一种风光接入容量确定方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种风光接入容量确定方法及装置，该方法预先确定一系列风光接入容量配比方案，建立每组配比方案的新能源发电出力时间序列和负荷时间序列，作为时序生产模拟优化模型的输入；构建以新能源接纳量最大为目标的时序生产模拟优化模型，形成原优化问题；将原优化问题划分为子优化问题，逐时段求解子优化问题；根据子优化问题的新能源接纳量得到原优化问题的新能源接纳量，并计算新能源限电率；比较所有风光接入容量配比方案的新能源限电率，确定新能源限电率的最低值对应的最优风光接入容量；该装置包括：确定单元、比较单元、计算单元和分解单元。本发明专利技术提供的技术方案提高了工作优化效率和优化效果，满足了工程实用性的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及新能源规划建设领域，具体讲涉及一种风光接入容量确定方法和装置。
技术介绍
随着经济的发展和社会的不断进步，对能源的需求和依赖程度与日俱增，以风、光为首的新能源因其蕴藏量大、无污染、安全环保的特点，发展非常迅速。截至2015年底，我国的风电和光伏发电并网容量已达到了145GW和43GW，均居世界首位。新能源出力具有强烈的随机性和波动性，对于新能源的开发一些地区尚缺乏科学合理的规划，例如仅以风能、太阳能各自的资源水平来制定新能源容量的规划，这使得新能源开发容量与地区的电网和负荷水平间的不匹配，从而导致新能源接入容量大大超过了电网的可接受能力，一些地区出现了“弃风”、“弃光”现象，部分地区对新能源的限电率超过了30％。区域电网新能源接入容量的确定需综合考虑电网的常规电源调峰能力和负荷水平，科学合理的规划。对电网中的风电和光伏发电的接入容量进行统一的协调规划，降低新能源出力波动性，最大限度的利用和发挥风能和太阳能在时间和空间上具有良好的资源互补特性，发挥资源互补优势，有效提高电网中新能源的总接入容量。现有的区域新能源接入容量的规划方法主要分为两大类：第一种是基于典型日曲线的方法，一般根据风电和光伏发电出力的典型日出力曲线或最极端出力曲线确定新能源接入容量。新能源出力具有极强的日变化特性，不同的日出力曲线得到的计算结果迥然不同。第二种方法是基于时序生产模拟的优化方法，该类方法基于长时间段的新能源出力序列，充分考虑了新能源出力的波动性和日变化特性，电网实际运行中的各种边界条件的影响，所得到的计算结果较之更加科学合理，其不足是优化时间断面数量大，所需的求解耗时长，而实际电力系统中的运行约束非常复杂，长时间尺度的数据跨度大大增加了优化问题的规模，且优化求解时间随优化变量的个数呈指数倍增长，这无疑大大降低了方法的工程实用性。因此，需提供一种风光接入容量的快速优化求解方法，以满足快速、准确的得到最优的风光接入容量的需要。
技术实现思路
为满足现有技术发展的需要，本专利技术提供了一种风光接入容量确定方法和装置。本专利技术提供的风光接入容量确定方法，其改进之处在于，所述方法包括：用预先构建的时序生产模拟优化模型，确定原优化问题；所述时序生产模拟优化模型根据预先建立的风光接入容量配比方案的新能源发电出力时间序列和负荷时间序列构建得到；将原优化问题分解为子优化问题，逐时段求解子优化问题；按子优化问题得到的新能源接纳量确定原优化问题的新能源接纳量，并计算新能源限电率。比较所有风光接入容量配比方案的新能源限电率，确定最优的风光接入容量。进一步的，所述负荷时间序列D(t)根据负荷历史处理数据得到。进一步的，所述新能源发电出力时间序列包括风电和光伏发电出力时间序列，所述风电发电出力时间序列Pw(t)和光伏发电出力时间序列Pv(t)分别为：Pw(t)＝Cw·w(t)；Pv(t)＝Cv·v(t)；其中，风电装机容量光伏装机容量Dmax：最大负荷水平；δ：风光总装机容量占最大负荷水平的百分比水平；α：设定的风光接入容量配比值；w(t)：归一化风电出力时间序列；v(t)：归一化光伏出力时间序列。进一步的，所述时序生产模拟优化模型如下式所示：式中，T：总优化时段数，Obj：新能源在总优化时段T内的最大接纳目标量；pw(t)：t时段风电发电优化出力；pv(t)：t时段光伏发电优化出力。