一种基于区域分解迭代的新能源消纳时序仿真方法技术

本发明专利技术是一种基于区域分解迭代的新能源消纳时序仿真方法。通过构建区域电网分区仿真模拟混合整数优化模型和全网仿真模拟线性优化模型，进行优化计算获取分区发电机组运行状态；并基于分区机组运行状态优化结果，优化计算区域联络线传输功率和新能源发电功率；最后，在区域电网分区仿真模拟混合整数优化模型和全全网仿真模拟线性优化模型间进行迭代优化计算，获得最优的新能源消纳结果。确定了基于区域分解迭代的新能源消纳时序仿真基本原理，并提出了对应详细的可由计算机实现的建模及优化计算步骤，能够提供一种适应分布式计算的新能源消纳时序仿真方法，使得计算效率更高、计算速度更快、更适应大规模数据计算。

A time series simulation method of new energy consumption based on region decomposition iteration

【技术实现步骤摘要】
一种基于区域分解迭代的新能源消纳时序仿真方法
本专利技术属于供电
，是一种基于区域分解迭代的新能源消纳时序仿真方法。
技术介绍
过度依赖化石燃料的能源供给模式带来了资源紧张、气候变化和环境污染的全球性问题，人类的可持续发展面临严峻的挑战。基于可持续发展战略，我国政府高度重视开发利用新能源，把新能源开发利用作为改善能源结构、推动环境保护、保持经济和社会可持续发展的重大举措，并将风力发电和光伏发电作为新能源开发和利用的主要方式之一。由于我国风能资源丰富，风电发展迅速，随着风电接入容量的增加，使得电网受风电的影响范围更广、影响程度更大。风电的快速发展和电网的风电消纳能力之间的矛盾日益突出。大规模的风力发电集中接入电网，对于电网的规划、发展与稳定运行都提出了新的挑战，大规模风力发电的消纳就成为了需要迫切解决的问题。构建新能源消纳时序仿真方法及其模型，是进一步对电网及其关键节点接纳风电能力进行研究与评价的基础，是电网面临的重要问题，能够为量化评估电网新能源发电接纳能力、新能源规划的经济性和合理性，为电网公司提供新能源规划发展的理论依据。然而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区域分解迭代的新能源消纳时序仿真方法，其特征是，包括以下步骤：/n1)建立区域电网分区仿真模拟混合整数优化模型和全网仿真模拟线性优化优化模型：/n(1)区域电网分区仿真模拟混合整数优化模型/n①目标函数/n

【技术特征摘要】
1.一种基于区域分解迭代的新能源消纳时序仿真方法，其特征是，包括以下步骤：
1)建立区域电网分区仿真模拟混合整数优化模型和全网仿真模拟线性优化优化模型：
(1)区域电网分区仿真模拟混合整数优化模型
①目标函数



式中：
n表示迭代计算次数；
t和c分别表示时间和区域索引；
待求变量：pw(t，c)和pp(t，c)分别表示风电和光伏的发电并网功率，pnu(t，j)、pco(t，j)和pgas(t，j)分别表示核电、燃气和燃煤火电机组的发电并网功率；
已知参数：Ww、Wp分别表示风电、光伏的权重系数；j表示机组的序号；Onu(j)、Oco(j)和Ogas(j)分别表示核电、燃气和燃煤火电机组的单位运行成本；
②约束条件
a)分区电力平衡约束



式中：
待求变量：p(t，j)用来统一表示其他常规机组出力，pw(t，c)和pp(t，c)分别表示风电和光伏的发电并网功率；
已知参数：Eload(t，c)为各区域电网负荷，Eline(t，c，c)为区域联络线传输功率；
b)机组出力约束
x(n，t，j).Emin(j)≤p(t，j)≤x(n，t，j)·Emax(j)(3)
p(t，j)-Rdown(j)≤p(t+1，j)≤p(t，j)+Rup(j)(4)
式中：
待求变量：x(n，t，j)为机组的启停机状态，0表示停机，1表示开机；p(t，j)用来统一表示其他常规机组出力；
已知参数：Rdown(j)、Rup(j)分别为机组的最大、最小爬坡速度，Emax(j)、Emin(j)分别为常规机组的最大、最小技术出力；
c)储能约束
a(n，t，j)+b(n，t，j)＝1(5)
Cmin(j)≤ees(t-1，j)-p(t，j)≤Cmax(j)(6)



式中：
待求变量：a(n，t，j)和b(n，t，j)分别表示储能设备蓄、放电状态，ces(t-1，j)为上一时刻的初始储能容量，p(t，j)用来统一表示其他常规机组出力；
已知参数：Cmax(j)、Cmin(j)为储能装置的最大、最小储能容量，为储能装置的最大、最小蓄电功率，为最大、最小放电功率；
d)机组启停逻辑约束



式中：
待求变量：x(n，t，j)为机组的启停机状态，0表示停机，1表示开机；y(n，t，j)为常规机组的启机状态，0表示未启机，1表示正在启机；z(n，t，j)为常规机组的停机状态，0表示未启机，1表示正在停机；
e)风电、光伏可获得功率约束
0≤pw(t，c)≤Ewmax(t，c)(9)
0≤pp(t，c)≤Epmax(t，c)(10)
式中：
待求变量：pw(t，c)和pp(t，c)分别表示风电和光伏的发电并网功率；
已知参数：Ewmax(t，c)为风电最大约束功率，Epmax(t，c)为光伏最大约束功率；
(2)全网仿真模拟线性(LP)优化模型
①目标函数



式中：
n表示迭代计算次数；
t和c分别表示时间和区域索引；
待求变量：pw(n，t，c)、pp(n，t，c)分别表示风电、光伏的发电并网功率，pnu(t，j)、pco(t，j)、pgas(t，j)和ph(t，j)分别表示核电、燃气、燃煤火电机组和水电机组的发电并网功率；pgrid(n)表示目标值全网等效新能源消纳量；
已知参数：Ww、Wp分别表示风电、光伏的权重系数；j表示机组的序号；Onu(j)、Oco(j)、Ogas(j)和Oh(j)分别表示核电、燃气、燃煤火电机组和水电机组的单位运行成本；
②约束...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜秋实，刘军，鲁宇，李辉，金欣龙，佘新，韩思雨，张志鹏，辛昊阔，张大弛，谌骏哲，
申请(专利权)人：国网吉林省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：吉林;22