一种对互联电网电力平衡有功缺额进行分析的方法及系统与流程

1.本发明涉及电力系统技术领域，更具体地，涉及一种对互联电网电力平衡有功缺额进行分析的方法及系统。

背景技术：

2.随着电力体制改革的不断推进，电网之间的电力交易交换越来越频繁。在火电天花板、外来电力规模基本确定的前提下，随着电网不断压减常规机组出力，新能源渗透率不断提升，如何平衡负荷，实现电力平衡，是目前电网亟待解决的问题。针对省级电网的现阶段和远景目标，基于风光实际出力曲线，结合需求侧响应，如何确定最优的常规机组开机容量、旋转备用容量，除从电力平衡方面考虑外，还要考虑系统的暂态稳定、静态稳定等约束是否满足实际电网安全稳定运行阈。
3.因此，互联省级电力平衡有功缺额分析解决方法日益成为研究热点。

技术实现要素：

4.本发明技术方案提供一种对互联电网电力平衡有功缺额进行分析的方法及系统，以解决如何对互联省级电力平衡有功缺额进行分析的问题。
5.为了解决上述问题，本发明提供了一种对互联电网电力平衡有功缺额进行分析的方法，所述方法包括：
6.确定目标区域电网运行的基础参数；
7.基于所述基础参数以及风光实际出力曲线，计算最大负荷日的负荷与出力的24小时动态差值δp、以及最大负荷日的动态差值的最高峰值δp
limit
；
8.当所述动态差值δp在0～δp
limit
区间的持续时间为最优时，确定常规机组旋转备用系数λ目标区域电网的需求侧响应因子η；
9.基于所述常规机组旋转备用系数λ与所述需求侧响应因子η确定最优的常规机组开机容量pg和旋转备用容量p
spin-res
。
10.优选地，所述确定目标区域电网运行的基础参数，包括：
11.s1，确定目标区域电网最大负荷日24小时负荷水平，即有功功率需求p
load(t)-max
；
12.s2，确定目标区域内部常规机组在最大负荷日的运行装机容量pg；
13.s3，确定目标区域内部常规机组旋转备用率λ，旋转备用容量p
spin-res
，
14.p
spin-res
＝λpg；
15.s4，确定目标区域内部风电机组在最大负荷日24小时的出力水平，即风电机组的有功功率出力p
g(t)-wind
；
16.s5，确定目标区域内部光伏机组在最大负荷日24小时的出力水平，即光伏机组的有功功率出力p
g(t)-pv
；
17.s6，确定目标区域内部新能源机组在最大负荷日24小时的出力水平，即新能源机组的有功功率出力p
g(t)-new
，
18.p
g(t)-new
＝p
g(t)-windg
+p
g(t)-pv
；
19.s7，确定目标区域内部统调机组在最大负荷日24小时的出力水平，即统调机组的有功功率出力p
g(t)-int
，
20.p
g(t)-int
＝(1-λ)pg+p
g(t)-new
；
21.s8，确定目标区域统调机组需要备用容量p
g-spare
；
22.s9，确定目标区域与外部各互联交流通道在最大负荷日的输送能力，即交流馈入的有功功率p
ac-ext
；
23.s10，确定目标区域与外部各互联直流通道在最大负荷日的输送能力，即直流馈入的有功功率p
dc-ext
；
24.s11，确定目标区域与外部各互联交、直流通道在最大负荷日的输送能力，即交流馈入、直流馈入的有功功率和p
g-ext
，
25.p
g-ext
＝p
ac-ext
+p
dc-ext
；
26.s12，确定可参与需求侧响应的全社会最大负荷水平，即总有功功率p
total load-max
；
27.s13，确定电网的需求侧响应因子η；在s12全社会最大负荷水平下，需求侧响应的有功功率为p
response load
，p
response load
＝ηp
total load-max
。
28.优选地，所述基于所述基础参数以及风光实际出力曲线，计算最大负荷日的负荷与出力的24小时动态差值δp、以及最大负荷日的动态差值的最高峰值δp
limit
，24小时动态差值δp计算公式为：
29.δp＝p
load(t)-max-(p
g(t)-int-p
g-spare
)-p
g-ext-p
response load
30.即：
[0031][0032]
优选地，所述基于所述常规机组旋转备用系数λ与所述需求侧响应因子η确定最优的常规机组开机容量pg和旋转备用容量p
spin-res
，包括：
[0033]
通过24小时动态差值δp计算公式计算一个动态差值的峰值δp
limit
，使得最大负荷日动态差值δp在0～δp
limit
区间的持续时间为人为设定的持续时间，然后通过24小时动态差值δp计算公式变换求得pg：
[0034][0035]
其中，δp∈(0,δp
limit
]，
[0036]
令p
load(t)-max-(p
g(t)-windg
+p
g(t)-pv
)+p
g-spare-(p
ac-ext
+p
dc-ext
)等于常数c，δp＝δp
limit
，则上式为：
[0037][0038]
将典型负荷日的结果扩展到全年：
[0039][0040]
其中，n＝1,2,3...365，λn为全年中第n天的旋转备用系数。
[0041]
基于本发明的另一方面，本发明提供一种对互联电网电力平衡有功缺额进行分析
的系统，所述系统包括：
