一种基于风光水火多能互补特性的电网调峰方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于风光水火多能互补特性的电网调峰方法及系统，包括：制定考虑新能源互补出力特性、季节和日负荷变化的联络线输送功率计划，以配合电网调峰；优先利用有调节能力的水电机组参与调峰；利用火电机组参与调峰若不满足调峰要求，调用抽水蓄能电站削峰填谷；如果不能满足调峰要求，则实行有序用电；进行燃煤机组的开停以应对调峰需求；最后考虑新能源发电出力控制，通过调峰弃电限制新能源电站的发电出力；综合考虑联络线功率输送和高成本调峰资源重新制定联络线输送功率计划；建立以电力系统总发电成本最低和节能减排效果最佳为目标的多目标联合协调优化模型；解决了现有技术无法发挥风光水火多能互补特性的调峰优势等问题。峰优势等问题。峰优势等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于风光水火多能互补特性的电网调峰方法及系统


[0001]本专利技术属于电网调峰
；尤其涉及一种基于风光水火多能互补特性的电网调峰方法及系统。

技术介绍

[0002]在“双碳”目标背景下，近年来，我国新能源产业不断发展壮大，产业规模和技术装备水平连续跃上新台阶，为缓解能源资源约束和生态环境压力作出突出贡献。但同时，新能源发展不平衡不充分的矛盾也日益凸显，特别是新能源消纳问题突出，已严重制约新能源行业健康可持续发展。在当前我国能源转型的重要战略机遇期，着力构建清洁低碳、安全高效的能源体系，提升能源清洁利用水平和电力系统运行效率，贯彻新发展理念，更好地发挥多能互补在能源安全中的作用成为了新能源研究的重点。
[0003]电能不能大量储存，电能的发出和使用是同步的，所以需要多少电量，发电部门就必须同步发出多少电量。电力系统中的用电负荷是经常发生变化的，为了维持用功功率平衡，保持系统频率稳定，需要发电部门相应改变发电机的出力以适应用电负荷的变化，这就叫做调峰。当前，大规模的新能源接入电网，给电力系统的调峰带来了重大压力，火电厂需频繁参与深度调峰来保证电网的安全运行，导致火电厂的调峰压力急剧增加，火电厂设备的使用寿命降低，经济效益较差。在目前调峰策略的研究中，大部分基于配置储能系统和构建多目标模型进行优化计算，前者调峰成本高，并且混合储能系统调峰技术研究尚未成熟，存在无法精确建模和运行策略不完善等问题，而后者计算复杂，难以推广，无法发挥风光水火多能互补特性的调峰优势。

