抽水蓄能电站的容量确定方法技术

本发明专利技术公开了一种抽水蓄能电站的容量确定方法，包括：根据历史负荷数据计算预设时间的负荷预测数据，根据历史风电功率数据计算风电功率预测数据，根据历史联络线功率数据计算联络线功率预测数据；确定边界条件；根据预设时间中第h天的负荷预测数据、风电功率预测数据和联络线功率预测数据，计算当日等效负荷预测数据；确定常规机组的当日最大技术出力需求；根据当日最大技术出力需求和机组运行约束确定常规机组的当日开机方式；根据当日开机方式确定常规机组的当日最小技术出力，根据当日最小技术出力和当日等效负荷预测数据确定当日各点弃风电量；重复执行上述步骤，得到全年每一天的弃风电量数据，根据弃风电量数据确定抽水蓄能电站的容量。

【技术实现步骤摘要】
抽水蓄能电站的容量确定方法
本专利技术涉及风电调峰
，尤其涉及一种抽水蓄能电站的容量确定方法。
技术介绍
随着风电等新能源发电的快速发展，新能源在电力系统中的占比越来越高，新能源发电出力的间歇性、随机性和波动性给电力系统调峰带来了很大的压力。我国风资源丰富的三北地区(华北、东北和西北)火电装机中热电联产机组的比例过高，水电、抽蓄和燃气等调节能力好的电源比例低，电源调峰能力不足。而且上述地区冬季供热期长，供热机组调峰能力差，很大程度上限制了冬季大风期风电的消纳。目前解决新能源调峰问题的重要手段之一就是建设抽水蓄能电站，抽水蓄能电站可以实现其额定容量±100％的调节，即，在风电大发出现弃风时，抽水蓄能电站作为负荷，可以储存系统中富余的风电；在风电小发时期抽水蓄能电站可以将储存的电能释放出来。目前抽水蓄能电站容量的规划不完善，没有考虑大规模风电接入对电力系统调峰需求的影响。对此，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术提供了一种抽水蓄能电站的容量确定方法，以至少解决目前抽水蓄能电站容量的规划不完善，没有考虑大规模风电接入对电力系统调峰需求影响的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种抽水蓄能电站的容量确定方法，包括：步骤1、根据历史负荷数据计算得到预设时间的负荷预测数据，根据历史风电功率数据计算得到所述预设时间的风电功率预测数据，根据历史联络线功率数据计算得到所述预设时间的联络线功率预测数据；步骤2、确定计算抽水蓄能电站容量所使用的边界条件；步骤3、根据所述预设时间中第h天的负荷预测数据、风电功率预测数据和联络线功率预测数据，计算得到当日等效负荷预测数据；并根据所述当日等效负荷预测数据确定常规机组的当日最大技术出力需求，其中，所述常规机组包括火电机组和水电机组，h为正整数；步骤4、根据所述常规机组的当日最大技术出力需求和机组运行约束，确定所述常规机组的当日开机方式，其中所述开机方式是所述常规机组中的开机台数以及需要开机的机组；步骤5、根据所述常规机组的当日开机方式确定所述常规机组的当日最小技术出力，并根据所述常规机组的当日最小技术出力和所述当日等效负荷预测数据，确定当日各点的弃风电量；步骤6、重复执行上述步骤3至5，得到全年每一天的弃风电量数据，并根据所述弃风电量数据确定抽水蓄能电站的容量。在一个实施例中，所述边界条件包括：旋转备用容量、风电电量、机组启停限制、火电机组最大技术出力、火电机组最小技术出力、水电机组最大技术出力、水电机组最小技术出力、供暖期、供暖期供热机组最大技术出力、供暖期供热机组最小技术出力、风电自然利用小时数、网损率和厂用电率。在一个实施例中，所述步骤1中根据历史负荷数据计算得到预设时间的负荷预测数据包括：按照以下公式计算所述负荷预测数据：其中，s表示当前年，为所述预设时间中第p年的负荷预测数据，γ为负荷增长率，为当前年的负荷数据，负荷数据的分辨率为15分钟1个点。在一个实施例中，所述步骤1中根据历史风电功率数据计算得到所述预设时间的风电功率预测数据包括：按照以下公式计算所述风电功率预测数据：其中，s表示当前年，为所述预设时间中第p年的风电功率预测数据，Tstandard为风电自然利用小时数，Ts为当前年的利用小时数，Pcapacity_s为当前年的风电机组装机容量，Pcapacity_s+p为所述预设时间中第p年的风电机组规划装机容量，为当前年的风电功率数据，风电功率数据的分辨率为15分钟1个点。