[0042]
初始单元，用于确定目标区域电网运行的基础参数；
[0043]
计算单元，用于基于所述基础参数以及风光实际出力曲线，计算最大负荷日的负荷与出力的24小时动态差值δp、以及最大负荷日的动态差值的最高峰值δp
limit
；
[0044]
确定单元，用于当所述动态差值δp在0～δp
limit
区间的持续时间为最优时，确定常规机组旋转备用系数λ目标区域电网的需求侧响应因子η；基于所述常规机组旋转备用系数λ与所述需求侧响应因子η确定最优的常规机组开机容量pg和旋转备用容量p
spin-res
。
[0045]
优选地，所述初始单元，用于确定目标区域电网运行的基础参数，包括：
[0046]
s1，确定目标区域电网最大负荷日24小时负荷水平，即有功功率需求p
load(t)-max
；
[0047]
s2，确定目标区域内部常规机组在最大负荷日的运行装机容量pg；
[0048]
s3，确定目标区域内部常规机组旋转备用率λ，旋转备用容量p
spin-res
，
[0049]
p
spin-res
＝λpg；
[0050]
s4，确定目标区域内部风电机组在最大负荷日24小时的出力水平，即风电机组的有功功率出力p
g(t)-wind
；
[0051]
s5，确定目标区域内部光伏机组在最大负荷日24小时的出力水平，即光伏机组的有功功率出力p
g(t)-pv
；
[0052]
s6，确定目标区域内部新能源机组在最大负荷日24小时的出力水平，即新能源机组的有功功率出力p
g(t)-new
，
[0053]
p
g(t)-new
＝p
g(t)-windg
+p
g(t)-pv
；
[0054]
s7，确定目标区域内部统调机组在最大负荷日24小时的出力水平，即统调机组的有功功率出力p
g(t)-int
，
[0055]
p
g(t)-int
＝(1-λ)pg+p
g(t)-new
；
[0056]
s8，确定目标区域统调机组需要备用容量p
g-spare
；
[0057]
s9，确定目标区域与外部各互联交流通道在最大负荷日的输送能力，即交流馈入的有功功率p
ac-ext
；
[0058]
s10，确定目标区域与外部各互联直流通道在最大负荷日的输送能力，即直流馈入的有功功率p
dc-ext
；
[0059]
s11，确定目标区域与外部各互联交、直流通道在最大负荷日的输送能力，即交流馈入、直流馈入的有功功率和p
g-ext
，
[0060]
p
g-ext
＝p
ac-ext
+p
dc-ext
；
[0061]
s12，确定可参与需求侧响应的全社会最大负荷水平，即总有功功率p
total load-max
；
[0062]
s13，确定电网的需求侧响应因子η；在s12全社会最大负荷水平下，需求侧响应的有功功率为p
response load
，p
response load
＝ηp
total load-max
。
[0063]
优选地，所述计算单元，用于基于所述基础参数以及风光实际出力曲线，计算最大负荷日的负荷与出力的24小时动态差值δp、以及最大负荷日的动态差值的最高峰值δp
limit
，24小时动态差值δp计算公式为：
[0064]
δp＝p
load(t)-max-(p
g(t)-int-p
g-spare
)-p
g-ext-p
response load
[0065]
即：
[0066][0067]
优选地，所述确定单元，用于基于所述常规机组旋转备用系数λ与所述需求侧响应因子η确定最优的常规机组开机容量pg和旋转备用容量p
spin-res
，包括：
[0068]
通过24小时动态差值δp计算公式计算一个动态差值的峰值δp
limit
，使得最大负荷日动态差值δp在0～δp
limit
区间的持续时间为人为设定的持续时间，然后通过24小时动态差值δp计算公式变换求得pg：
[0069][0070]
其中，δp∈(0,δp
limit
]，
[0071]
令p
load(t)-max-(p
g(t)-windg
+p
g(t)-pv
)+p
g-spare-(p
ac-ext
+p
dc-ext
)等于常数c，δp＝δp
limit
，则上式为：
[0072][0073]
将典型负荷日的结果扩展到全年：
[0074][0075]
其中，n＝1,2,3...365，λn为全年中第n天的旋转备用系数。
[0076]
本发明技术方案提供一种对互联电网电力平衡有功缺额进行分析的方法及系统，其中方法包括：确定目标区域电网运行的基础参数；基于基础参数以及风光实际出力曲线，计算最大负荷日的负荷与出力的24小时动态差值δp、以及最大负荷日的动态差值的最高峰值δp
limit
；当动态差值δp在0～δp
limit
区间的持续时间为最优时，确定常规机组旋转备用系数λ目标区域电网的需求侧响应因子η；基于常规机组旋转备用系数λ与需求侧响应因子η确定最优的常规机组开机容量pg和旋转备用容量p
spin-res
