考虑网架约束的风光配比确定方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种考虑网架约束的风光配比确定方法及其装置，该方法包括：根据电力输送通道区域内各风电场的历史风电出力数据及样板风机出力数据，回归计算得到该风电场的理论风电出力数据；根据该电力输送通道区域内各光伏电站的历史光伏出力数据及样板光伏组件出力数据，回归计算得到该光伏电站的理论光伏出力数据；利用理论风电出力数据和理论光伏出力数据建立等效发电量最大化目标函数；利用该目标函数计算得到该风电场的装机容量值和该光伏电站的装机容量值，以确定风电场和光伏电站的容量配比；该等效发电量为所有风电场及所有光伏电站的实际风光互补发电量与相应的风光互补限电量之间差值。本发明专利技术能够协同优化限电率和通道利用率。

The method and device for determining the ratio of wind and scenery considering the constraint of the grid

The present invention provides a method and a device for determining the grid considering constraints scenery ratio, the method comprises: according to historical data output of wind power output data and a model of fan power transmission channel in the region of the wind farm, wind power is calculated by the regression theory of wind farm output data; according to the history of the photovoltaic power transmission channel region the photovoltaic power plant output data and model output data of PV modules, the regression calculation theory of photovoltaic photovoltaic power plant data output; output data and theoretical data to establish the equivalent output of photovoltaic power generation to maximize the objective function by using the theory of wind power; calculation by using the objective function to get the value of the installed capacity of wind farms and the photovoltaic power station the installed capacity of the value, to determine the wind and photovoltaic power station capacity ratio; the equivalent capacity of all wind farms and all PV The difference between the actual scenery complementary power generation of the power station and the corresponding solar energy limit of the corresponding scenery. The invention can collaborate to optimize the rate of power limiting and channel utilization.

