一种考虑置信容量提升的风光储容量配置方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种考虑置信容量提升的风光储容量配置装置和方法。通过确定常规发电机组0

【技术实现步骤摘要】
一种考虑置信容量提升的风光储容量配置方法和装置


[0001]本专利技术涉及一种考虑置信容量提升的风光储容量配置方法和装置，具体是基于电力系统可靠性与可再生能源发电置信容量计算，在考虑提升可再生能源容量价值的前提下对风光储容量进行合理配置。

技术介绍

[0002]面对当前世界愈演愈烈的能源危机以及全球变暖的大环境，推进能源转型，使得可再生能源成为能源消费增量的主体是必然趋势。在未来十年内，可再生能源的发展要实现两个方面的目标：一、夯实能源转型基础，进一步换挡提速；二、在推进可再生能源技术进步、成本下降、效率提高且竞争力增强的同时，加快解决例如消纳、创新、安全稳定供应等问题，进一步提升质量，增强效益。受电网平价、并网以及技术三大关键驱动因素的影响，可再生能源发电已经逐渐与传统常规发电能源并驾齐驱。但可再生能源出力具有随机性、波动性与周期性等特点，风力发电甚至还具有“反调峰”特性，使得可再生能源的大规模接入为电力系统的电力电量平衡工作和供电可靠性带来了新的挑战。近年来，使用抽水蓄能、储热设备、电池储能等多种储能平抑可再生能源波动性、间接提升单一可再生能源置信容量的研究众多，但都没有以提升置信容量为直接目标且忽视了可在生能源的互补特性对提高容量价值的作用。