。本发明技术方案提供一种计及需求侧响应的基于风光实际出力曲线的互联省级电力平衡有功缺额分析方法，提出了区外、区内交直流多级电力输入的若干概念，统计了省级电网与外部、省级电网内部各分区电网间互联交流通道输送功率数据，计及需求侧响应系数，并基于风光实际出力曲线，求得最大负荷日负荷与出力的24小时动态差值(有功缺额)，通过分析夏季最大负荷日动态差值的峰值(最大有功缺额容量)与持续时间，分配常规机组开机和旋转备用容量，构建了一种计及需求侧响应的基于风光实际出力曲线的互联省级电力平衡有功缺额分析方法，从而确定最优的常规机组开机和旋转备用容量。
附图说明
[0077]
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
[0078]
图1为根据本发明优选实施方式的对互联电网电力平衡有功缺额进行分析的方法流程图；
[0079]
图2为根据本发明优选实施方式的省级电网有功缺额分析程序流程图；
[0080]
图3为根据本发明优选实施方式的风夏出力曲线示意图；
[0081]
图4为根据本发明优选实施方式的风冬出力曲线示意图；
[0082]
图5为根据本发明优选实施方式的光出力曲线示意图；
[0083]
图6为根据本发明优选实施方式的最大负荷日24小时有功缺额动态差值曲线示意图；
[0084]
图7为根据本发明优选实施方式的对互联电网电力平衡有功缺额进行分析的系统结构图。
具体实施方式
[0085]
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
[0086]
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
[0087]
图1为根据本发明优选实施方式的对互联电网电力平衡有功缺额进行分析的方法流程图。本发明提供一种计及需求侧响应的基于风光实际出力曲线的互联省级电力平衡有功缺额分析方法，计及需求侧响应系数，并基于风光实际出力曲线，求得最大负荷日负荷与出力的24小时动态差值(有功缺额)，通过分析夏季最大负荷日动态差值的峰值(最大有功缺额容量)与持续时间，分配常规机组开机和旋转备用容量，构建了一种计及需求侧响应的基于风光实际出力曲线的互联省级电力平衡有功缺额分析方法，从而确定最优的常规机组开机和旋转备用容量。
[0088]
如图1所示，本发明提供一种对互联电网电力平衡有功缺额进行分析的方法，方法包括：
[0089]
步骤101：确定目标区域电网运行的基础参数；
[0090]
优选地，确定目标区域电网运行的基础参数，包括：
[0091]
s1，确定目标区域电网最大负荷日24小时负荷水平，即有功功率需求p
load(t)-max
；
[0092]
s2，确定目标区域内部常规机组在最大负荷日的运行装机容量pg；
[0093]
s3，确定目标区域内部常规机组旋转备用率λ，旋转备用容量p
spin-res
，
[0094]
p
spin-res
＝λpg；
[0095]
s4，确定目标区域内部风电机组在最大负荷日24小时的出力水平，即风电机组的有功功率出力p
g(t)-wind
；
[0096]
s5，确定目标区域内部光伏机组在最大负荷日24小时的出力水平，即光伏机组的有功功率出力p
g(t)-pv
；
[0097]
s6，确定目标区域内部新能源机组在最大负荷日24小时的出力水平，即新能源机组的有功功率出力p
g(t)-new
，
[0098]
p
g(t)-new
＝p
g(t)-windg
+p
g(t)-pv
；
[0099]
s7，确定目标区域内部统调机组在最大负荷日24小时的出力水平，即统调机组的有功功率出力p
g(t)-int
，
[0100]
p
g(t)-int
＝(1-λ)pg+p
g(t)-new
；
[0101]
s8，确定目标区域统调机组需要备用容量p
g-spare
；
[0102]
s9，确定目标区域与外部各互联交流通道在最大负荷日的输送能力，即交流馈入的有功功率p
ac-ext
；
[0103]
s10，确定目标区域与外部各互联直流通道在最大负荷日的输送能力，即直流馈入的有功功率p
dc-ext
；
[0104]
s11，确定目标区域与外部各互联交、直流通道在最大负荷日的输送能力，即交流馈入、直流馈入的有功功率和p
g-ext
，
[0105]
p
g-ext
＝p
ac-ext
+p
dc-ext
；
[0106]
s12，确定可参与需求侧响应的全社会最大负荷水平，即总有功功率p
totalload-max
；
[0107]
s13，确定电网的需求侧响应因子η；在s12全社会最大负荷水平下，需求侧响应的有功功率为p
response load
，p
response load
＝ηp
total load-max
。
[0108]
步骤102：基于基础参数以及风光实际出力曲线，计算最大负荷日的负荷与出力的24小时动态差值δp、以及最大负荷日的动态差值的最高峰值δp
limit
；
[0109]
优选地，基于基础参数以及风光实际出力曲线，计算最大负荷日的负荷与出力的24小时动态差值δp、以及最大负荷日的动态差值的最高峰值δp
limit
，24小时动态差值δp计算公式为：
[0110]
δp＝p
load(t)-max-(p
g(t)-int-p
g-spare
)-p
g-ext-p
response load
[0111]
即：
[0112][0113]
步骤103：当动态差值δp在0～δp
