一种考虑电网送出需求的水光互补系统光伏容量配置方法技术方案

本发明专利技术公开了一种考虑电网送出需求的水光互补系统光伏容量配置方法：S1，得到不同规划装机容量光伏电站的日出力过程；S2，描述水光互补系统日负荷过程；S3，建立水光互补系统光伏容量配置数学模型；S4，得出不同光伏装机容量下满足条件的水光互补系统运行方案和对应的可行日均径流上、下限值；S5，提出互补保证率的计算方法；S6，计算不同光伏装机容量和不同典型天气日组合情景的互补保证率；S7，得到在可接受互补保证率下不同典型天气日的互补光伏容量；S8，以时间占比较大的典型天气日对应的互补光伏容量的最小值作为水光互补系统光伏容量配置方案。本发明专利技术提出一种考虑电网送出需求的水光互补系统光伏容量配置决策模型，为决策者提供技术支持。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑电网送出需求的水光互补系统光伏容量配置方法
本专利技术涉及新能源发电系统光伏容量配置领域，特别涉及一种考虑电网送出需求的水光互补系统光伏容量配置方法。
技术介绍
随着我国能源结构深化调整和不断增加的能源和减排需求，以水电、风电、光电等为代表的清洁低碳能源在能源供给中发挥日趋重要且不可替代的作用。随着国家对新能源——光伏产业的大力支持，光伏发电得到超前的发展，青海、四川、云南等地由于光照资源丰富，光伏产业发展尤为突出。但由于光伏发电具有随机性、波动性、间歇性等特点，导致光伏发电很难被电网接纳。为了提高光伏发电的稳定性，提高光伏发电的电网接受率，提出了水光互补运行模式。该模式依靠水电机组启停迅速、运行灵活，出力调节快等特点，将水电出力与光伏出力打捆送出，不但提高光伏出力的稳定性，而且提高输电线路的利用小时数，经济效益明显。因此对水光互补系统容量配置的研究具有重要的理论意义和实用价值。目前对水光互补容量配置的研究较少，主要是以全生命周期内的总投资成本最小、发电量最大、单位千瓦投资最小、出力波动最小等指标进行研究。陈新(2007年)以成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑电网送出需求的水光互补系统光伏容量配置方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤(1)，根据研究区域内已建光伏电站在不同典型天气日和不同时间步长的日出力过程，采取倍比法得到光伏电站不同规划装机容量条件在不同典型天气日和不同时间步长的日出力过程；/n步骤(2)，采用时间参数和特征参数描述电网下达的水光互补系统日特征负荷过程；/n步骤(3)，建立水光互补系统光伏容量配置数学模型，所述水光互补系统光伏容量配置数学模型为分别以水光互补系统日出力过程与设定日特征负荷过程的差别最小和水光互补系统日发电量最大为目标的多目标数学模型；/n步骤(4)，将不同日均径流和步骤(1)所得的光伏电站不同规划装...

【技术特征摘要】
1.一种考虑电网送出需求的水光互补系统光伏容量配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)，根据研究区域内已建光伏电站在不同典型天气日和不同时间步长的日出力过程，采取倍比法得到光伏电站不同规划装机容量条件在不同典型天气日和不同时间步长的日出力过程；
步骤(2)，采用时间参数和特征参数描述电网下达的水光互补系统日特征负荷过程；
步骤(3)，建立水光互补系统光伏容量配置数学模型，所述水光互补系统光伏容量配置数学模型为分别以水光互补系统日出力过程与设定日特征负荷过程的差别最小和水光互补系统日发电量最大为目标的多目标数学模型；
步骤(4)，将不同日均径流和步骤(1)所得的光伏电站不同规划装机容量的典型天气日的日出力过程，作为步骤(3)所建立的水光互补系统光伏容量配置数学模型的输入变量，采用优化算法求解，得出光伏电站不同规划装机容量条件下，同时满足两个目标且不弃水和不弃光条件的水光互补系统运行方案和光伏电站不同规划装机容量条件对应的满足两个目标的日均径流上、下限值，并计算水电站出力过程和库水位变化过程；
步骤(5)，根据水电站上游水文站的历史日均径流资料，统计历史日均径流的频率，定义互补保证率为满足两个目标的日均径流上、下限值对应的频率的差值；
步骤(6)，根据步骤(4)得到的满足两个目标的日均径流上、下限值和步骤(5)提出的互补保证率计算方法，计算得出光伏电站不同规划装机容量和不同典型天气日组合情景的互补保证率；
步骤(7)，根据步骤(6)得到的光伏电站不同规划装机容量和不同典型天气日组合情景的互补保证率，根据管理者和决策者能接受的互补保证率，采用插值法得到在该互补保证率下，不同典型天气日的互补光伏容量；
步骤(8)，根据步骤(7)得到的在能接受的互补保证率下不同典型天气日的互补光伏容量，统计不同典型天气日的时间占比，按照从大到小的顺序，依次选择直至累加时间占比超过设定百分比的典型天气日组合，然后根据确定的典型天气日组合，选择对应的能接受的互补保证率下的互补光伏容量最小值作为最终的水光互补系统光伏电站规划装机容量配置方案。


2.根据权利要求1所述的一种考虑电网送出需求的水光互补系统光伏容量配置方法，其特征在于，步骤(1)中，所述的不同典型天气日包括晴天、多云、沙尘、雨天、雪天5种典型天气日；所述的不同时间步长包括1/12h、1/6h、1/4h、1/2h、1h。


3.根据权利要求1所述的一种考虑电网送出需求的水光互补系统光伏容量配置方法，其特征在于，步骤(2)具体包括：根据电网典型日负荷特点，采用时间参数，将电网下达的水光互补系统日出力过程划分为I个阶段，每个阶段依据决策时间步长细分为若干个时段，每个阶段内所有时段的水光互补系统出力为恒定值；采取特征参数表征不同阶段的出力特征，第i个阶段的特征参数为本阶段水光互补系统出力与第1个阶段出力的比值。


4.根据权利要求1所述的一种考虑电网送出需求的水光互补系统光伏容量配置方法，其特征在于，步骤(3)中所建立的水光互补系统光伏容量配置数学模型由目标函数、决策变量和约束条件构成，具体如下：
a.目标函数
步骤(3)中所建立的水光互补系统光伏容量配置数学模型是分别以水光互补系统日出力过程与设定日特征负荷过程的差别最小和水光互补系统日发电量最大为目标的多目标数学模型：
目标函数F1：水光互补系统日出力过程与设定日特征负荷过程的差别最小，具体形式如下：



目标函数F2：水光互补系统日总发电量最大，具体形式如下：









式中：
I为根据电网典型日负荷特点，采用多段线泛化方法得出的日负荷总阶段数；
J为根据决策时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：练继建，马超，庞秀岚，张玉胜，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12