一种确定集中式光伏电站装机规模的辅助决策系统技术方案

本发明专利技术公开了一种确定集中式光伏电站装机规模的辅助决策系统，包括以下步骤：根据给定的输电线路、调峰用火电厂、抽水蓄能电站的装机比例，获得各自的建设与运行成本，比较初始比例与最佳比例，提出三种可能的决策建议：一是提升输送能力后再求解，二是提升调峰能力后再求解，三是根据优化结果给出集中式光伏电站装机规模。本发明专利技术通过构建优化调度模型，评估光伏发电装机、火电装机、抽水蓄能装机以及输电线路最大功率的配比，并结合决策方案的实施，得到最优的光伏发电装机规模，进而降低光伏发电的终端用电成本，也降低了弃光率，达到经济效益最优。

An Assistant Decision-making System for Determining the Installation Scale of Centralized Photovoltaic Power Station

The invention discloses an auxiliary decision-making system for determining the installed scale of a centralized photovoltaic power plant, which includes the following steps: according to the installed proportion of a given transmission line, a peak shaving thermal power plant and a pumped storage power plant, the respective construction and operation costs are obtained, the initial proportion and the optimal proportion are compared, and three possible decision-making suggestions are put forward: first, to solve the problem after upgrading the transmission capacity; and second, to solve the problem after upgrading the transmission capacity. The third is to give the installed scale of centralized photovoltaic power station according to the optimization results. The invention evaluates the ratio of photovoltaic power generation installed, thermal power installed, pumped storage installed and transmission line maximum power by constructing an optimal dispatching model, and combines the implementation of the decision-making scheme to obtain the optimal installed scale of photovoltaic power generation, thereby reducing the terminal power consumption cost of photovoltaic power generation, and also reducing the light rejection rate, so as to achieve the optimal economic benefit.