limit
区间的持续时间为最优时，确定常规机组旋转备用系数λ目标区域电网的需求侧响应因子η；
[0114]
步骤104：基于常规机组旋转备用系数λ与需求侧响应因子η确定最优的常规机组开机容量pg和旋转备用容量p
spin-res
。
[0115]
优选地，基于常规机组旋转备用系数λ与需求侧响应因子η确定最优的常规机组开机容量pg和旋转备用容量p
spin-res
，包括：
[0116]
通过24小时动态差值δp计算公式计算一个动态差值的峰值δp
limit
，使得最大负荷日动态差值δp在0～δp
limit
区间的持续时间为人为设定的持续时间，然后通过24小时动态差值δp计算公式变换求得pg：
[0117][0118]
其中，δp∈(0,δp
limit
]，
[0119]
令p
load(t)-max-(p
g(t)-windg
+p
g(t)-pv
)+p
g-spare-(p
ac-ext
+p
dc-ext
)等于常数c，δp＝δp
limit
，则上式为：
[0120][0121]
将典型负荷日的结果扩展到全年：
[0122][0123]
其中，n＝1,2,3...365，λn为全年中第n天的旋转备用系数。
[0124]
以下对本发明实施方式进行举例说明，如图2所示，本发明提供一种计及需求侧响应的基于风光实际出力曲线的互联省级电力平衡有功缺额分析方法流程，方法包括以下步骤：
[0125]
(1)确定省级电网最大负荷日24小时负荷水平，即有功功率需求p
load(t)-max
；
[0126]
(2)确定省级电网内部常规机组在最大负荷日的运行装机容量pg；
[0127]
(3)确定省级电网内部常规机组旋转备用率λ，旋转备用容量p
spin-res
；
[0128]
p
spin-res
＝λpgꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0129]
(4)确定省级电网内部风电机组在最大负荷日24小时的出力水平，即风电机组的有功功率出力p
g(t)-wind
；
[0130]
(5)确定省级电网内部光伏机组在最大负荷日24小时的出力水平，即光伏机组的有功功率出力p
g(t)-pv
；
[0131]
(6)确定省级电网内部新能源机组在最大负荷日24小时的出力水平，即新能源机组的有功功率出力p
g(t)-new
；
[0132]
p
g(t)-new
＝p
g(t)-windg
+p
g(t)-pv
ꢀꢀꢀ
(2)
[0133]
(7)确定省级电网内部统调机组在最大负荷日24小时的出力水平，即统调机组的有功功率出力p
g(t)-int
；
[0134]
p
g(t)-int
＝(1-λ)pg+p
g(t)-new
ꢀꢀꢀ
(3)
[0135]
(8)确定省级电网统调机组需要备用容量p
g-spare
；
[0136]
(9)确定省级电网与外部各互联交流通道在最大负荷日的输送能力，即交流馈入的有功功率p
ac-ext
；
[0137]
(10)确定省级电网与外部各互联直流通道在最大负荷日的输送能力，即直流馈入的有功功率p
dc-ext
；
[0138]
(11)确定省级电网与外部各互联交、直流通道在最大负荷日的输送能力，即交、直流馈入的有功功率和p
g-ext
；
[0139]
p
g-ext
＝p
ac-ext
+p
dc-ext
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0140]
(12)确定可参与需求侧响应的全社会最大负荷水平，即总有功功率p
total load-max
；
[0141]
(13)确定电网的需求侧响应因子η；在分析步骤12全社会最大负荷水平下，需求侧响应的有功功率为p
response load
；
[0142]
p
response load
＝ηp
total load-max
ꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0143]
(14)确定前述步骤后，基于风光实际出力曲线，如图3、图4、图5，求得最大负荷日负荷与出力的24小时动态差值δp；
[0144]
δp＝p
load(t)-max-(p
g(t)-int-p
g-spare
)-p
g-ext-p
response load
ꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0145]
即：
[0146][0147]
确定了前述步骤的基础参数后，依据步骤(14)得到的最大负荷日负荷与出力的24小时动态差值(有功缺额)，通过分析夏季最大负荷日动态差值的峰值(最大有功缺额容量)
δp
limit
与δp在0～δp
limit
区间的最优持续时间，转步骤(3)、步骤(13)，循环往复调整分配常规机组开机和旋转备用系数λ，需求侧响应因子η，据此确定最优的常规机组开机容量pg和旋转备用容量p
spin-res
。
[0148]
其中：
[0149]
首先通过(7)式计算一个动态差值的峰值δp
limit
，使得最大负荷日动态差值δp在0～δp
limit