【技术实现步骤摘要】
考虑网架约束的风光配比确定方法及其装置
本专利技术涉及电力
，尤其涉及一种考虑网架约束的风光配比确定方法及其装置。
技术介绍
伴随着风电、光伏等间歇性新能源发电的高速发展，我国新能源发电的限电问题越趋常态化，仅2015年上半年全国弃风、弃光电量分别达175亿千瓦时和18亿千瓦时，这在很大程度上制约了新能源发电的可持续发展。造成这一问题的原因，一是由于新能源电源规划与电网规划不协调、新能源电源建设速度与电网建设速度不同步等原因造成网架结构约束；二是电源结构不合理、调峰能力不足，难以适应新能源出力间歇性、波动性和随机性的特点。目前，由于风电和光伏发电出力在时间和空间上具有天然的互补性，风光互补发电得到了广泛的应用，与相同容量的风电或光伏发电相比，风光互补发电在一定程度上减少了出力的间歇性和波动性。因此，有必要从充分挖掘风光互补效果的角度，综合考虑新能源限电情况和通道利用情况，优化电网风光容量配比。
技术实现思路
本专利技术提供一种考虑网架约束的风光配比确定方法及其装置，以解决现有技术中的一项或多项缺失。本专利技术提供一种考虑网架约束的风光配比确定方法，包括：根据一电力输送通道区域内各风电场的历史风电出力数据及其对应的样板风机出力数据，回归计算得到所述风电场在设定历史时间段内的理论风电出力数据；根据所述电力输送通道区域内各光伏电站的历史光伏出力数据及其对应的样板光伏组件出力数据，回归计算得到所述光伏电站在所述设定历史时间段内的理论光伏出力数据；利用所述理论风电出力数据和所述理论光伏出力数据建立等效发电量最大化目标函数；利用所述目标函数计算得到所述风电场的装机容量值和所述光伏电站的装机容量值，以确定风电场和光伏电站的优化容量配比；其中，所述等效发电量为所有所述风电场及所有所述光伏电站的实际风光互补发电量与相应的风光互补限电量之间的差值。一个实施例中，根据一电力输送通道区域内各风电场的历史风电出力数据及其对应的样板风机出力数据，回归计算得到所述风电场在设定历史时间段内的理论风电出力数据，包括：获取所述电力输送通道区域内各所述风电场在所述设定历史时间段内的所述历史风电出力数据及其对应的所述样板风机出力数据；计算所述样板风机出力数据与所述历史风电出力数据的风电相关系数；根据所述历史风电出力数据和所述风电相关系数，计算得到所述理论风电出力数据。一个实施例中，根据所述电力输送通道区域内各光伏电站的历史光伏出力数据及其对应的样板光伏组件出力数据，回归计算得到所述光伏电站在所述设定历史时间段内的理论光伏出力数据，包括：获取所述电力输送通道区域内各所述光伏电站在所述设定历史时间段内的所述历史光伏出力数据及其对应的所述样板光伏组件出力数据；计算所述样板光伏组件出力数据与所述历史光伏出力数据的光伏相关系数；根据所述历史光伏出力数据和所述光伏相关系数，计算得到所述理论光伏出力数据。一个实施例中，利用所述理论风电出力数据和所述理论光伏出力数据建立等效发电量最大化目标函数，包括：分别对所述理论风电出力数据和所述理论光伏出力数据进行归一化处理；利用归一化处理后的理论风电出力数据、归一化处理后的理论光伏出力数据、风电场装机容量变量、光伏电站装机容量变量及所述电力输送通道区域的最大电力外送数据，计算得到所述实际风光互补发电量与所述风光互补限电量；用所述实际风光互补发电量减去所述风光互补限电量，得到所述等效发电量最大化目标函数。一个实施例中，该方法还包括：将所述风电场装机容量变量设为零；利用所述目标函数计算得到所述电力输送通道区域仅包括光伏电站时光伏电站的装机容量。一个实施例中，该方法还包括：将所述光伏电站装机容量变量设为零；利用所述目标函数计算得到所述电力输送通道区域仅包括风电场时风电场的装机容量。一个实施例中，该方法还包括：根据所述风电场的装机容量值与所述光伏电站的装机容量值，计算所述电力输送通道区域在所述设定历史时间段内外送的发电量。一个实施例中，所述风电相关系数为：其中，i表示所述风电场的序号，λi表示风电场i所对应的风电相关系数，t表示采样时刻变量，ti表示风电场i不限电时段，表示在采样时刻风电场i内的样板风机的出力数据，表示在采样时刻风电场i的历史风电出力数据；所述理论风电出力数据为：其中，表示在采样时刻风电场i的理论风电出力数据，表示风电场i不限电时段内在采样时刻的历史风电出力数据，λi表示风电场i所对应的风电相关系数，表示风电场i限电时段内在采样时刻的样板风机出力数据。