一种风火打捆外送场景的风电场容量规划方法、装置、终端设备和存储介质与流程

本发明涉及电力输送，尤其涉及一种风火打捆外送场景的风电场容量规划方法、装置、终端设备和存储介质。

背景技术：

1、在新能源富集地区，采用新能源与常规电源打捆模式送出可充分利用现有送出通道的输送裕度、优化送出曲线、节省宝贵输电通道资源，提升新能源的消纳率和输电通道利用率，降低全社会的用电成本。

2、对于新能源和常规电源打捆系统，新能源和常规电源的容量配比会对新能源消纳率、常规电源利用小时数以及电网保供产生较大影响，因此首先要解决的就是以何种比例打捆新能源和常规电源。在具体工程实践过程中，存在着新能源和常规电源通过点对网、网对网外送等不同的场景。站在电网规划层面，如何立足公平的视角，兼顾好上述场景中新能源、常规电源和外送通道输电容量之间的关系，提出合理的新能源和常规电源打捆比例，是新能源和常规能源协同外送需要研究的核心问题。对此，本发明以风火打捆“点对网”外送场景为例研究风电场容量的规划设计方法。

3、针对风火打捆系统中以何种比例打捆风电与火电的问题，现有技术以给定的火电容量和输电通道容量为基础，考虑风电有效出力，对风电场容量进行算术计算求解。虽然现有技术可以确定风电容量的规划范围且可解释性强，但是由于各地区风资源不同，导致不同风电场的出力特性具有差异，现有技术缺少对高峰负荷时段风电弃电率的分析。由于高峰负荷时段火电满出力运行，风电消纳空间被挤占导致的风电弃电率增加问题，因此，通过现有技术得到的风电场容量可能不满足风电弃电率要求，导致风电场容量设计不合理。

技术实现思路

1、本发明提供了一种风火打捆外送场景的风电场容量规划方法、装置、终端设备和存储介质，以解决现有技术由于缺少对高峰负荷时段风电弃电率的分析导致风电场容量可能不满足风电弃电率要求的技术问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种火打捆外送场景的风电场容量规划方法，包括：

3、获取风电规划场址所在地的历史风电出力标幺化数据、风电初始弃电率、高峰负荷时段、火电容量、火电最小技术出力率、火电厂用电率和输电通道容量；

4、根据所述历史风电出力标幺化数据和所述风电初始弃电率，计算风电有效出力率；

5、根据所述火电容量、所述火电最小技术出力率、所述输电通道容量和所述风电有效出力率，计算得到风电场容量预选范围；

6、根据所述风电场容量预选范围，确定风电场容量预选值；

7、根据所述火电容量、所述火电厂用电率和所述输电通道容量，计算火电满出力运行时的输电通道剩余容量；

8、重复执行风电场容量预选值校验操作，直至风电实际弃电率小于预设的风电弃电率阈值；

9、将最终的风电场容量预选值作为风电场容量规划值，并根据所述风电场容量规划值对风电场进行规划；

10、其中，所述风电场容量预选值校验操作，包括：

11、根据所述输电通道剩余容量和当下的风电容量预选值，计算火电满出力运行时的风电实际出力率；

12、根据所述风电实际出力率、所述风电有效出力率、所述高峰负荷时段、所述历史风电出力标幺化数据，计算火电满出力运行的风电新增弃电率；

13、根据所述风电新增弃电率和所述风电初始弃电率，计算风电实际弃电率；

14、判断所述风电实际弃电率是否小于所述风电弃电率阈值，若否，则按照预设步长调低所述风电场容量预选值，得到新的风电场容量预选值。

15、作为优选方案，所述历史风电出力标幺化数据为所述风电规划场址所在地的全年8760小时的历史功率标幺化数据；

16、所述根据所述历史风电出力标幺化数据和所述风电初始弃电率，计算风电有效出力率，包括：

17、将所述全年8760小时的历史功率标幺化数据从大到小进行排序，根据排序结果生成全年8760小时的历史功率标幺化数据对应的风电持续出力曲线；

18、根据所述风电持续出力曲线，计算风电总发电量；

19、根据所述风电总发电量和所述风电初始弃电率，计算风电弃电量；

20、根据所述风电弃电量和所述风电持续出力曲线，计算所述风电有效出力率。

21、作为优选方案，所述根据所述风电场容量预选范围，确定风电场容量预选值，包括：

22、将所述风电场容量预选范围的最大值，作为风电场容量预选值；

23、其中，所述风电场容量预选范围的表达式为：

24、pwind≤(pline-pcoal×β)/peffective；

25、式中，pwind表示风电场容量预选值；pline表示输电通道容量；pcoal表示火电容量；β表示火电最小技术出力率；peffective表示风电有效出力率。