区间的持续时间为人为设定的持续时间，如图6(人为设定持续时间约2小时)所示。然后通过公式(7)变换求得pg如下：
[0150][0151]
其中，δp∈(0,δp
limit
]。
[0152]
令p
load(t)-max-(p
g(t)-windg
+p
g(t)-pv
)+p
g-spare-(p
ac-ext
+p
dc-ext
)等于常数c，δp＝δp
limit
，则上式为：
[0153][0154]
本发明在选取了一个典型负荷日得到的结果后，也可以扩展到一年365天，形成具有普适性的规律性总结，公式如下：
[0155][0156]
据此确定最优的常规机组开机容量pg和旋转备用系数λ。
[0157]
通过本发明可以通过计及需求侧响应影响，基于风光实际出力曲线的互联省级电力平衡有功缺额分析方法，以确定最优的常规机组开机和旋转备用容量，提升电网经济运行水平。
[0158]
本发明以2025水平年a省电网为研究对象，通过计及需求侧响应影响，基于风光实际出力曲线的互联省级电力平衡有功缺额分析方法，确定了最优的常规机组开机和旋转备用容量。该实例的基础参数和结果统计如表1、表2、图6所示。
[0159]
表1省级电网内、外电力平衡表 单位：mw
[0160]
[0161]
表2最大负荷日24小时有功缺额动态差值表
[0162][0163]
分析步骤如下：
[0164]
(1)a省电网2025年夏季最大负荷日24小时负荷水平，即有功功率需求p
load(t)-max
，如表2所示；
[0165]
(2)2025年a电网内部常规机组在最大负荷日的运行装机容量pg＝70640+5320＝75960mw，如表2所示；
[0166]
(3)2025年a省电网内部常规机组旋转备用率λ＝13.5％，旋转备用容量p
spin-res
；
[0167]
p
spin-res
＝λpg＝13.5％
×
75960＝10254.6mw
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
[0168]
(4)2025年a省电网内部风电机组在最大负荷日24小时的出力水平，即风电机组的有功功率出力p
g(t)-wind
，其以2025年统调风电出力为基数乘以风电夏季出力系数求得，结果如表2所示；
[0169]
(5)2025年a省电网内部光伏机组在最大负荷日24小时的出力水平，即光伏机组的有功功率出力p
g(t)-pv
，其以2025年统调光伏出力为基数乘以光伏出力系数求得，结果如表2所示；
[0170]
(6)2025年a省电网内部新能源机组在最大负荷日24小时的出力水平，即新能源机组的有功功率出力p
g(t)-new
；
[0171]
p
g(t)-new
＝p
g(t)-windg
+p
g(t)-pv
ꢀꢀꢀꢀ
(2)
[0172]
(7)2025年a省电网内部统调机组在最大负荷日24小时的出力水平，即统调机组的有功功率出力p
g(t)-int
，如表2所示；
[0173]
p
g(t)-int
＝(1-λ)pg+p
g(t)-new
ꢀꢀꢀ
(3)
[0174]
(8)2025年a省电网统调机组需要备用容量p
g-spare
＝12000mw，如表1所示；
[0175]
(9)2025年a省电网与外部各互联交流通道在最大负荷日的输送能力，即交流馈入的有功功率p
ac-ext
，如表1所示；
[0176]
p
ac-ext
＝4640mw
ꢀꢀꢀ
(4)
[0177]
(10)2025年a省电网与外部各互联直流通道在最大负荷日的输送能力，即直流馈入的有功功率p
dc-ext
，如表1所示；
[0178]
p
dc-ext
＝2000+7400+7400+490＝17290mw
ꢀꢀꢀ
(5)
[0179]
(11)2025年a省电网与外部各互联交、直流通道在最大负荷日的输送能力，即交、直流馈入的有功功率和p
g-ext
，如表2所示；
[0180]
p
g-ext
＝p
ac-ext
+p
dc-ext
＝4640+17290＝21930mw
ꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0181]
(12)2025年可参与需求侧响应的全社会最大负荷水平，即总有功功率p
total load-max
＝98000mw，如表2所示；
[0182]
(13)2025年a省的需求侧响应因子η；在分析步骤12全社会最大负荷水平下，需求侧响应的有功功率为p
response load
，如表2所示；
[0183]
p
response load
＝ηp
total load-max
＝5％
×
98000＝4900mw
ꢀꢀ
(7)
[0184]
(14)确定前述步骤后，基于风光实际出力曲线，如图3、图4、图5，求得最大负荷日负荷与出力的24小时动态差值δp，如表2所示；
[0185]
δp＝p
load(t)-max-(p
g(t)-int-p
g-spare
)-p
g-ext-p
response load
ꢀꢀꢀ
(8)
[0186]
(15)确定了前述步骤的基础参数后，依据步骤14得到的最大负荷日负荷与出力的24小时动态差值(有功缺额)，通过分析夏季最大负荷日动态差值的峰值(最大有功缺额容量)δp
