一种新能源送端多维约束新能源开发规模计算方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种新能源送端多维约束新能源开发规模方法及系统。包括：确定规划水平年的负荷、电源及网架，作为整个计算的边界条件；分别将资源禀赋约束、调峰能力约束、安全稳定约束、经济性约束作为不同约束条件，以电力系统新能源弃电率为指标，以减少常规火电开机和提高新能源消纳能力为目标，考虑多时间尺度下的各类电源互补运行下的平衡问题；从各类电源的可持续发展出发，计算得到在同一规划水平年的边界条件下，考虑不同约束因素的新能源开发规模；将四种情况下得到的考虑不同约束因素的新能源开发规模取小，并分析是否满足配套政策，调整边界条件，得到在某个规划水平年下以新能源为主体的新能源可开发规模。新能源为主体的新能源可开发规模。新能源为主体的新能源可开发规模。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源送端多维约束新能源开发规模计算方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统规划领域，特别涉及一种新能源送端多维约束新能源开发规模方法及系统。

技术介绍

[0002]随着提出以及构建以新能源为主体的新型电力系统的新要求，新能源行业将迎来新一轮高速发展。由于新能源分布较不均衡，除海上风电、分布式新能源外，需大规模集中式进行新能源开发后，通过特高压大容量远距离送至中东部负荷中心。新能源集约式开发、集中送出是我国建设以新能源为主体的新型电力系统的主要举措之一。
[0003]未来的新型电力系统，由于新能源的随机性和波动性强，对电力系统的平衡和安全均提出了较高要求。如何合理的找出一个电力系统新能源接纳的“天花板”，就需要我们考虑限制新能源发展的不同因素，将其分门别类的详细分析，计算出不同限制因素下新能源规划规模。同时，使得新能源规划规模满足以新能源为主体的新型电力系统的建设要求。
[0004]为避免再次出现新能源建设规模与消纳能力不匹配造成高比例弃电的情况，必须从规划阶段开始，科学评估新能源消纳能力，制定合理规划目标，引导新能源高质量发展。
[0005]以海量数据为基础，提出一套综合考虑资源约束、调峰能力约束、电源综合经济性约束及电网安全稳定约束四个维度因素的新能源发展规划方法，测算区域送端电力系统新能源分区发展合理规模及布局，绘制新能源发展地图。