一个实施例中，所述光伏相关系数为：其中，j表示所述光伏电站的序号，υj表示光伏电站j所对应的光伏相关系数，t表示采样时刻变量，tj表示光伏电站j不限电时段，表示在采样时刻光伏电站j的历史光伏出力数据，表示在采样时刻光伏电站j内样板光伏组件出力数据；所述理论光伏出力数据为：其中，表示在采样时刻光伏电站j的理论光伏出力数据，表示光伏电站j不限电时段内在采样时刻的历史光伏出力数据，υj表示光伏电站j所对应的光伏相关系数，表示光伏电站j限电时段内在采样时刻的样板光伏组件出力数据。一个实施例中，归一化处理后的所述理论风电出力数据为：其中，Pwind-gy表示归一化处理后的采样时刻的理论风电出力数据，表示在采样时刻风电场i的理论风电出力数据，i表示风电场的序号，n表示风电场的总数量，n≥i≥1，Cwind-i表示风电场i的装机容量；归一化处理后的所述理论光伏出力数据为：其中，Ppv-gy表示归一化处理后的采样时刻的理论光伏出力数据，表示在采样时刻光伏电站j的理论光伏出力数据，j表示光伏电站的序号，m表示光伏电站的总数量，m≥j≥1，Cpv-j表示光伏电站j的装机容量。一个实施例中，所述目标函数为：maxQdx＝max(Qfd-Qxd)，其中：Qfd＝∫min(aPwind-gy+bPpv-gy,Pmax)dt,Qxd＝∫max(aPwind-gy+bPpv-gy-Pmax,0)dt,其中，Qdx表示等效发电量，Qfd表示实际风光互补发电量，Qxd表示风光互补限电量，Pwind-gy表示归一化处理后的采样时刻的理论风电出力数据，Ppv-gy表示归一化处理后的采样时刻的理论光伏出力数据，a表示风电装机容量变量，b表示光伏电站装机容量变量，Pmax表示所述电力输送通道区域的最大电力外送数据。本专利技术还提供一种考虑网架约束的风光配比确定装置，包括：风电数据获取单元，用于根据一电力输送通道区域内各风电场的历史风电出力数据及其对应的样板风机出力数据，回归计算得到所述风电场在设定历史时间段内的理论风电出力数据；光伏数据获取单元，用于根据所述电力输送通道区域内各光伏电站的历史光伏出力数据及其对应的样板光伏组件出力数据，回归计算得到所述光伏电站在所述设定历史时间段内的理论光伏出力数据；目标函数建立单元，用于利用所述理论风电出力数据和所述理论光伏出力数据建立等效发电量最大化目标函数；容量配比确定单元，用于利用所述目标函数计算得到所述风电场的装机容量值和所述光伏电站的装机容量值，以确定风电场和光伏电站的优化容量配比；其中，所述等效发电量为所有所述风电场及所有所述光伏电站的实际风光互补发电量与相应的风光互补限电量之间的差值。一个实施例中，所述风电数据获取单元，包括：第一数据获取模块，用于获取所述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种考虑网架约束的风光配比确定方法，其特征在于，包括：根据一电力输送通道区域内各风电场的历史风电出力数据及其对应的样板风机出力数据，回归计算得到所述风电场在设定历史时间段内的理论风电出力数据；根据所述电力输送通道区域内各光伏电站的历史光伏出力数据及其对应的样板光伏组件出力数据，回归计算得到所述光伏电站在所述设定历史时间段内的理论光伏出力数据；利用所述理论风电出力数据和所述理论光伏出力数据建立等效发电量最大化目标函数；利用所述目标函数计算得到所述风电场的装机容量值和所述光伏电站的装机容量值，以确定风电场和光伏电站的优化容量配比；其中，所述等效发电量为所有所述风电场及所有所述光伏电站的实际风光互补发电量与相应的风光互补限电量之间的差值；其中根据一电力输送通道区域内各风电场的历史风电出力数据及其对应的样板风机出力数据，回归计算得到所述风电场在设定历史时间段内的理论风电出力数据，包括：获取所述电力输送通道区域内各所述风电场在所述设定历史时间段内的所述历史风电出力数据及其对应的所述样板风机出力数据；计算所述样板风机出力数据与所述历史风电出力数据的风电相关系数；根据所述历史风电出力数据和所述风电相关系数，计算得到所述理论风电出力数据。...