limit
为2754.29mw，δp在0～δp
limit
区间的最优持续时间约2小时，此时的旋转备用系数λ为13.5％，需求侧响应因子η为5％，据此确定最优的常规机组开机容量pg为75960mw，旋转备用容量p
spin-res
为10254.6mw。
[0187]
图7为根据本发明优选实施方式的对互联电网电力平衡有功缺额进行分析的系统结构图。如图7所示，本发明提供一种对互联电网电力平衡有功缺额进行分析的系统，系统包括：
[0188]
初始单元701，用于确定目标区域电网运行的基础参数；
[0189]
优选地，初始单元701，用于确定目标区域电网运行的基础参数，包括：
[0190]
s1，确定目标区域电网最大负荷日24小时负荷水平，即有功功率需求p
load(t)-max
；
[0191]
s2，确定目标区域内部常规机组在最大负荷日的运行装机容量pg；
[0192]
s3，确定目标区域内部常规机组旋转备用率λ，旋转备用容量p
spin-res
，
[0193]
p
spin-res
＝λpg；
[0194]
s4，确定目标区域内部风电机组在最大负荷日24小时的出力水平，即风电机组的
有功功率出力p
g(t)-wind
；
[0195]
s5，确定目标区域内部光伏机组在最大负荷日24小时的出力水平，即光伏机组的有功功率出力p
g(t)-pv
；
[0196]
s6，确定目标区域内部新能源机组在最大负荷日24小时的出力水平，即新能源机组的有功功率出力p
g(t)-new
，
[0197]
p
g(t)-new
＝p
g(t)-windg
+p
g(t)-pv
；
[0198]
s7，确定目标区域内部统调机组在最大负荷日24小时的出力水平，即统调机组的有功功率出力p
g(t)-int
，
[0199]
p
g(t)-int
＝(1-λ)pg+p
g(t)-new
；
[0200]
s8，确定目标区域统调机组需要备用容量p
g-spare
；
[0201]
s9，确定目标区域与外部各互联交流通道在最大负荷日的输送能力，即交流馈入的有功功率p
ac-ext
；
[0202]
s10，确定目标区域与外部各互联直流通道在最大负荷日的输送能力，即直流馈入的有功功率p
dc-ext
；
[0203]
s11，确定目标区域与外部各互联交、直流通道在最大负荷日的输送能力，即交流馈入、直流馈入的有功功率和p
g-ext
，
[0204]
p
g-ext
＝p
ac-ext
+p
dc-ext
；
[0205]
s12，确定可参与需求侧响应的全社会最大负荷水平，即总有功功率p
total load-max
；
[0206]
s13，确定电网的需求侧响应因子η；在s12全社会最大负荷水平下，需求侧响应的有功功率为p
response load
，p
response load
＝ηp
total load-max
。
[0207]
计算单元702，用于基于基础参数以及风光实际出力曲线，计算最大负荷日的负荷与出力的24小时动态差值δp、以及最大负荷日的动态差值的最高峰值δp
limit
；
[0208]
优选地，计算单元702，用于基于基础参数以及风光实际出力曲线，计算最大负荷日的负荷与出力的24小时动态差值δp、以及最大负荷日的动态差值的最高峰值δp
limit
，24小时动态差值δp计算公式为：
[0209]
δp＝p
load(t)-max-(p
g(t)-int-p
g-spare
)-p
g-ext-p
response load
[0210]
即：
[0211][0212]
确定单元703，用于当动态差值δp在0～δp
limit
区间的持续时间为最优时，确定常规机组旋转备用系数λ目标区域电网的需求侧响应因子η；基于常规机组旋转备用系数λ与需求侧响应因子η确定最优的常规机组开机容量pg和旋转备用容量p
spin-res
。
[0213]
优选地，确定单元703，用于基于常规机组旋转备用系数λ与需求侧响应因子η确定最优的常规机组开机容量pg和旋转备用容量p
spin-res
，包括：
[0214]
通过24小时动态差值δp计算公式计算一个动态差值的峰值δp
limit
，使得最大负荷日动态差值δp在0～δp
limit
区间的持续时间为人为设定的持续时间，然后通过24小时动态差值δp计算公式变换求得pg：
[0215]
[0216]
其中，δp∈(0,δp
limit
]，
[0217]
令p
load(t)-max-(p
g(t)-windg
+p
g(t)-pv
)+p
g-spare-(p
ac-ext
+p
dc-ext
)等于常数c，δp＝δp
limit
，则上式为：
[0218][0219]
将典型负荷日的结果扩展到全年：
[0220][0221]
其中，n＝1,2,3...365，λn为全年中第n天的旋转备用系数。
[0222]
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
[0223]
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。