在一个实施例中，所述步骤1中根据历史联络线功率数据计算得到所述预设时间的联络线功率预测数据包括：按照以下公式计算所述联络线功率预测数据：其中，s表示当前年，为所述预设时间中第p年的联络线功率预测数据，为当前年之前的q年的联络线功率数据，联络线功率数据的分辨率为15分钟1个点，t表示当前年之前的年数。在一个实施例中，所述步骤3中根据所述预设时间中第h天的负荷预测数据、风电功率预测数据和联络线功率预测数据，计算得到当日等效负荷预测数据包括：按照以下公式计算所述当日等效负荷预测数据：其中，L'i为当日第i点的等效负荷预测数据，δline为网损率，δg为厂用电率，Li为当日第i点的负荷预测数据，Pwind_forecast_i为当日第i点的风电功率预测数据，Pwind_n为当日对应的风电装机容量，Parea_i为当日第i点的联络线功率预测数据，max(a,b)表示取a,b中较大的值。在一个实施例中，所述步骤3中根据所述当日等效负荷预测数据确定常规机组的当日最大技术出力需求包括：根据所述当日等效负荷预测数据确定当日旋转备用容量；将所述当日等效负荷预测数据中的最大值与所述当日旋转备用容量相加，作为所述常规机组的当日最大技术出力需求Pgmax。在一个实施例中，根据所述当日等效负荷预测数据确定当日旋转备用容量包括：按照以下公式确定所述当日旋转备用容量：Pgre＝max(1.05L'max,L'max+Pg_max)，其中，Pgre为当日旋转备用容量，L'max为当日等效负荷的最大值，Pg_max为网内各机组容量中的最大值，max(a,b)表示取a,b中较大的值。在一个实施例中，所述步骤4包括：如果在非供热期，按照所述当日最大技术出力需求在所述常规机组中进行分配，以确定所述常规机组的当日开机方式，所述常规机组中各机组的最大技术出力之和满足以下公式：其中，n为机组总数，Cgmax_k为第k台机组的最大技术出力系数，Pgn_k为第k台机组的额定容量，Pgmax为所述常规机组的当日最大技术出力需求，min(a,b)表示取a,b中较小的值；如果在供热期，供热机组全开，按照所述当日最大技术出力需求减去供热机组最大技术出力后的剩余技术出力需求在非供热机组中分配，且满足以下公式：其中，m为供热机组个数，m<n，Cgmax_j为第j台供热机组的最大技术出力系数，Pgn_j为第j台供热机组的额定容量。在一个实施例中，按照所述当日最大技术出力需求在所述常规机组中进行分配，或者按照所述当日最大技术出力需求减去供热机组最大技术出力后的剩余技术出力需求在非供热机组中分配，包括：比较当日最大技术出力需求与前一日最大技术出力需求；如果需求增加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抽水蓄能电站的容量确定方法，其特征在于，包括：步骤1、根据历史负荷数据计算得到预设时间的负荷预测数据，根据历史风电功率数据计算得到所述预设时间的风电功率预测数据，根据历史联络线功率数据计算得到所述预设时间的联络线功率预测数据；步骤2、确定计算抽水蓄能电站容量所使用的边界条件；步骤3、根据所述预设时间中第h天的负荷预测数据、风电功率预测数据和联络线功率预测数据，计算得到当日等效负荷预测数据；并根据所述当日等效负荷预测数据确定常规机组的当日最大技术出力需求，其中，所述常规机组包括火电机组和水电机组，h为正整数；步骤4、根据所述常规机组的当日最大技术出力需求和机组运行约束，确定所述常规机组的当日开机方式，其中所述开机方式是所述常规机组中的开机台数以及需要开机的机组；步骤5、根据所述常规机组的当日开机方式确定所述常规机组的当日最小技术出力，并根据所述常规机组的当日最小技术出力和所述当日等效负荷预测数据，确定当日各点的弃风电量；步骤6、重复执行上述步骤3至5，得到全年每一天的弃风电量数据，并根据所述弃风电量数据确定抽水蓄能电站的容量。

【技术特征摘要】