技术实现思路

[0004]本专利技术要解决的技术问题是：提供一种基于风光水火多能互补特性的电网调峰方法及系统，以解决基于配置储能系统调峰成本高，且混合储能系统调峰技术研究尚未成熟，存在无法精确建模和运行策略不完善，以及构建多目标模型进行优化计算的调峰策略计算复杂，难以推广，无法发挥风光水火多能互补特性的调峰优势等问题。
[0005]本专利技术技术方案：
[0006]一种基于风光水火多能互补特性的电网调峰方法，所述方法包括：
[0007]步骤1、制定考虑新能源互补出力特性、季节和日负荷变化的联络线输送功率计划，以配合电网调峰；
[0008]步骤2、调峰过程中优先利用有调节能力的水电机组参与调峰；
[0009]步骤3、利用火电机组参与调峰；
[0010]步骤4、若火电调峰不足以满足调峰要求，在保证备用水平情况下，调用抽水蓄能电站削峰填谷；
[0011]步骤5、步骤1
‑
4如果不能满足调峰要求，则考虑负荷需求侧管理，实行有序用电；
[0012]步骤6、进行燃煤机组的开停以应对调峰需求；
[0013]步骤7、最后考虑新能源发电出力控制，当系统常规电源及储能设备的调峰能力不足以使系统全额接纳具有强波动性和反调峰特性的新能源发电出力时，通过调峰弃电限制新能源电站的发电出力；
[0014]步骤8、综合考虑联络线功率输送和高成本调峰资源的技术经济性，重新制定联络线输送功率计划；
[0015]步骤9、在满足可再生能源优先消纳的基础上、建立以电力系统总发电成本最低和节能减排效果最佳为目标的多目标联合协调优化模型。
[0016]配合电网调峰时，考虑新能源互补出力特性、季节和日负荷变化的联络线输送功率计划，优先安排风电、光伏等新能源机组发电，有利于新能源的消纳，从而使电力系统的节能减排效果最佳和发电成本降低。
[0017]调峰过程中优先利用有调节能力的水电机组参与调峰的方法为：一方面发挥水电站的电量效益和调峰能力以补偿风电、太阳能新能源机组发电出力的影响；另一方面利用水电站的容量效益，减少火电机组开机容量，提高火电机组运行技术经济性，进而达到减少系统装机规模，减少系统电源建设投资，降低电力系统的调峰成本。
[0018]利用火电机组参与调峰的方法为：利用深度调峰资源，调用过程中优先以不承担基荷的小容量火电机组参与调峰，再调用可用的大容量机组。
[0019]多目标联合协调优化模型的目标函数表示为：
[0020]minF(P)＝minE
WQ
[0021][0022][0023]∩max{min(ΔP
sm
(n
Mm
),m＝1,2,...,12)}
[0024]∩min{F(P
T
)|max(min(ΔP
sm
,m＝1,2,...,12))∩min(ΔE
s
)}
[0025]式中，∩表示并列关系；F(P)、F(P
T
)分别为水平年电力系统和火电站总发电成本(或一次能源消耗量；污染物排放量；电网火电购电成本)；P、P
T
分别为水平年电站及火电站发电出力；ΔE
s
、ΔP
sm
分别为系统或分区s水平年电量不足和m月电力盈余；n
Mm
为水平年m月安排检修机组台数；E
WQ
、E
HQ
分别为新能源弃电量和水电弃水电量；E
Q
＝E
WQ
+E
HQ
为水平年电力系统弃新能源弃水电量之和；分别为水平年m月水电、抽水蓄能电站最大发电出力；R
Hm
、R
Pm
分别为水平年m月水电和抽水蓄能承担备用容量；T
E
为电站期望年发电利用小时数。
[0026]本专利技术的有益效果：
[0027]本专利技术设置的多能互补一体化设置包括风光水互补一体化和风光火互补一体化两种模式，可以获得多种多能互补一体化的场景研究，实现多种能源协同优化调度和集约化管理，设置电力电子，可以实现多能互补一体化电源接入电网，设置隔离变压器，可以使多能互补一体化电源与电网之间电气隔离，确保多能互补一体化电源接入电网的安全性，用户、多能互补一体化和调峰策略连接于监控调度中心，监控调度中心可以对整个线路进行监控作用，确保线路传输的稳定性，防止出现事故，以及可以进行及时的检测措施，实现对整个系统的“可观、可测、可调、可控”，监控调度中心连接于调峰策略，设置调峰策略的连
接顺序，通过不同调峰方式的有序结合，达到调峰的目的，本专利技术通过监控调度中心实时检测负荷需求侧变化和多能互补一体化电源的出力，将所检测到的数据作对比，采取相应的调峰策略，使调峰的成本较低，充分发挥了风光水火多能互补特性的调峰优势，达到调峰的目的，保证了多能互补一体化系统的稳定性，从而达到优化风电、光伏新能源发电与水电、火电传统能源发电，增加新能源的消纳，减小新能源弃电量，提升增加新能源发电电量，减少碳排放量。
[0028]解决了基于配置储能系统调峰成本高，且混合储能系统调峰技术研究尚未成熟，存在无法精确建模和运行策略不完善，以及构建多目标模型进行优化计算的调峰策略计算复杂，难以推广，无法发挥风光水火多能互补特性的调峰优势等问题。
附图说明
[0029]图1为本专利技术系统组成示意图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于风光水火多能互补特性的电网调峰方法，其特征在于：所述方法包括：步骤1、制定考虑新能源互补出力特性、季节和日负荷变化的联络线输送功率计划，以配合电网调峰；步骤2、调峰过程中优先利用有调节能力的水电机组参与调峰；步骤3、利用火电机组参与调峰；步骤4、若火电调峰不满足调峰要求，在保证备用水平情况下，调用抽水蓄能电站削峰填谷；步骤5、步骤1
‑
4如果不能满足调峰要求，则考虑负荷需求侧管理，实行有序用电；步骤6、进行燃煤机组的开停以应对调峰需求；步骤7、最后考虑新能源发电出力控制，当系统常规电源及储能设备的调峰能力不足以使系统全额接纳具有强波动性和反调峰特性的新能源发电出力时，通过调峰弃电限制新能源电站的发电出力；步骤8、综合考虑联络线功率输送和高成本调峰资源的技术经济性，重新制定联络线输送功率计划；步骤9、在满足可再生能源优先消纳的基础上、建立以电力系统总发电成本最低和节能减排效果最佳为目标的多目标联合协调优化模型。2.根据权利要求1所述的一种基于风光水火多能互补特性的电网调峰方法，其特征在于：配合电网调峰时，考虑新能源互补出力特性、季节和日负荷变化的联络线输送功率计划，优先安排风电、光伏等新能源机组发电，有利于新能源的消纳，从而使电力系统的节能减排效果最佳和发电成本降低。3.根据权利要求1所述的一种基于风光水火多能互补特性的电网调峰方法，其特征在于：调峰过程中优先利用有调节能力的水电机组参与调峰的方法为：一方面发挥水电站的电量效益和调峰能力以补偿风电、太阳能新能源机组发电出力的影响；另一方面利用水电站的容量效...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯兴，李涛，钱卫华，李天麟，姚程健，简繁，施禹，吴升进，田李果，周芮珂，唐圣辉，何倩，
申请(专利权)人：中国电建集团贵州电力设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：