技术实现思路

[0003]本申请提供了一种计及置信容量价值提升的高比例可再生能源区域系统风—光—储容量配置方法，实现了通过风光互补与储能配置提升高比例可再生能源区域系统容量价值，对于可再生能源在并网的规划建设和优化调度有重要的现实意义。
[0004]有鉴于此，本申请第一方面提供了一种计及置信容量价值提升的高比例可再生能源区域系统风—光—储容量配置方法，包括：
[0005]获取输电网机组原始数据、负荷数据以及区域风光可再生能源的出力序列；
[0006]构建机组0
‑
1双状态模型，抽样生成常规机组出力曲线，负荷叠加正态随机变量，生成年度发电
‑
负荷曲线，计算可靠性指标值，迭代至蒙特卡洛最大年限，生成常规机组可靠性指标结果；
[0007]基于等可靠性原理，求解可再生能源机组并网置信容量评价指标ELCC；
[0008]基于区域风光出力数据分析互补特性，基于固定单一因素的枚举法确定能够提高可再生能源容量价值的风光配比范围；
[0009]构建并求解以提升容量价值为目的风光储联合系统运行策略优化模型，计及风光容量配比等约束，在最优策略下配置储能容量，得到风光储容量配置最优结果。
[0010]可选的，所述构建机组0
‑
1双状态模型，抽样生成常规机组出力曲线，负荷叠加正态随机变量，生成年度发电
‑
负荷曲线，计算可靠性指标值，迭代至蒙特卡洛最大年限，生成常规机组可靠性指标结果，包括：
[0011]输电网机组原始数据、负荷数据以及区域风光可再生能源的出力序列，以及确定蒙特卡洛模型最大仿真年限y
max
；
[0012]根据机组的0
‑
1双状态模型需要数据为输电网不同容量机组对应的正常运行1状态对应的故障率λ与故障0状态对应的修复率μ、平均工作时间t
MTTF
与平均修复时间t
MTTR
。
[0013]抽样每台机组的正常运行时间t1和故障修复时间t2作为描述常规机组双状态的参数，一般认为t1和t2服从指数分布，所述时间计算公式为：
[0014][0015][0016]式中，u1和u2是[0,1]间均匀分布的随机数。所述常规机组出力曲线抽样生成过程，就是随机交替生成u1和u2，并计算t1和t2的过程。重复采样直至累计时间达到8760小时，从而形成年出力曲线。
[0017]根据输入的年负荷数据，基于随机正态变量δ的叠加生成所需负荷曲线，结合输电系统出力曲线构成年度出力—负荷曲线，所述年负荷曲线生成公式如下；
[0018]L(t)＝L
ori
(t)+N(0,δ2)；
[0019]式中，L
ori
(t)代表原始实际负荷曲线，δ表示正态随即方差，取值为t时刻实际负荷值的 5％。
[0020]选择发输电系统可靠性指标—静态年停电小时数(LOLE)，从蒙特卡洛模拟初始年限生成可靠性指标直至蒙特卡洛年限达到最大值，输出最终可靠性指标计算结果，所述LOLE指标计算公式如下：
[0021][0022][0023]式中，L
y
(h)和C
y
(h)分别代表第y个仿真年内第h个小时的负荷和发电容量，D
y
(h)为系统状态指示函数，根据L
y
(h)和C
y
(h)的大小情况分别取0或者1。
[0024]可选的，所述的计及置信容量价值提升的高比例可再生能源区域系统风—光—储容量配置方法，其特征在于，所述可靠性指标的计算公式为：
[0025][0026][0027]式中，L
y
(h)和C
y
(h)分别代表第y个仿真年内第h个小时的负荷和发电容量，D
y
(h)为系统状态指示函数，根据L
y
(h)和C
y
(h)的大小情况分别取0或者1，y
max
为蒙特卡洛模型最大仿真年限。
[0028]可选的，所述基于等可靠性原理，通过截弦法求解可再生能源机组并网置信容量评价指标ELCC，包括：
[0029]所述等可靠性计算原理，表达为电力系统未接入可再生能源前的可靠性值R0在接入可再生能源后下降至R1，增加负荷水平，将可靠性指标恢复至R0，所述计算公式为：
[0030]C
ELCC
＝f1‑1(R0,G+G
w
)
‑
L；
[0031]R1＝f1(L,G+G
re
)；
[0032]R0＝f0(L,G)＝f1(L+ΔC
ELCC
,G+G
re
)；
[0033]式中，f(,)为权利要求2中常规机组可靠性计算过程(在可再生能源并网时出力曲线叠加可再生能源出力值)，G和L分别为原系统发电容量与负荷值，G
re
为并网可再生能源容量，ΔC
ELCC
为所述置信容量值。
[0034]可选的，所述基于区域风光出力数据分析互补特性，基于固定单一因素的枚举法确定能够提高可再生能源容量价值的风光配比范围，包括：
[0035]基于风光出力历史数据，聚类生成风光出力季节性典型场景，运用固定单一因素的枚举法，固定风力发电出力，离散化光伏容量，枚举光伏容量配比，得到风光可再生能源置信容量关于风光容量配比的灵敏度变化。
[0036]对于春夏秋冬四季的风光资源配比结果，所述配比风光容量以提高容量价值的方法优于风光可再生能源单一资源并网置信容量的配比范围，公式表达为：
[0037本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑置信容量提升的风光储容量配置方法，其特征在于，包括：获取输电网机组原始数据、负荷数据以及区域风光可再生能源的出力序列；构建机组0
‑
1双状态模型，抽样生成常规机组出力曲线，负荷叠加正态随机变量，生成年度发电
‑
负荷曲线，计算可靠性指标值，迭代至蒙特卡洛最大年限，生成常规机组可靠性指标结果；基于等可靠性原理，求解可再生能源机组并网置信容量评价指标ELCC；基于区域风光出力数据分析互补特性，基于固定单一因素的枚举法确定能够提高可再生能源容量价值的风光配比范围；构建并求解以提升容量价值为目的风光储联合系统运行策略优化模型，计及风光容量配比等约束，在最优策略下配置储能容量，得到风光储容量配置最优结果。2.根据权利要求1所述的一种考虑置信容量提升的风光储容量配置方法，其特征在于，构建机组0
‑
1双状态模型，抽样生成常规机组出力曲线，负荷叠加正态随机变量，生成年度发电
‑
负荷曲线，计算可靠性指标值，迭代至蒙特卡洛最大年限，生成常规机组可靠性指标结果，包括：输电网机组原始数据、负荷数据以及区域风光可再生能源的出力序列，以及确定蒙特卡洛模型最大仿真年限y
max
；根据机组的0
‑
1双状态模型需要数据为输电网不同容量机组对应的正常运行1状态对应的故障率λ与故障0状态对应的修复率μ、平均工作时间t
MTTF
与平均修复时间t
MTTR
，抽样每台机组的正常运行时间t1和故障修复时间t2作为描述常规机组双状态的参数，认为t1和t2服从指数分布，所述时间计算公式为：服从指数分布，所述时间计算公式为：式中，u1和u2是[0,1]间均匀分布的随机数，所述常规机组出力曲线抽样生成过程，就是随机交替生成u1和u2，并计算t1和t2的过程，重复采样直至累计时间达到8760小时，从而形成年出力曲线，根据输入的年负荷数据，基于随机正态变量δ的叠加生成所需负荷曲线，结合输电系统出力曲线构成年度出力—负荷曲线，所述年负荷曲线生成公式如下；L(t)＝L
ori
(t)+N(0,δ2)；式中，L
ori
(t)代表原始实际负荷曲线，δ表示正态随即方差，取值为t时刻实际负荷值的5％，选择发输电系统可靠性指标—LOLE，从蒙特卡洛模拟初始年限生成可靠性指标直至蒙特卡洛年限达到最大值，输出最终可靠性指标计算结果，所述LOLE指标计算公式如下：到最大值，输出最终可靠性指标计算结果，所述LOLE指标计算公式如下：
式中，L
y
(h)和C
y
(h)分别代表第y个仿真年内第h个小时的负荷和发电容量，D
y
(h)为系统状态指示函数，根据L
y
(h)和C
y
(h)的大小情况分别取0或者1。3.根据权利要求2所述的一种考虑置信容量提升的风光储容量配置方法，其特征在于，所述可靠性指标的计算公式为：所述可靠性指标的计算公式为：式中，L
y
(h)和C
y
(h)分别代表第y个仿真年内第h个小时的负荷和发电容量，D
y
(h)为系统状态指示函数，根据L
y
(h)和C
y
(h)的大小情况分别取0或者1，y
max
为蒙特卡洛模型最大仿真年限。4.根据权利要求1所述的一种考虑置信容量提升的风光储容量配置方法，其特征在于，所述基于等可靠性原理，通过截弦法求解可再生能源机组并网置信容量评价指标ELCC，包括：所述等可靠性计算原理，表达为电力系统未接入可再生能源前的可靠性值R0在接入可再生能源后下降至R1，增加负荷水平，将可靠性指标恢复至R0，所述计算公式为：C
ELCC
＝f1‑1(R0,G+G
w
)
‑
L；R1＝f1(...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩俊，蔡超，潘文婕，陈皓菲，樊安洁，王娜，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：