技术特征：

1.一种对互联电网电力平衡有功缺额进行分析的方法，所述方法包括：确定目标区域电网运行的基础参数；基于所述基础参数以及风光实际出力曲线，计算最大负荷日的负荷与出力的24小时动态差值δp、以及最大负荷日的动态差值的最高峰值δp
limit
；当所述动态差值δp在0～δp
limit
区间的持续时间为最优时，确定常规机组旋转备用系数λ目标区域电网的需求侧响应因子η；基于所述常规机组旋转备用系数λ与所述需求侧响应因子η确定最优的常规机组开机容量p
g
和旋转备用容量p
spin-res
。2.根据权利要求1所述的方法，所述确定目标区域电网运行的基础参数，包括：s1，确定目标区域电网最大负荷日24小时负荷水平，即有功功率需求p
load(t)-max
；s2，确定目标区域内部常规机组在最大负荷日的运行装机容量p
g
；s3，确定目标区域内部常规机组旋转备用率λ，旋转备用容量p
spin-res
，p
spin-res
＝λp
g
；s4，确定目标区域内部风电机组在最大负荷日24小时的出力水平，即风电机组的有功功率出力p
g(t)-wind
；s5，确定目标区域内部光伏机组在最大负荷日24小时的出力水平，即光伏机组的有功功率出力p
g(t)-pv
；s6，确定目标区域内部新能源机组在最大负荷日24小时的出力水平，即新能源机组的有功功率出力p
g(t)-new
，p
g(t)-new
＝p
g(t)-windg
+p
g(t)-pv
；s7，确定目标区域内部统调机组在最大负荷日24小时的出力水平，即统调机组的有功功率出力p
g(t)-int
，p
g(t)-int
＝(1-λ)p
g
+p
g(t)-new
；s8，确定目标区域统调机组需要备用容量p
g-spare
；s9，确定目标区域与外部各互联交流通道在最大负荷日的输送能力，即交流馈入的有功功率p
ac-ext
；s10，确定目标区域与外部各互联直流通道在最大负荷日的输送能力，即直流馈入的有功功率p
dc-ext
；s11，确定目标区域与外部各互联交、直流通道在最大负荷日的输送能力，即交流馈入、直流馈入的有功功率和p
g-ext
，p
g-ext
＝p
ac-ext
+p
dc-ext
；s12，确定可参与需求侧响应的全社会最大负荷水平，即总有功功率p
total load-max
；s13，确定电网的需求侧响应因子η；在s12全社会最大负荷水平下，需求侧响应的有功功率为p
responseload
，p
responseload
＝ηp
totalload-max
。3.根据权利要求2所述的方法，所述基于所述基础参数以及风光实际出力曲线，计算最大负荷日的负荷与出力的24小时动态差值δp、以及最大负荷日的动态差值的最高峰值δp
limit
，24小时动态差值δp计算公式为：δp＝p
load(t)-max-(p
g(t)-int-p
g-spare
)-p
g-ext-p
responseload
即：
4.根据权利要求3所述的方法，所述基于所述常规机组旋转备用系数λ与所述需求侧响应因子η确定最优的常规机组开机容量p
g
和旋转备用容量p
spin-res
，包括：通过24小时动态差值δp计算公式计算一个动态差值的峰值δp
limit
，使得最大负荷日动态差值δp在0～δp
limit
区间的持续时间为人为设定的持续时间，然后通过24小时动态差值δp计算公式变换求得p
g
：其中，δp∈(0,δp
limit
]，令p
load(t)-max-(p
g(t)-windg
+p
g(t)-pv
)+p
g-spare-(p
ac-ext
+p
dc-ext
)等于常数c，δp＝δp
limit
，则上式为：将典型负荷日的结果扩展到全年：其中，n＝1,2,3...365，λ
n
为全年中第n天的旋转备用系数。5.一种对互联电网电力平衡有功缺额进行分析的系统，所述系统包括：初始单元，用于确定目标区域电网运行的基础参数；计算单元，用于基于所述基础参数以及风光实际出力曲线，计算最大负荷日的负荷与出力的24小时动态差值δp、以及最大负荷日的动态差值的最高峰值δp
limit
；确定单元，用于当所述动态差值δp在0～δp
limit