26、作为优选方案，所述输电通道剩余容量的计算公式为：

27、pl'ine＝pline-pcoal×(1-η)；

28、式中，pl'ine表示输电通道剩余容量；η表示火电厂用电率。

29、作为优选方案，所述风电实际出力率的计算公式为：

30、

31、式中，α表示风电实际出力率。

32、作为优选方案，所述高峰负荷时段包括高峰负荷月份中每一天的每日高峰负荷时段；

33、所述根据所述风电实际出力率、所述风电有效出力率、所述高峰负荷时段所述历史风电出力标幺化数据，计算火电满出力运行的风电新增弃电率，包括：

34、根据所述高峰负荷时段和所述全年8760小时的历史功率标幺化数据，确定所述高峰负荷时段对应的历史功率标幺化数据；

35、将所述高峰负荷时段对应的历史功率标幺化数据从大到小进行排序，根据排序结果生成风电高峰负荷时段持续出力曲线；

36、根据所述风电高峰负荷时段持续出力曲线、所述风电实际出力率和所述风电有效出力率，计算所述风电新增弃电率。

37、作为优选方案，所述风电实际弃电率的计算公式为：

38、λ＝λ1+λ2；

39、式中，λ表示风电实际弃电率；λ1表示风电初始弃电率；λ2表示风电新增弃电率。

40、在上述实施例的基础上，本发明另一实施例提供了一种风火打捆外送场景的风电场容量规划装置，包括：所述风电初始弃电率，计算风电有效出力率；根据所述火电容量、所述火电最小技术出力率、所述输电通道容量和所述风电有效出力率，计算得到风电场容量预选范围；根据所述风电场容量预选范围，确定风电场容量预选值；根据所述火电容量、所述火电厂用电率和所述输电通道容量，计算火电满出力运行时的输电通道剩余容量；重复执行风电场容量预选值校验操作，直至风电实际弃电率小于预设的风电弃电率阈值；其中，所述风电场容量预选值校验操作，包括：根据所述输电通道剩余容量和当下的风电容量预选值，计算火电满出力运行时的风电实际出力率；根据所述风电实际出力率、所述风电有效出力率、所述高峰负荷时段、所述历史风电出力标幺化数据，计算火电满出力运行的风电新增弃电率；根据所述风电新增弃电率和所述风电初始弃电率，计算风电实际弃电率；判断所述风电实际弃电率是否小于所述风电弃电率阈值，若否，则按照预设步长调低所述风电场容量预选值，得到新的风电场容量预选值；

41、所述规划设置模块，用于将最终的风电场容量预选值作为风电场容量规划值，并根据所述风电场容量规划值对风电场进行规划。

42、在上述实施例的基础上，本发明又一实施例提供了一种终端设备，所述终端设备包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述发明实施例所述的风电场容量规划方法。

43、在上述实施例的基础上，本发明又一实施例提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行上述发明实施例所述的风电场容量规划方法。

44、相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：

45、本发明主要包括风电场容量预选设计和风电场容量预选值校验两个部分。其中，风电场容量预选设计部分包括：根据所述历史风电出力标幺化数据和所述风电初始弃电率，计算风电有效出力率；根据所述火电容量、所述火电最小技术出力率、所述输电通道容量和所述风电有效出力率，计算得到风电场容量预选范围；根据所述风电场容量预选范围，确定风电场容量预选值。风电场容量预选值校验部分包括：根据所述火电容量、所述火电厂用电率和所述输电通道容量，计算火电满出力运行时的输电通道剩余容量；重复执行风电场容量预选值校验操作，直至风电实际弃电率小于预设的风电弃电率阈值；风电场容量预选值校验操作，包括：根据所述输电通道剩余容量和当下的风电容量预选值，计算火电满出力运行时的风电实际出力率；根据所述风电实际出力率、所述风电有效出力率、所述高峰负荷时段、所述历史风电出力标幺化数据，计算火电满出力运行的风电新增弃电率；根据所述风电新增弃电率和所述风电初始弃电率，计算风电实际弃电率；判断所述风电实际弃电率是否小于所述风电弃电率阈值，若否，则按照预设步长调低所述风电场容量预选值，得到新的风电场容量预选值。通过本发明得到的风电场容量规划结果可以满足高峰负荷时段火电满出力运行且全年风电弃电率满足要求，解决了现有技术风电场容量设计不合理的问题。

技术特征：

1.一种风火打捆外送场景的风电场容量规划方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的风电场容量规划方法，其特征在于，所述历史风电出力标幺化数据为所述风电规划场址所在地的全年8760小时的历史功率标幺化数据；

3.如权利要求1所述的风电场容量规划方法，其特征在于，所述根据所述风电场容量预选范围，确定风电场容量预选值，包括：

4.如权利要求3所述的风电场容量规划方法，其特征在于，所述输电通道剩余容量的计算公式为：

5.如权利要求4所述的风电场容量规划方法，其特征在于，所述风电实际出力率的计算公式为：

6.如权利要求2所述的风电场容量规划方法，其特征在于，所述高峰负荷时段包括高峰负荷月份中每一天的每日高峰负荷时段；

7.如权利要求5所述的风电场容量规划方法，其特征在于，所述风电实际弃电率的计算公式为：

8.一种风火打捆外送场景的风电场容量规划装置，其特征在于，包括：数据获取模块、数据处理模块和规划设置模块；

9.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7中任意一项所述的风电场容量规划方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至7中任意一项所述的风电场容量规划方法。

技术总结
本发明公开了一种风火打捆外送场景的风电场容量规划方法、装置、终端设备和存储介质，其中方法包括：获取历史风电出力标幺化数据、风电初始弃电率、高峰负荷时段、火电容量、火电最小技术出力率、火电厂用电率和输电通道容量；根据获取的数据，计算风电有效出力率，并确定风电场容量预选值，计算火电满出力运行时的输电通道剩余容量；重复执行风电场容量预选值校验操作，直至风电实际弃电率小于预设的风电弃电率阈值；将最终的风电场容量预选值作为风电场容量规划值，并对风电场进行规划。通过本发明得到的风电场容量规划结果可以满足高峰负荷时段火电满出力运行且全年风电弃电率满足要求，解决了现有技术风电场容量设计不合理的问题。

技术研发人员：彭穗,武志宇,李峰,余浩,张伊宁,陈鸿琳,郑敏嘉,左郑敏
受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23