一种基于常规电源开机获取新能源临界占比的方法及系统技术方案

技术编号：23152402 阅读：12 留言：0更新日期：2020-01-18 14:43

本发明专利技术公开了一种基于常规电源开机获取新能源临界占比的方法及系统，涉及电力系统规划和运行领域。本发明专利技术方法包括：确定新能源电力系统常规电源最小开机；确定新能源电力系统常规电源最大开机；根据新能源常规电源最大开机及最小开机确定新能源电力系统常规电源开机的运行域及可行运行域；根据新能源电力系统常规电源开机的可行运行域，确定新能源临界占比。本发明专利技术从整体电源结构的全局视角出发，明确了常规电源开机可行域对新能源装机容量的影响，评估了新能源电源接入规模的限制条件，实现对新能源临界占比及整体电源结构可行性的定量评价，实现了新能源与常规电源的协同规划及协调运行。

A method and system of obtaining critical proportion of new energy based on conventional power on

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【技术实现步骤摘要】
一种基于常规电源开机获取新能源临界占比的方法及系统
本专利技术涉及电力系统规划和运行领域，并且更具体地，涉及一种基于常规电源开机获取新能源临界占比的方法及系统。
技术介绍
我国风电、光伏发电等新能源发展势头迅猛，到2020年，全国风电装机达到210GW以上，太阳能发电达到110GW以上(含光热发电5GW)。在推动能源转型发展、应对全球气候变化背景下，清洁、低碳、安全、高效成为电力系统的发展目标，高比例新能源成为世界各国的中远期愿景，欧洲、美国和中国分别提出2050年实现100％、80％、60％可再生能源电力系统蓝图。实绩方面，2016年丹麦电网的可再生能源发电量占比已经达到了50％，成为国际领跑者。为实现全球范围内的能源转型目标，未来新能源在电源结构中的比重还将进一步大幅提升。如何有效开展新能源临界占比的评估，是近年来国内外持续关注的热点及难点问题。目前新能源临界占比的计算方法，或者是仅从新能源资源特性及蕴藏能力的角度评估，预测角度单一，预测结果往往偏乐观；或者虽然考虑电力系统约束，但是要从整体电源结构中压缩常规电源装机容量和利用小时数，来增加新能源装机比例及电量空间，预测结果片面强调新能源与常规电源之间此消彼长的现象，忽略了新能源对常规电源的深层次依存关系。依据现有方法指导电力系统规划及运行，造成常规电源投资回报率低、新能源消纳受限等实际问题，且电力系统面临较大的调峰及运行压力。事实上，新能源的消纳与并网运行，离不开常规电源的配合。现有新能源临界占比的计算方法，尚未明确电源结构中新能...

【技术保护点】
1.一种基于常规电源开机获取新能源临界占比的方法，所述方法包括：/n以新能源电力系统负荷平衡为约束条件，确定受负荷约束的常规电源最小开机P

【技术特征摘要】
1.一种基于常规电源开机获取新能源临界占比的方法，所述方法包括：
以新能源电力系统负荷平衡为约束条件，确定受负荷约束的常规电源最小开机PCGmin1，以新能源电力系统常规机组调峰为约束条件，确定受机组约束的常规电源最小开机PCGmin2，以新能源电力系统负荷平衡和新能源电力系统常规机组调峰为约束条件，并根据所述受负荷约束的常规电源最小开机PCGmin1和受机组约束的常规电源最小开机PCGmin2，确定新能源电力系统常规电源最小开机PCGmin；
以新能源电力系统常规电源装机容量为约束条件，确定新能源电力系统常规电源最大开机PCGmax；
根据新能源常规电源最大开机及最小开机确定新能源电力系统常规电源开机的运行域及可行运行域；
根据新能源电力系统常规电源开机的可行运行域，确定新能源临界占比kWTmax。

2.根据权利要求1所述的方法，所述的以新能源电力系统负荷平衡为约束条件，确定负荷常规电源最小开机PCGmin1，具体包括：
若新能源电力系统最大负荷为PLmax，新能源电力系统风电机组最大同时出力为PWS和新能源电力系统常规电源调峰深度为kp，则：
PLmax＝PWS+PCGmin1×(1-kp)(1)
若新能源电力系统风电装机容量为PWT和新能源电力系统风电最大同时出力率为kS，则：
PWS＝PWTkS(2)
根据公式(1)和(2)确定受负荷约束的常规电源最小开机PCGmin1，公式如下：
PCGmin1＝(PLmax-PWTkS)/(1-kp)(3)
由于PCGmin1≥0，则：
PCGmin1＝max(0,(PLmax-PWTkS)/(1-kp))。(4)。

3.根据权利要求1所述的方法，所述的以新能源电力系统常规机组调峰为约束条件，确定受机组约束的常规电源最小开机PCGmin2，具体包括：
若新能源电力系统新能源渗透率为kW，则：

若新能源电力系统非启停调峰需求为PRN，新能源电力系统新能源最小保证出力率为kG，当风电渗透率kW≤100％且PLmax≥PWTks时，则：
PRN＝PWTks-PWTkg(6)
当风电渗透率kW＞100％且PLmax＜PWTks，则：
PRN＝PLmax-PWTkg(7)
根据公式(6)和(7)，获取如下公式：
PRN＝min(PLmax,PWTks)-PWTkg(8)
由于PRN≥0，则有：
PRN＝max[0,min(PLmax,PWTks)-PWTkg](9)
根据公式(9)确定受机组约束的常规电源最小开机PCGmin2，公式如下：
PCmin2＝max[0,min(PLmax,PWTks)-PWTkg]/kp。(10)。

4.根据权利要求1所述的方法，所述的确定新能源电力系统常规电源最小开机PCGmin，公式如下：
PCGmin＝max(PCGmin1,PCGmin2)。(11)。

5.根据权利要求1所述的方法，所述的确定新能源电力系统常规电源最大开机PCGmax和新能源电力系统常规电源装机容量PCG0相等。

6.根据权利要求1所述的方法，所述的运行域为新能源电力系统常规电源开机不超过新能源电力系统常规电源最大开机PCGmax，且不低于新能源电力系统常规电源最小开机PCGmin。

7.根据权利要求1所述的方法，所述的确定新能源临界占比kWTmax，具体为：
确定新能源电力系统任意一个常规机组调峰深度kpi∈[0,100％]，根据常规电源开机可行运行域，确定风电装机容量上限PWTmaxi；
确定新能源电力系统常规机组调峰深度区间[kp1,kp2]和新能源电力系统新能源装机容量上限PWTmaxi的变化范围[PWTmax1,PWTmax2]，根据所述[kp1,kp2]和[PWTmax1,PWTmax2]获取kWTmax，公式如下：

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...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵珊珊，周勤勇，覃琴，张立波，贺海磊，杨京齐，邵瑶，黄丹，吴俊玲，张玉红，马静，王加庆，周静姝，冯沛儒，李志伟，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国网安徽省电力有限公司经济技术研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11

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