技术实现思路

[0006]本专利技术属于电力系统新能源规划领域，特别涉及一种新能源送端多维约束新能源开发规模计算方法，应用于在以新能源为主体的新型电力系统背景下，考虑高比例新能源送端电网在某一规划水平年下，新能源开发规模上限的计算。
[0007]本专利技术的目的，在于提供一种新能源送端多维约束新能源开发规模计算方法，其可找出一个区域电网在规划水平年，新能源开发规模的合理上限。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0009]一种新能源送端多维约束新能源开发规模计算方法，包括如下步骤：
[0010]确定规划水平年的负荷、电源及网架，作为整个计算的边界条件；
[0011]分别将资源禀赋约束、调峰能力约束、安全稳定约束、经济性约束作为不同约束条件，以电力系统新能源弃电率为指标，以减少常规火电开机和提高新能源消纳能力为目标，考虑多时间尺度下的各类电源互补运行下的平衡问题；从各类电源的可持续发展出发，计算得到在同一规划水平年的边界条件下，考虑不同约束因素的新能源开发规模；
[0012]将资源禀赋约束、调峰能力约束、安全稳定约束、经济性约束四种情况下得到的考虑不同约束因素的新能源开发规模取小，并分析是否满足配套政策，调整边界条件，得到在某个规划水平年下以新能源为主体的新能源可开发规模。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，分别将资源禀赋约束、调峰能力约束、安全稳定约束、
经济性约束作为不同约束条件，以电力系统新能源弃电率为指标，以减少常规火电开机和提高新能源消纳能力为目标，考虑多时间尺度下的各类电源互补运行下的平衡问题，具有包括：
[0014]将资源禀赋作为新能源开发规模的限制因素，考虑平价上网限制，测算电力系统新能源可平价开发总规模；通过调峰能力约束，计算得到电力系统新能源接纳能力；考虑新能源大规模接入对电网安全和系统稳定性特征产生的影响，以直流闭锁作为电网故障校核条件，计算得到考虑频率安全指标的电力系统新能源接纳规模；考虑各类电源的可持续发展，计算得到以经济性为约束的电力系统新能源开发规模。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，考虑各类电源的可持续发展包括新能源与火电、新能源与网架、灵活性资源协调规划；
[0016]所述资源禀赋的约束包括考虑理论蕴藏量、技术可开发量，以及考虑平价上网限制求出新能源平价可开发量。
[0017]作为本专利技术的进一步改进，所述调峰能力约束是基于风电保证出力，进行电力平衡分析，确定常规电源规模，综合各分区资源条件、电网送出成本、调峰电源情况、弃电时段分布，拟定新能源方案，考虑新能源季节性、月度特性，进行中长期模拟，得出电源检修安排、水电电量分配，再进行考虑新能源预测误差及分区断面交换能力约束的8760小时生产模拟计算，在确定弃电率达到要求后，进行省间互济分析，以及抽蓄投产滞后、光热规模变化、直流小时数变化的敏感性分析，得到最终结论。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述安全稳定约束是考虑具有低惯量、低短路容量特征的新能源对新型电力系统稳定性产生的影响，并提出了通过直流闭锁作为限制约束故障的方法。
[0019]作为本专利技术的进一步改进，从各类电源的可持续发展出发是指：
[0020]首先基于煤价、电价、电源投资成本计算各省区火电盈亏平衡小时数；然后考虑火电利用小时数与新能源规模负相关，权衡补贴金额与新能源规模，确定最终考虑经济性约束的新能源规模。
[0021]作为本专利技术的进一步改进，所述将资源禀赋约束、调峰能力约束、安全稳定约束、经济性约束四种情况下得到的考虑不同约束因素的新能源开发规模取小，如果不满足政策要求，调整配套网架规划和政策支撑，最终达到所需新能源规模。
[0022]一种新能源送端多维约束新能源开发规模计算系统，包括：
[0023]边界调节确定模块，用于确定规划水平年的负荷、电源及网架，作为整个计算的边界条件；
[0024]约束因素计算模块，用于分别将资源禀赋约束、调峰能力约束、安全稳定约束、经济性约束作为不同约束条件，以电力系统新能源弃电率为指标，以减少常规火电开机和提高新能源消纳能力为目标，考虑多时间尺度下的各类电源互补运行下的平衡问题；从各类电源的可持续发展出发，计算得到在同一规划水平年的边界条件下，考虑不同约束因素的新能源开发规模；
[0025]可开发规模得到模块，用于将资源禀赋约束、调峰能力约束、安全稳定约束、经济性约束四种情况下得到的考虑不同约束因素的新能源开发规模取小，并分析是否满足配套政策，调整边界条件，得到在某个规划水平年下以新能源为主体的新能源可开发规模。
[0026]一种新能源送端多维约束新能源开发规模设备，包括：
[0027]存储器，
[0028]处理器，
[0029]所述处理器被配置为：执行所述的新能源送端多维约束新能源开发规模方法。
[0030]一种计算机可读存储介质，当所述存储介质中的指令由处理器执行时，使得处理器能够执行所述的新能源送端多维约束新能源开发规模方法。
[0031]相对于现有技术，本专利技术的有益效果是：
[0032]以新能源为主体的新型电力系统，由于新能源占比的不断增加，新能源的随机性、波动性和电力电子化特征，对电力系统的平衡和安全均带来了巨大挑战。本专利技术提出的方法，可以合理的确定新能源发展的规模，在解决高占比新能源送端电力系统安全和平衡问题的前提下，兼顾经济性和政策要求，计算确定满足多维约束条件的新能源规划规模，具有条件明确、流程清晰、实用性强的特点，可有效提高新能源接纳水平，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源送端多维约束新能源开发规模计算方法，其特征在于，包括如下步骤：确定规划水平年的负荷、电源及网架，作为整个计算的边界条件；分别将资源禀赋约束、调峰能力约束、安全稳定约束、经济性约束作为不同约束条件，以电力系统新能源弃电率为指标，以减少常规火电开机和提高新能源消纳能力为目标，考虑多时间尺度下的各类电源互补运行下的平衡问题；从各类电源的可持续发展出发，计算得到在同一规划水平年的边界条件下，考虑不同约束因素的新能源开发规模；将资源禀赋约束、调峰能力约束、安全稳定约束、经济性约束四种情况下得到的考虑不同约束因素的新能源开发规模取小，并分析是否满足配套政策，调整边界条件，得到在某个规划水平年下以新能源为主体的新能源可开发规模。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：分别将资源禀赋约束、调峰能力约束、安全稳定约束、经济性约束作为不同约束条件，以电力系统新能源弃电率为指标，以减少常规火电开机和提高新能源消纳能力为目标，考虑多时间尺度下的各类电源互补运行下的平衡问题，具有包括：将资源禀赋作为新能源开发规模的限制因素，考虑平价上网限制，测算电力系统新能源可平价开发总规模；通过调峰能力约束，计算得到电力系统新能源接纳能力；考虑新能源大规模接入对电网安全和系统稳定性特征产生的影响，以直流闭锁作为电网故障校核条件，计算得到考虑频率安全指标的电力系统新能源接纳规模；考虑各类电源的可持续发展，计算得到以经济性为约束的电力系统新能源开发规模。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：考虑各类电源的可持续发展包括新能源与火电、新能源与网架、灵活性资源协调规划；所述资源禀赋的约束包括考虑理论蕴藏量、技术可开发量，以及考虑平价上网限制求出新能源平价可开发量。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述调峰能力约束是基于风电保证出力，进行电力平衡分析，确定常规电源规模，综合各分区资源条件、电网送出成本、调峰电源情况、弃电时段分布，拟定新能源方案，考虑新能源季节性、月度特性，进行中长期模拟，得出电源检修安排、水电电量分配，再进行考虑新能源预测误差及分区断面交换能力约束的8760小时生产模拟计算，在确...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙骁强，孙沛，李庆海，张雨津，汪莹，李雨田，杨楠，李海伟，霍超，杨攀峰，张小奇，傅旭，段乃欣，王晓阳，李欣，王蒙，窦效禹，万筱钟，曾林平，邵胜利，宋朝晖，谢醉冰，
申请(专利权)人：中国电力工程顾问集团西北电力设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：