【技术实现步骤摘要】
一种确定集中式光伏电站装机规模的辅助决策系统
本专利技术涉及电力
，具体为一种确定集中式光伏电站装机规模的辅助决策系统。
技术介绍
虽然技术经济评价与优化领域的理论研究已经十分成熟，但将技术经济评价与优化方法应用到新能源电力系统调峰与输送方面的研究较少。中国还未建立一套行之有效的调峰与输送服务评价与优化的框架体系，以完整、科学、合理地反映光伏发电、调峰调度和远距离输送是否合理、运营是否正常、资源优化配置功能是否发挥作用等。如果不对光伏发电进行远距离输送，光伏发电基地的发电将难以在本地消纳，弃光率会较高，光伏发电单位发电量的成本也较高；如果在远距离输送时没有进行调峰，输电线路的利用效率将下降，单位电量的输送成本较高；虽然调峰设施和远距离输电线路的建设提高了供电成本，但也能够通过降低弃光率从而降低光伏发电成本，来实现总成本的降低。基于技术性能和经济效益进行综合考虑，便于调度机构根据需要调整对技术、经济的重视程度，应合理设置好光伏电站、火电厂、抽水蓄能电站的装机规模和远距离输电线路的最大输送功率的配置比例，不能盲目重视光伏电站装机规模的增长，而忽视了系统调峰能力的建设，不能因为抽水蓄能建设成本高就不予建设，而应该以系统供电成本最低而带来的经济效益为主要目标，同时又满足必要的技术安全条件，来合理配置好系统各个主体的比例关系，来促进光伏发电并网。同时现有的电网装机优化方案并未给出明确建议方案，不能最大化提高系统的优化能力。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种确定集中式光伏电站装机规模的辅助决策系统，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种确定集中式光伏电站装机规模的辅助决策系统，包括如下步骤：S1、确定建模进行辅助决策的系统范围，包括发电侧抽水蓄能站和火电厂、连接发电侧和用电侧的高压、特高压输电线路以及用电侧实际用电负荷，并通过辅助决策系统，确定在发电侧建立集中式光伏发电站的最佳装机规模；S2、确定火电厂、抽水蓄能站实际调峰能力，包括调峰容量、调峰功率以及调峰成本与调峰功率之间的关系，确定火电厂的度电发电成本与年度发电量之间的关系，确定输电线路的度电输送成本与年度输电量之间的关系；S3、给出集中式光伏电站的最小装机规模，根据系统实际情况，给出输电线路、火电厂装机、发电侧和用电侧抽水蓄能电站装机、输电线路最大功率以及光伏电站最小装机的比例关系，确定为系统初始状态，在初始状态的比例关系下，对实际的负荷曲线进行供电，将系统运行一年的总成本与一年内总的输送电量相除得到终端单位用电成本，以终端单位用电成本最低为目标建立优化模型；S4、不改变输电线路参数，改变光伏电站装机、火电厂装机、抽水蓄能站装机和输电线路最大输送功率的比例关系，在每一种比例关系下分别运行S3中的优化模型，得到所有比例关系下的优化结果，并在所有优化结果中选择终端度电成本最低的结果，得出对应的光伏电站装机、火电厂装机、抽水蓄能电站装机与输电线路最大功率的比例关系；S5、根据多次优化结果，给出集中式光伏电站装机规模的决策方案。所述步骤S3中，给出集中式光伏电站的最小装机规模，为输电线路最大功率的1％，给出初始状态下光伏电站装机、火电厂装机、抽水蓄能电站装机和输电线路最大功率的比例关系，比例关系式为1:n:m:100。所述步骤S5中，根据多次优化结果，给出集中式光伏电站装机规模的最佳方案，在初始方案1:n:m:100中，第一个值代表光伏电站装机规模，第二个和第三个值代表系统的调峰能力，第四个值代表系统的输送能力，决策情况如下：情况一：初始方案1:n:m:100与最佳方案相比，若初始方案系统的调峰能力较弱，则需要扩大系统边界，获得更多的调峰火电厂或抽水蓄能电站，以提升系统的调峰能力，并执行步骤S3，确定光伏电站装机规模；情况二：初始方案1:n:m:100与最佳方案相比，若初始方案的电力向外输送能力较弱，则需要扩大系统边界，获得更多的输电线路，以提升系统的输送能力，并执行步骤S3，确定光伏电站装机规模；情况三：初始方案1:n:m:100与最佳方案相比，若初始方案的电力向外输送能力与调峰能力充分，而光伏电站装机规模偏小，则根据最佳方案的比例，提升光伏电站装机规模至最佳规模。由上述技术方案可知，本专利技术通过构建优化调度模型，评估光伏发电装机、火电装机、抽水蓄能装机以及输电线路最大功率的配比，并结合决策方案的实施，得到最优的光伏发电装机规模，进而降低光伏发电的终端用电成本，也降低了弃光率，达到经济效益最优。附图说明图1是本专利技术的方法流程图；图2是本专利技术的系统范围图；图3是本专利技术实施例的负荷曲线图；图4是本专利技术实施例的最佳装机比例结果图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明：如图1-4所示的一种确定集中式光伏电站装机规模的辅助决策系统，包括如下步骤：S1、确定建模进行辅助决策的系统范围，包括发电侧抽水蓄能站和火电厂、连接发电侧和用电侧的高压/特高压输电线路，以及用电侧实际用电负荷，以上属于已知条件，通过辅助决策系统，确定在发电侧建立集中式光伏发电站的最佳装机规模；S2、确定火电厂、抽水蓄能站其实际调峰能力，包括调峰容量、调峰功率，以及调峰成本与调峰功率之间的关系，确定火电厂的度电发电成本与年度发电量之间的关系，确定输电线路的度电输送成本与年度输电量之间的关系；S3、给出集中式光伏电站的最小装机规模，根据系统实际情况，给出输电线路、火电厂装机、发电侧和用电侧抽水蓄能电站装机、输电线路最大功率、光伏电站最小装机的比例关系，确定为系统初始状态。在初始状态的比例关系下，对实际的负荷曲线进行供电，将系统运行一年的总成本与一年内总的输送电量相除得到终端单位用电成本，以终端单位用电成本最低为目标建立优化模型；S4、不改变输电线路参数，改变光伏电站装机、火电厂装机、抽水蓄能站装机和输电线路最大输送功率的比例关系，在每一种比例关系下分别运行S3中的优化模型，得到所有比例关系下的优化结果，并在所有优化结果中选择终端度电成本最低的结果，得出对应的光伏电站装机、火电厂装机、抽水蓄能电站装机与输电线路最大功率的比例关系；S5、根据多次优化结果，给出集中式光伏电站装机规模的决策方案。进一步地，所述步骤S1中，获取发电侧抽水蓄能站和火电厂参数指标，包括装机规模、建设成本与维护成本、调峰能力；连接发电侧和用电侧的高压/特高压输电线路参数指标，包括最大输送功率、建设成本与维护成本，以及用电侧1年期按小时计的实际用电负荷。进一步地，所述步骤S2中，确定火电厂、抽水蓄能站其实际调峰能力，包括调峰容量、调峰功率，以及调峰成本与调峰功率之间的关系，确定火电厂的度电发电成本与年度发电量之间的关系。火电厂的年度总成本为CCinve+CCmain，其中火电厂的建设投资成本CCinve＝Q*Y_c/n2，Q为火电厂的个数，Y_c为单个火电站的总建设投资额,n2为火电机组的折旧年限；火电厂的年度运行成本其中为火电站的年运行维护固定成本，为基础火电的年运行维护可变成本，为调峰火电的年运行维护可变成本，F_c为单个火电站的年固定运行维护成本；将年度投资成本加上年度运行成本，得到各项设施的年度总成本中，对应的基础火电的年运行维护可变成本和调峰火电的年运行维护可变成本的具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定集中式光伏电站装机规模的辅助决策系统，其特征在于，包括如下步骤：S1、确定建模进行辅助决策的系统范围，包括发电侧抽水蓄能站和火电厂、连接发电侧和用电侧的高压、特高压输电线路以及用电侧实际用电负荷，并通过辅助决策系统，确定在发电侧建立集中式光伏发电站的最佳装机规模；S2、确定火电厂、抽水蓄能站实际调峰能力，包括调峰容量、调峰功率以及调峰成本与调峰功率之间的关系，确定火电厂的度电发电成本与年度发电量之间的关系，确定输电线路的度电输送成本与年度输电量之间的关系；S3、给出集中式光伏电站的最小装机规模，根据系统实际情况，给出输电线路、火电厂装机、发电侧和用电侧抽水蓄能电站装机、输电线路最大功率以及光伏电站最小装机的比例关系，确定为系统初始状态，在初始状态的比例关系下，对实际的负荷曲线进行供电，将系统运行一年的总成本与一年内总的输送电量相除得到终端单位用电成本，以终端单位用电成本最低为目标建立优化模型；S4、不改变输电线路参数，改变光伏电站装机、火电厂装机、抽水蓄能站装机和输电线路最大输送功率的比例关系，在每一种比例关系下分别运行S3中的优化模型，得到所有比例关系下的优化结果，并在所有优化结果中选择终端度电成本最低的结果，得出对应的光伏电站装机、火电厂装机、抽水蓄能电站装机与输电线路最大功率的比例关系；S5、根据多次优化结果，给出集中式光伏电站装机规模的决策方案。...

