一种确定送端新能源基地外送直流曲线的方法及系统技术方案

本发明专利技术提出了一种确定送端新能源基地外送直流曲线的方法及系统。对于被研究的新能源基地，基于新能源规模及出力特性，进行全时段模拟分析。综合考虑电力保供与新能源消纳因素，以新能源装机规模、新能源出力特性、直流额定功率、直流利用小时数数据建立以弃电量与电力不足最小为目标的数学优化模型；综合考虑电力保供与新能源消纳因素，建立数学优化模型，求解后可以得到送出直流曲线。采用本方法能够获得到送端新能源基地外送直流曲线，为规划运行提供参考。行提供参考。行提供参考。

【技术实现步骤摘要】
一种确定送端新能源基地外送直流曲线的方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统规划领域，特别涉及一种确定送端新能源基地外送直流曲线的方法及系统。

技术介绍

[0002]随着在沙漠、戈壁、荒漠地区规划布局大型风电、光伏基地，“沙戈荒”地区将成为未来新能源基地开发建设的“主战场”。“沙戈荒”地区的特殊性为新能源大基地的建设带来了新的挑战，新能源基地送出功率曲线方案亟需优化。

技术实现思路

[0003]本专利技术提出了一种确定送端新能源基地外送直流曲线的方法及系统。对于被研究的新能源基地，基于新能源规模及出力特性，进行全时段模拟分析。综合考虑电力保供与新能源消纳因素，建立数学优化模型，求解后可以得到送出直流曲线。采用本方法能够获得到送端新能源基地外送直流曲线，为规划运行提供参考。
[0004]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种确定送端新能源基地外送直流曲线的方法，包括：
[0006]采集被研究系统内的新能源装机规模、新能源出力特性、直流额定功率、直流利用小时数数据；
[0007]以新能源装机规模、新能源出力特性、直流额定功率、直流利用小时数数据建立以弃电量与电力不足最小为目标的数学优化模型；
[0008]求解数学优化模型得到直流曲线。
[0009]作为本专利技术的进一步改进，以新能源装机规模、新能源出力特性、直流额定功率、直流利用小时数数据建立以弃电量与电力不足最小为目标的数学优化模型，包括：
[0010]建立的优化模型目标函数为：
[0011]min k1*E
d
+k2*P
lossmax
[0012]式中，k1为搬移电量的度电成本，k2为电力不足功率年费用；E
d
为系统总弃电量；P
lossmax
为电力不足功率最大值；
[0013]考虑的约束有：
[0014]1)第i时刻功率平衡约束：
[0015]p
wind，i
*C
wind
+p
solar，i
*C
solar
+P
loss，i
‑
P
d，i
＝P
ZL，i
[0016]式中，p
wind，i
、p
solar，i
分别为第i时刻风电、光伏理论出力标幺值；C
wind
、C
solar
分别为风电、光伏的装机规模；P
loss，i
为第i时刻电力不足；P
d，i
为第i时刻弃电功率；P
ZL，i
为第i时刻直流送出功率；
[0017]还需满足以下约束；
[0018]E
d
＝∑
i
P
d，i
[0019][0020](2)直流形状约束：
[0021]P
ZL，i
＝x
i
*P
low，day
+(1
‑
x
i
)*P
high，day
[0022]式中，P
low，day
、P
high，day
分别为第day天直流送出曲线的低台阶、高台阶功率；x
i
为0
‑
1变量，描述为直流曲线的状态，1为低台阶、0为高台阶。
[0023]x
i
‑1‑
x
i
≤s
start，i
[0024]x
i
‑
x
i
‑1≤s
close，i
[0025]式中，s
start，i
、s
close，i
为0
‑
1变量，分别表示由低台阶至高台阶或由高台阶至低台阶的状态。
[0026][0027][0028]式中，N
s
、N
c
分别为每一天高台阶、低台阶变换的次数；
[0029](3)总电量约束：
[0030]∑
i
P
zL，i
＝E
ZL
＝P
ZLN
*T
[0031]式中，E
ZL
为直流总电量；P
ZLN
为直流额定功率；T为直流利用小时数。
[0032]作为本专利技术的进一步改进，若风电、光伏装机未提前给定，模型中需要考虑以下约束：
[0033]∑
i
(p
wind，i
*C
wind
+p
solar，i
*C
solar
)＝α*E
zL
[0034]式中，α为新能源电量占比。
[0035]作为本专利技术的进一步改进，若约束一个月的曲线固定高低台阶，则模型添加约束为：
[0036][0037][0038]式中，第day1、day2天为第month月的任意两天。
[0039]一种确定送端新能源基地外送直流曲线的系统，包括：