【技术特征摘要】
1.一种考虑网架约束的风光配比确定方法，其特征在于，包括：根据一电力输送通道区域内各风电场的历史风电出力数据及其对应的样板风机出力数据，回归计算得到所述风电场在设定历史时间段内的理论风电出力数据；根据所述电力输送通道区域内各光伏电站的历史光伏出力数据及其对应的样板光伏组件出力数据，回归计算得到所述光伏电站在所述设定历史时间段内的理论光伏出力数据；利用所述理论风电出力数据和所述理论光伏出力数据建立等效发电量最大化目标函数；利用所述目标函数计算得到所述风电场的装机容量值和所述光伏电站的装机容量值，以确定风电场和光伏电站的优化容量配比；其中，所述等效发电量为所有所述风电场及所有所述光伏电站的实际风光互补发电量与相应的风光互补限电量之间的差值；其中根据一电力输送通道区域内各风电场的历史风电出力数据及其对应的样板风机出力数据，回归计算得到所述风电场在设定历史时间段内的理论风电出力数据，包括：获取所述电力输送通道区域内各所述风电场在所述设定历史时间段内的所述历史风电出力数据及其对应的所述样板风机出力数据；计算所述样板风机出力数据与所述历史风电出力数据的风电相关系数；根据所述历史风电出力数据和所述风电相关系数，计算得到所述理论风电出力数据。2.如权利要求1所述的考虑网架约束的风光配比确定方法，其特征在于，根据所述电力输送通道区域内各光伏电站的历史光伏出力数据及其对应的样板光伏组件出力数据，回归计算得到所述光伏电站在所述设定历史时间段内的理论光伏出力数据，包括：获取所述电力输送通道区域内各所述光伏电站在所述设定历史时间段内的所述历史光伏出力数据及其对应的所述样板光伏组件出力数据；计算所述样板光伏组件出力数据与所述历史光伏出力数据的光伏相关系数；根据所述历史光伏出力数据和所述光伏相关系数，计算得到所述理论光伏出力数据。3.如权利要求1所述的考虑网架约束的风光配比确定方法，其特征在于，利用所述理论风电出力数据和所述理论光伏出力数据建立等效发电量最大化目标函数，包括：分别对所述理论风电出力数据和所述理论光伏出力数据进行归一化处理；利用归一化处理后的理论风电出力数据、归一化处理后的理论光伏出力数据、风电场装机容量变量、光伏电站装机容量变量及所述电力输送通道区域的最大电力外送数据，计算得到所述实际风光互补发电量与所述风光互补限电量；用所述实际风光互补发电量减去所述风光互补限电量，得到所述等效发电量最大化目标函数。4.如权利要求3所述的考虑网架约束的风光配比确定方法，其特征在于，还包括：将所述风电场装机容量变量设为零；利用所述目标函数计算得到所述电力输送通道区域仅包括光伏电站时光伏电站的装机容量。5.如权利要求3所述的考虑网架约束的风光配比确定方法，其特征在于，还包括：将所述光伏电站装机容量变量设为零；利用所述目标函数计算得到所述电力输送通道区域仅包括风电场时风电场的装机容量。6.如权利要求1至5任一项所述的考虑网架约束的风光配比确定方法，其特征在于，还包括：根据所述风电场的装机容量值与所述光伏电站的装机容量值，计算所述电力输送通道区域在所述设定历史时间段内外送的发电量。7.如权利要求1所述的考虑网架约束的风光配比确定方法，其特征在于，所述风电相关系数为：其中，i表示所述风电场的序号，λi表示风电场i所对应的风电相关系数，t表示采样时刻变量，ti表示风电场i不限电时段，表示在采样时刻风电场i内的样板风机的出力数据，表示在采样时刻风电场i的历史风电出力数据；所述理论风电出力数据为：其中，表示在采样时刻风电场i的理论风电出力数据，表示风电场i不限电时段内在采样时刻的历史风电出力数据，λi表示风电场i所对应的风电相关系数，表示风电场i限电时段内在采样时刻的样板风机出力数据。8.如权利要求2所述的考虑网架约束的风光配比确定方法，其特征在于，所述光伏相关系数为：其中，j表示所述光伏电站的序号，υj表示光伏电站j所对应的光伏相关系数，t表示采样时刻变量，tj表示光伏电站j不限电时段，表示在采样时刻光伏电站j的历史光伏出力数据，表示在采样时刻光伏电站j内样板光伏组件出力数据；所述理论光伏出力数据为：其中，表示在采样时刻光伏电站j的理论光伏出力数据，表示光伏电站j不限电时段内在采样时刻的历史光伏出力数据，υj表示光伏电站j所对应的光伏相关系数，表示光伏电站j限电时段内在采样时刻的样板光伏组件出力数据。9.如权利要求3所述的考虑网架约束的风光配比确定方法，其特征在于，归一化处理后的所述理论风电出...

【专利技术属性】
技术研发人员：白恺，徐海翔，刘辉，吴林林，王皓靖，李蕴红，江浩，
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