【技术特征摘要】
1.一种确定集中式光伏电站装机规模的辅助决策系统，其特征在于，包括如下步骤：S1、确定建模进行辅助决策的系统范围，包括发电侧抽水蓄能站和火电厂、连接发电侧和用电侧的高压、特高压输电线路以及用电侧实际用电负荷，并通过辅助决策系统，确定在发电侧建立集中式光伏发电站的最佳装机规模；S2、确定火电厂、抽水蓄能站实际调峰能力，包括调峰容量、调峰功率以及调峰成本与调峰功率之间的关系，确定火电厂的度电发电成本与年度发电量之间的关系，确定输电线路的度电输送成本与年度输电量之间的关系；S3、给出集中式光伏电站的最小装机规模，根据系统实际情况，给出输电线路、火电厂装机、发电侧和用电侧抽水蓄能电站装机、输电线路最大功率以及光伏电站最小装机的比例关系，确定为系统初始状态，在初始状态的比例关系下，对实际的负荷曲线进行供电，将系统运行一年的总成本与一年内总的输送电量相除得到终端单位用电成本，以终端单位用电成本最低为目标建立优化模型；S4、不改变输电线路参数，改变光伏电站装机、火电厂装机、抽水蓄能站装机和输电线路最大输送功率的比例关系，在每一种比例关系下分别运行S3中的优化模型，得到所有比例关系下的优化结果，并在所有优化结果中选择终端度电成本最低的结果，得出对应的光伏电站装机、火电厂装机、抽水蓄能电站装机与输电线路最大功率的比例关系；S5、根据多次优化结果，给出集中...

【专利技术属性】
技术研发人员：李方一，叶朝阳，肖夕林，
申请(专利权)人：合肥工业大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34