1.一种抽水蓄能电站的容量确定方法，其特征在于，包括：步骤1、根据历史负荷数据计算得到预设时间的负荷预测数据，根据历史风电功率数据计算得到所述预设时间的风电功率预测数据，根据历史联络线功率数据计算得到所述预设时间的联络线功率预测数据；步骤2、确定计算抽水蓄能电站容量所使用的边界条件；步骤3、根据所述预设时间中第h天的负荷预测数据、风电功率预测数据和联络线功率预测数据，计算得到当日等效负荷预测数据；并根据所述当日等效负荷预测数据确定常规机组的当日最大技术出力需求，其中，所述常规机组包括火电机组和水电机组，h为正整数；步骤4、根据所述常规机组的当日最大技术出力需求和机组运行约束，确定所述常规机组的当日开机方式，其中所述开机方式是所述常规机组中的开机台数以及需要开机的机组；步骤5、根据所述常规机组的当日开机方式确定所述常规机组的当日最小技术出力，并根据所述常规机组的当日最小技术出力和所述当日等效负荷预测数据，确定当日各点的弃风电量；步骤6、重复执行上述步骤3至5，得到全年每一天的弃风电量数据，并根据所述弃风电量数据确定抽水蓄能电站的容量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述边界条件包括：旋转备用容量、风电电量、机组启停限制、火电机组最大技术出力、火电机组最小技术出力、水电机组最大技术出力、水电机组最小技术出力、供暖期、供暖期供热机组最大技术出力、供暖期供热机组最小技术出力、风电自然利用小时数、网损率和厂用电率。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中根据历史负荷数据计算得到预设时间的负荷预测数据包括：按照以下公式计算所述负荷预测数据：其中，s表示当前年，为所述预设时间中第p年的负荷预测数据，γ为负荷增长率，为当前年的负荷数据，负荷数据的分辨率为15分钟1个点。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中根据历史风电功率数据计算得到所述预设时间的风电功率预测数据包括：按照以下公式计算所述风电功率预测数据：其中，s表示当前年，为所述预设时间中第p年的风电功率预测数据，Tstandard为风电自然利用小时数，Ts为当前年的利用小时数，Pcapacity_s为当前年的风电机组装机容量，Pcapacity_s+p为所述预设时间中第p年的风电机组规划装机容量，为当前年的风电功率数据，风电功率数据的分辨率为15分钟1个点。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中根据历史联络线功率数据计算得到所述预设时间的联络线功率预测数据包括：按照以下公式计算所述联络线功率预测数据：其中，s表示当前年，为所述预设时间中第p年的联络线功率预测数据，为当前年之前的q年的联络线功率数据，联络线功率数据的分辨率为15分钟1个点，t表示当前年之前的年数。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中根据所述预设时间中第h天的负荷预测数据、风电功率预测数据和联络线功率预测数据，计算得到当日等效负荷预测数据包括：按照以下公式计算所述当日等效负荷预测数据：其中，L'i为当日第i点的等效负荷预测数据，δline为网损率，δg为厂用电率，Li为当日第i点的负荷预测数据，Pwind_forecast_i为当日第i点的风电功率预测数据，Pwind_n为当日对应的风电装机容量，Parea_i为当日第i点的联络线功率预测数据，max(a,b)表示取a,b中较大的值。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中根据所述当日等效负荷预测数据确定常规机组的当日最大技术出力需求包括：根据所述当日等效负荷预测数据确定当日旋转备用容量；将所述当日等效负荷预测数据中的最大值与所述当日旋转备用容量相加，作为所述常规机组的当日最大技术出力需求Pgma...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴林林，董存，刘辉，徐海翔，崔正湃，王靖然，王皓靖，李蕴红，
申请(专利权)人：华北电力科学研究院有限责任公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：北京;11