一种并网混合能源系统容量配置优化方法技术方案

本发明专利技术公开了一种并网混合能源系统容量配置优化方法，基于所述并网混合能源系统的出力模型、实际条件和现实市场电价，提出以系统投资成本回收年限最小为上层容量优化目标函数和以系统获得售电收益最大为下层运行优化目标函数的双层规划模型，并采用LDIW算法以及SQP算法对模型的上、下层求解，得到混合能源系统各个主体电站投资的最优容量配置方案。

【技术实现步骤摘要】
一种并网混合能源系统容量配置优化方法
本专利技术属于混合新能源
，更为具体地讲，涉及一种市场机制下光伏/小水电/抽水蓄能电站互补的混合能源系统容量配置优化方法。
技术介绍
自从1882年，在上海诞生了我国的电力工业以来，长达一个多世纪的发展与变革将我国的电力系统行业一步一步推向了成熟。在电力系统各个方面的建设维护上，中国的电力行业进行了从无到有、从量变到质变的飞跃改变。从长远来看，在市场环境下进行电力改革是处理电力价格的僵化以及电力系统发电的故障频出等问题的重要方法。近年来，由于新能源的清洁环保的突出优点，将新能源发电技术加入电力市场的趋势愈专利技术显。在目前新一轮的电力改革以及在电力交易中引入市场竞争机制进而逐步推进电力市场化改革进程的大背景下，为了增强新能源发电的经济效益、提升新能源机组参与市场的整体收益与竞争力，以混合能源系统为代表的新技术将很有可能成为与其相配套使用的调节手段与方式，从而实现新能源机组在混合能源系统下的联合优化运行，实现新能源发电企业与新能源投资所能获得的最大投资回报。因此，研究光伏、水电等新能源机组组成的混合能源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种并网混合能源系统容量配置优化方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)、构建光伏/小水电/抽水蓄能电站互补的混合能源系统的出力模型；/n(1.1)、构建光伏电站的出力模型；/n

【技术特征摘要】
1.一种并网混合能源系统容量配置优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、构建光伏/小水电/抽水蓄能电站互补的混合能源系统的出力模型；
(1.1)、构建光伏电站的出力模型；



其中，PPV1为光伏电池额定功率；ηinv为逆变器效率，ηloss为光伏电池损耗效率，ηref为光伏电池模块在参考温度Tref下的效率；kT为光伏电池板的功率温度系数，T0为运行光伏组件的温度；Gα为光伏待建地区地表太阳辐射强度的小时均值；
(1.2)、构建小水电站的出力模型；
PHS＝aηQH0
其中，Q为天然水源的流量；H0为上下游的高度差；η为小水电站的能量转化效率，a与η的乘积决定小水电站的规模；
(1.3)、构建抽水蓄能电站的出力模型



其中，Ppump1(t)为t时刻抽水蓄能电站的输入电量，Ppump(t)为t时刻抽水蓄能电站上游库容中水量的可发电量，其中，Ppump(t)为正代表抽水蓄能电站正处于抽水状态，Ppump(t)为负则代表抽水蓄能电站正处于放水状态；ηch和ηdis则分别是抽水蓄能电站抽水、放水的效率；C是购电增益，表示抽水蓄能电站向电网购电电价为当前向电网售电电价的C倍；
(2)、构建光伏/小水电/抽水蓄能电站互补的混合能源系统的成本函数；
(2.1)、构建光伏电站的成本函数；



其中，NPCPV为光伏电站的总成本，Nph为光伏电站中光伏电池的数量，Cph为光伏电池的单价，Crep_ph为单位光伏电池的替换成本，Tph为光伏电池的寿命周期，COM_ph为单位光伏电池的运行维护成本，r为折现率，Ta为混合能源系统的使用周期；
(2.2)、构建小水电站成本函数；



其中，NPCHS为小水电站的总成本，Nhg_cap为小水电站中的上游库容的体积，Chg_cap为小水电站上游库容每立方米的单价，Chg_power为小水电站水轮机装机容量每千瓦的单价，Nhg_power为小水电站水轮机的装机容量，Crep_hc为小水电站水轮机的替换成本，Thg为小水电站水轮机的寿命周期，COM_hc为小水电站上游库容每立方米的运行维护成本，COM_hp为小水电站每千瓦的运维成本；
(2.3)、构建抽水蓄能电站成本函数；



其中，NPCpump为抽水蓄能电站的总成本，Cpump_cap为抽水蓄能电站上游库容每立方米的单价，Npump_cap为抽水蓄能电站上游库容的体积，Npump_power为抽水蓄能电站可逆式水泵水轮机的装机容量，Cpump_power为抽水蓄能电站水轮机装机容量每千瓦的单价，Crep_pp为抽水蓄能电站水轮机的替换成本，Tpump为抽水蓄能电站水轮机的寿命周期，COM_pc为抽水蓄能电站上游库容每立方米的运行维护成本，COM_pp为抽水蓄能电站每千瓦的运维成本；
(3)、构建双层规划模型上层：
(3.1)、构建混合能源系统的投入成本回收年限目标函数；



(3.2)、构建混合能源系统的投入成本回收年限目标函数的约束条件；



其中，min(ROI)为在一定的容量配置下混合能源系统在最大化经济效益时的投入成本最小回收年限，I为该容量配置下一年内混合能源系统通过优化运行所获得的售电收益；Nphmax为光伏电站中光伏电池数量的上限，Nhg_capmin为小水电站上游库容体积的下限，Nhg_capmax为小水电站上游库容体积的上限，Nhg_powermax为小水电站水轮机装机容量的上限，Npump_capmax为抽水蓄能电站上游库容体积的上限，Npump_powermax为抽水蓄能电站水轮机装机容量的上限；
(4)、构建双层规划模型下层
(4.1)、构建混合能源系统的年售电收益目标函数；



其中，EP(t)为t时刻的电价，PPV(t)为t时刻光伏电站上网售卖的输出电量，PHS1(t)为t时刻小水电站上网售卖的输出电量，Ppump(t)为t时刻抽水蓄能电站的输入电量，I为一年中通过优化运行所获得的售电收益，M为一年中的天数，T为一天中的小时数；
(4.2)、构建混合能源系统的年售电收益目标函数的约束条件；
(4.2.1)、构建小水电站运...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡维昊，杜月芳，黄琦，罗仕华，许潇，李涛，李坚，井实，张真源，曹迪，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51