【技术实现步骤摘要】
一种多区域新能源装机容量优化方法和装置
本专利技术涉及新能源
，具体涉及一种多区域新能源装机容量优化方法和装置。
技术介绍
随着可再生能源在电力系统中占比例的不断增长，部分地区新能源已逐渐成为了主力电源，新能源消纳面临巨大压力。新能源资源具有广域时空互补特性，合理优化不同区域新能源装机容量配比，能够显著降低新能源总出力的随机波动性，减少电网的调峰难度。现有的多区域新能源装机规划方法主要采用以下两种方式：(1)主要以资源特性为主导，基于典型日出力曲线开展全网的规划计算。该方式难以充分考虑新能源发电的随机波动性、不同区域新能源资源的时空互补特性，以及新能源与负荷序列的协调匹配作用，得到的多区域新能源装机规划结果可靠性低。(2)给定不同的新能源装机水平，通过时序生产模拟来优化电网运行情况，具体是以全年多区域新能源出力序列为输入进行电源规划计算，通过建立和求解中长期机组组合优化模型，对比不同新能源装机场景下的新能源发电等情况来确定合理的新能源装机容量配比。但是该方式无法穷举计算所有的新能源装机场景，难以得到理论上各区域...
【技术保护点】
1.一种多区域新能源装机容量优化方法，其特征在于，包括：/n获取规划电网中各区域的全年逐时段的用电负荷、归一化的风电出力和归一化的光伏出力；/n将所述规划电网中各区域的全年逐时段的用电负荷、归一化的风电出力和归一化的光伏出力输入预先构建的多区域新能源装机容量优化模型进行求解，得到与用电负荷的时序特性相匹配的最优风电最优装机容量和光伏最优装机容量；/n所述多区域新能源装机容量优化模型考虑电网中不同区域新能源出力的时空互补特性、化学储能的调节能力以及风新能源出力与负荷的时序匹配特性构建。/n
【技术特征摘要】
1.一种多区域新能源装机容量优化方法，其特征在于，包括：
获取规划电网中各区域的全年逐时段的用电负荷、归一化的风电出力和归一化的光伏出力；
将所述规划电网中各区域的全年逐时段的用电负荷、归一化的风电出力和归一化的光伏出力输入预先构建的多区域新能源装机容量优化模型进行求解，得到与用电负荷的时序特性相匹配的最优风电最优装机容量和光伏最优装机容量；
所述多区域新能源装机容量优化模型考虑电网中不同区域新能源出力的时空互补特性、化学储能的调节能力以及风新能源出力与负荷的时序匹配特性构建。
2.根据权利要求1所述的多区域新能源装机容量优化方法，其特征在于，所述多区域新能源装机容量优化模型的构建，包括：
以规划电网中各区域新能源全年发电量最大为目标构建目标函数；
基于基准用电负荷的调节系数和基准负荷匹配偏差确定新能源出力与负荷的时序匹配特性，并通过限制每日基准负荷匹配偏差总量的范围确定新能源出力与负荷变化时序相一致；
以新能源出力与负荷的时序匹配特性和新能源出力与负荷变化时序相一致为约束构建约束条件；
基于所述目标函数和所述约束条件构建多区域新能源装机容量优化模型；
所述约束条件包括负荷平衡约束、新能源运行约束和化学储能运行约束。
3.根据权利要求2所述的多区域新能源装机容量优化方法，其特征在于，所述目标函数按下式确定：
式中，F为规划电网中各区域新能源全年发电量；n为区域索引，N为区域总数；d表示天数索引，D为全年的总天数；t为每天中时段的索引，T表示每天中时段总数，Δt为单位时段长度；为区域n在第d天第t时段的风电出力，为区域n在第d天第t时段的光伏出力。
4.根据权利要求3所述的多区域新能源装机容量优化方法，其特征在于，所述负荷平衡约束包括基准负荷匹配约束、基准用电负荷约束和日负荷匹配偏差约束；
所述新能源运行约束包括新能源出力约束、新能源装机容量约束和新能源弃电率约束；
所述化学储能运行约束包括化学储能充放电功率约束、化学储能充放电状态约束、化学储能荷电约束和化学储能储电量约束。
5.根据权利要求4所述的多区域新能源装机容量优化方法，其特征在于，所述基准负荷匹配约束述按下式确定：
式中，为区域n在第d天第t时段中化学储能的放电功率，为区域n在第d天第t时段中化学储能的充电功率，为规划电网在第d天第t时段的基准用电负荷，为第d日第t时段的基准负荷匹配正偏差，为第d日第t时段的基准负荷匹配负偏差；
所述基准用电负荷约束按下式确定：
式中，为区域n在第d天第t时段的用电负荷，γd为基准用电负荷的调节系数；
所述日负荷匹配偏差约束按下式确定：
式中，ε为日负荷匹配偏差系数。
6.根据权利要求4所述的多区域新能源装机容量优化方法，其特征在于，所述新能源出力约束按下式确定：
式中，为区域n的风电装机容量，为区域n的光伏装机容量，为区域n在第d天第t时段归一化的风电出力，为区域n在第d天第t时段归一化的光伏出力；
所述新能源装机容量约束按下式确定：
式中，为区域n的最小风电装机容量，为区域n的最大风电装机容量，为区域n的最小光伏装机容量，为区域n的最大光伏装机容量；
所述新能源弃电率约束按下式确定：
式中，θ为新能源弃电率上限。
7.根据权利要求5所述的多区域新能源装机容量优化方法，其特征在于，所述化学储能充放电功率约束按下式确定：
式中，为区域n中化学储能在第d天第t时段的放电状态，表示区域n中化学储能在第d天第t时段处于放电状态，表示区域n中化学储能在第d天第t时段未处于放电状态；为区域n中化学储能在第d天第t时段的充电状态，时表示区域n中化学储能在第d天第t时段处于充电状态，表示区域n中化学储能在第d天第t时段未处于充电状态；为区域n中化学储能的装机容量；
所述化学储能充放电状态约束按下式确定：
所述化学储能荷电约束按下式确定：
式中，为区域n中化学储能在t时段的储电量，为区域n中化学储能在t-1时段的储电量，γB为化学储能的自放电率，ηch为化学储能的充电效率，ηdc为化学储能的放电效率；
所述化学储能储电量约束按下式确定：
式中，表示区域n中化学储能的最大储电量。
8.根据权利要求1所述的多区域新能源装机容量优化方法，其特征在于，所述将所述规划电网中各区域的全年逐时段的用电负荷、归一化的风电出力和归一化的光伏出力输入预先构建的多区域新能源装机容量优化模型进行求解，得到与用电负荷的时序特性相匹配的最优风电最优装机容量和光伏最优装机容量，包括：
基于所述规划电网中各区域的全年逐时段的用电负荷、归一化的风电出力和归一化的光伏出力，采用分支定界算法对所述多区域新能源装机容量优化模型进行求解...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄越辉，李湃，祁太元，刘纯，李庆，白婕，方保民，王茂春，李延和，王学斌，丁玉杰，史昭娣，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国家电网有限公司，国网青海省电力公司，国网青海省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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