[0040]采集模块，用于采集被研究系统内的新能源装机规模、新能源出力特性、直流额定功率、直流利用小时数数据；
[0041]建模模块，用于以新能源装机规模、新能源出力特性、直流额定功率、直流利用小时数数据建立以弃电量与电力不足最小为目标的数学优化模型；
[0042]求解模块，用于求解数学优化模型得到直流曲线。
[0043]作为本专利技术的进一步改进，所述建模模块，具体用于：
[0044]建立的优化模型目标函数为：
[0045]min k1*E
d
+k2*P
lossmax
[0046]式中，k1为搬移电量的度电成本，k2为电力不足功率年费用；E
d
为系统总弃电量；P
lossmax
为电力不足功率最大值；
[0047]考虑的约束有：
[0048]1)第i时刻功率平衡约束：
[0049]p
wind，i
*C
wind
+p
solar，i
*C
solar
+P
loss，i
‑
P
d，i
＝P
ZL，i
[0050]式中，p
wind，i
、p
solar，i
分别为第i时刻风电、光伏理论出力标幺值；C
wind
、C
solar
分别为风电、光伏的装机规模；P
loss，i
为第i时刻电力不足；P
d，i
为第i时刻弃电功率；P
ZL，i
为第i时刻直流送出功率；
[0051]还需满足以下约本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种确定送端新能源基地外送直流曲线的方法，其特征在于，包括：采集被研究系统内的新能源装机规模、新能源出力特性、直流额定功率、直流利用小时数数据；以新能源装机规模、新能源出力特性、直流额定功率、直流利用小时数数据建立以弃电量与电力不足最小为目标的数学优化模型；求解数学优化模型得到直流曲线。2.根据权利要求1所述的一种确定送端新能源基地外送直流曲线的方法，其特征在于，以新能源装机规模、新能源出力特性、直流额定功率、直流利用小时数数据建立以弃电量与电力不足最小为目标的数学优化模型，包括：建立的优化模型目标函数为：min k1*E
d
+k2*P
lossmax
式中，k1为搬移电量的度电成本，k2为电力不足功率年费用；E
d
为系统总弃电量；P
lossmax
为电力不足功率最大值；考虑的约束有：1)第i时刻功率平衡约束：p
wind，i
*C
wind
+p
solar，i
*C
solar
+P
loss，i
‑
P
d，i
＝P
ZL，i
式中，p
wind，i
、p
solar，i
分别为第i时刻风电、光伏理论出力标幺值；C
wind
、C
solar
分别为风电、光伏的装机规模；P
loss，i
为第i时刻电力不足；P
d，i
为第i时刻弃电功率；P
ZL，i
为第i时刻直流送出功率；还需满足以下约束；E
d
＝∑
i
P
d，i
(2)直流形状约束：P
ZL，i
＝x
i
*P
low，day
+(1
‑
x
i
)*P
high，day
式中，P
low，day
、P
high，day
分别为第day天直流送出曲线的低台阶、高台阶功率；x
i
为0
‑
1变量，描述为直流曲线的状态，1为低台阶、0为高台阶；x
i
‑1‑
x
i
≤s
start，i
x
i
‑
x
i
‑1≤s
close，i
式中，s
start，i
、s
close，i
为0
‑
1变量，分别表示由低台阶至高台阶或由高台阶至低台阶的状态；态；式中，N
s
、N
c
分别为每一天高台阶、低台阶变换的次数；(3)总电量约束：∑
i
P
ZL，i
＝E
ZL
＝P
ZLN
*T式中，E
ZL
为直流总电量；P
ZLN
为直流额定功率；T为直流利用小时数。3.根据权利要求2所述的一种确定送端新能源基地外送直流曲线的方法，其特征在于，若风电、光伏装机未提前给定，模型中需要考虑以下约束：
∑
i
(p
wind，i
*C
wind
+p
solar，i
*C
solar
)＝αc*E
ZL
式中，α为新能源电量占比。4.根据权利要求2所述的一种确定送端新能源基地外送直流曲线的方法，其特征在于，若约束一个月的曲线固定高低台阶，则模型添加约束为：若约束一个月的曲线固定高低台阶，则模型添加约束为：式中，第day1、day2天为第month月的任意两天。5.一种确定送端新能源基地外送直流曲线的系统，其特征在于，包括：采集模块，用于采集被研究系统内的新能源装机规模、新能源出力特性、直流额定功率、直流利用小时数数据；建...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙沛，李雨田，李丁，张雨津，杨泓，陈思柔，赵娟，杨攀峰，
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：