区间的持续时间为最优时，确定常规机组旋转备用系数λ目标区域电网的需求侧响应因子η；基于所述常规机组旋转备用系数λ与所述需求侧响应因子η确定最优的常规机组开机容量p
g
和旋转备用容量p
spin-res
。6.根据权利要求5所述的系统，所述初始单元，用于确定目标区域电网运行的基础参数，包括：s1，确定目标区域电网最大负荷日24小时负荷水平，即有功功率需求p
load(t)-max
；s2，确定目标区域内部常规机组在最大负荷日的运行装机容量p
g
；s3，确定目标区域内部常规机组旋转备用率λ，旋转备用容量p
spin-res
，p
spin-res
＝λp
g
；s4，确定目标区域内部风电机组在最大负荷日24小时的出力水平，即风电机组的有功功率出力p
g(t)-wind
；s5，确定目标区域内部光伏机组在最大负荷日24小时的出力水平，即光伏机组的有功功率出力p
g(t)-pv
；s6，确定目标区域内部新能源机组在最大负荷日24小时的出力水平，即新能源机组的有功功率出力p
g(t)-new
，p
g(t)-new
＝p
g(t)-windg
+p
g(t)-pv
；
s7，确定目标区域内部统调机组在最大负荷日24小时的出力水平，即统调机组的有功功率出力p
g(t)-int
，p
g(t)-int
＝(1-λ)p
g
+p
g(t)-new
；s8，确定目标区域统调机组需要备用容量p
g-spare
；s9，确定目标区域与外部各互联交流通道在最大负荷日的输送能力，即交流馈入的有功功率p
ac-ext
；s10，确定目标区域与外部各互联直流通道在最大负荷日的输送能力，即直流馈入的有功功率p
dc-ext
；s11，确定目标区域与外部各互联交、直流通道在最大负荷日的输送能力，即交流馈入、直流馈入的有功功率和p
g-ext
，p
g-ext
＝p
ac-ext
+p
dc-ext
；s12，确定可参与需求侧响应的全社会最大负荷水平，即总有功功率p
total load-max
；s13，确定电网的需求侧响应因子η；在s12全社会最大负荷水平下，需求侧响应的有功功率为p
responseload
，p
responseload
＝ηp
totalload-max
。7.根据权利要求6所述的系统，所述计算单元，用于基于所述基础参数以及风光实际出力曲线，计算最大负荷日的负荷与出力的24小时动态差值δp、以及最大负荷日的动态差值的最高峰值δp
limit
，24小时动态差值δp计算公式为：δp＝p
load(t)-max-(p
g(t)-int-p
g-spare
)-p
g-ext-p
responseload
即：8.根据权利要求7所述的系统，所述确定单元，用于基于所述常规机组旋转备用系数λ与所述需求侧响应因子η确定最优的常规机组开机容量p
g
和旋转备用容量p
spin-res
，包括：通过24小时动态差值δp计算公式计算一个动态差值的峰值δp
limit
，使得最大负荷日动态差值δp在0～δp
limit
区间的持续时间为人为设定的持续时间，然后通过24小时动态差值δp计算公式变换求得p
g
：其中，δp∈(0,δp
limit
]，令p
load(t)-max-(p
g(t)-windg
+p
g(t)-pv
)+p
g-spare-(p
ac-ext
+p
dc-ext
)等于常数c，δp＝δp
limit
，则上式为：将典型负荷日的结果扩展到全年：其中，n＝1,2,3...365，λ
n
为全年中第n天的旋转备用系数。

技术总结

本发明公开了一种对互联电网电力平衡有功缺额进行分析的方法及系统，其中方法包括：确定目标区域电网运行的基础参数；基于所述基础参数以及风光实际出力曲线，计算最大负荷日的负荷与出力的24小时动态差值ΔP、以及最大负荷日的动态差值的最高峰值ΔP

技术研发人员：

蒋小亮 辛志磊 司瑞华 唐晓骏 于琳琳 李晶 毛玉宾 宋云亭 贾鹏 张鑫 刘万勋 谢岩 罗红梅 陈得治 陈湘 李惠玲 李再华 王青 张志强 赵晓羽 陆真真 陈萌 李媛媛 李立新 霍启迪 张恺 靳东星 陈长胜 高雯曼 朱劭璇 王子琪 王志伟 裴立杰

受保护的技术使用者：

中国电力科学研究院有限公司

技术研发日：

2021.12.24

技术公布日：

2023/3/24