进一步的，所述时序生产模拟优化模型的约束条件包括，以下约束条件在T个优化时段之内都要满足：(1)风电和光伏的出力约束如下式所示：0≤pw(t)≤Pw(t)0≤pv(t)≤Pv(t)(2)式中，pw(t)和pv(t)：分别为第t时段的风电和光伏优化出力；(2)火电机组的运行约束包括：机组的出力如下式所示：式中，pj(t)：j类火电机组的优化出力，j＝1,2,…,J；pj和分别为j类火电机组的最小出力和最大出力；Sj(t)：整数变量，表示j类火电机组的优化开机台数；开关机状态如下式所示：式中，Yj(t)和Zj(t)为0-1整数变量，分别表示j类火电机组的开机和关机状态:当Yj(t)＝1时，表示在t时段j类火电机组中至少有一台开机；当Yj(t)＝0时，表示在t时段j类火电机组没有开机；当Zj(t)＝1时，表示在t时段j类火电机组中至少有一台关机，当Zj(t)＝0时，表示在t时段j类火电机组没有关机；Nj：j类机组的数量；最小开关机次数如下式所示：式中，SNj:总优化时段内j类火电机组的最大开关机次数；(3)负荷平衡约束如下式所示：式中，Li(t)为电网与其他区域的联络线i之间的输电功率，Li(t)＞0表示其他区域向电网输入功率，Li(t)＜0表示电网向其他区域输出功率；M为所有的联络线数量；(4)联络线安全约束如下式所示：式中，为联络线i的最大传输功率；(5)系统备用约束如下式所示：式中，R+和R-分别表示电网所需的正备用和负备用，为最大负荷的5％。进一步的，所述子优化问题的划分包括：将整个时间段{t1,t2,...,tT本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种风光接入容量确定方法，其特征在于，所述方法包括：用预先构建的时序生产模拟优化模型，确定原优化问题；所述时序生产模拟优化模型根据预先建立的风光接入容量配比方案的新能源发电出力时间序列和负荷时间序列构建得到；将原优化问题分解为子优化问题，逐时段求解子优化问题；按子优化问题得到的新能源接纳量确定原优化问题的新能源接纳量，并计算新能源限电率；比较所有风光接入容量配比方案的新能源限电率，确定最优的风光接入容量。

【技术特征摘要】
1.一种风光接入容量确定方法，其特征在于，所述方法包括：用预先构建的时序生产模拟优化模型，确定原优化问题；所述时序生产模拟优化模型根据预先建立的风光接入容量配比方案的新能源发电出力时间序列和负荷时间序列构建得到；将原优化问题分解为子优化问题，逐时段求解子优化问题；按子优化问题得到的新能源接纳量确定原优化问题的新能源接纳量，并计算新能源限电率；比较所有风光接入容量配比方案的新能源限电率，确定最优的风光接入容量。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述负荷时间序列D(t)根据负荷历史处理数据得到。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述新能源发电出力时间序列包括风电和光伏发电出力时间序列，所述风电发电出力时间序列Pw(t)和光伏发电出力时间序列Pv(t)分别为：Pw(t)＝Cw·w(t)；Pv(t)＝Cv·v(t)；其中，风电装机容量光伏装机容量最大负荷水平；δ：风光总装机容量占最大负荷水平的百分比水平；α：设定的风光接入容量配比值；w(t)：归一化风电出力时间序列；v(t)：归一化光伏出力时间序列。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述时序生产模拟优化模型如下式所示：Obj=maxΣt=1T(pw(t)+pv(t))---(1)]]>式中，T：总优化时段数；Obj：新能源在总优化时段T内的最大接纳目标量；pw(t)：t时段风电发电优化出力；pv(t)：t时段光伏发电优化出力。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述时序生产模拟优化模型的约束条件包括，以下约束条件在T优化时段之内都要满足：(1)风电和光伏的出力约束如下式所示：0≤pw(t)≤Pw(t)0≤pv(t)≤Pv(t)(2)式中，pw(t)和pv(t)：分别为第t时段的风电和光伏优化出力；(2)火电机组的运行约束包括：机组的出力如下式所示：Sj(t)&time...

【专利技术属性】
技术研发人员：李湃，王伟胜，刘纯，黄越辉，王跃峰，张琳，马烁，礼晓飞，许彦平，潘霄锋，张楠，刘延国，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，国家电网公司，国网江苏省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京;11