一种含风光水储的电网优化运行方法、系统和可读介质技术方案

本发明专利技术属于电网运行技术领域，涉及一种含风光水储的电网优化运行方法、系统和可读介质，包括以下步骤：根据季节特性，分析风光水储系统互补特征；根据风光水储系统互补特征，制定枯水期风光水储系统运行策略；根据枯水期风光水储系统运行策略，结合水电站实际运行特点，建立风光水储系统优化运行模型；根据风光水储系统优化运行模型，对含风光水储的电网运行过程进行优化。其减少风、光资源不确定性对电网影响，规范了源、荷侧的随机行为，提高电网运行的经济性。运行的经济性。运行的经济性。

【技术实现步骤摘要】
一种含风光水储的电网优化运行方法、系统和可读介质


[0001]本专利技术涉及一种含风光水储的电网优化运行方法、系统和可读介质，属于电网运行


技术介绍

[0002]随着社会发展，风能、太阳能等新型清洁能源的研究应用越来越广泛，且具有很广阔的发展前景，但随着新能源装机规模的快速增长，其出力的波动性和间歇性给电网的安全运行带来了很大的挑战。风电、光伏发电、水电之间具有天然的时空互补特性，可弥补单一能源并网运行时的不足。
[0003]但是风、光这两种资源具有随机性、间歇性高的特点。这两者的波动性会给系统调度运行带来诸多问题。水力发电虽单位成本低，但也有着受季节影响大的特点。传统水电站在枯水期为了保证下游水位的稳定每天都会排放若干容量的水来进行发电，不太关注水电优化运行，且没有根据风、光、水资源的具体特性进行合理的运行调度安排。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术的目的是提供了一种含风光水储的电网优化运行方法、系统和可读介质，其减少风、光资源不确定性对电网影响，规范了源、荷侧的随机行为，提高电网运行的经济性。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出了以下技术方案：一种含风光水储的电网优化运行方法，包括以下步骤：根据季节特性，分析风光水储系统互补特征；根据所述风光水储系统互补特征，制定枯水期风光水储系统运行策略；根据所述枯水期风光水储系统运行策略，结合水电站实际运行特点，建立风光水储系统优化运行模型；根据所述风光水储系统优化运行模型，对含风光水储的电网运行过程进行优化。
[0006]进一步，所述风光水储系统互补特征为：在风电大的冬季，使用风和光联合储能保证基本负荷供电，水电用于对电网的负荷曲线进行调峰；在风电小的夏季，优先使用水电保证基本负荷供电，风和光及储能用来保证峰荷供电。
[0007]进一步，所述枯水期风光水储系统运行策略的生成方法为：根据周内负荷曲线P
L
、周内风电出力曲线P
WT
、周内光伏出力曲线P
PV
，形成周内等效负荷曲线P
EL
；在所述周内等效负荷曲线P
EL
小于零的部分，为电池储能系统充电，当所需电功率超过最大充电功率P
c,max
，则进行弃风弃光操作；在所述周内等效负荷曲线P
EL
大于零的部分，判断水电运行发电功率P
HP
、电池储能系统最大放电功率P
d,max
之和是否大于对应时间的日平均等效负荷，根据判断结果生成枯水期风光水储系统运行策略。
[0008]进一步，所述枯水期风光水储系统运行策略为：若水电运行发电功率P
HP
、电池储能系统最大放电功率P
d,max
之和大于对应时间的日平均等效负荷，则电池储能系统按(P
EL
‑
P
HP
)进行放电；若水电运行发电功率P
HP
、电池储能系统最大放电功率P
d,max
之和小于对应时间的日平均等效负荷，则需要对风光水储系统进行切负荷操作。
[0009]进一步，所述周内等效负荷曲线P
EL
的计算公式为：
[0010][0011]其中，是t时刻等效负荷；是t时刻周内负荷；是t时刻周内风电出力；是t时刻周内光伏出力；α是体现调度人员对于预测结果的认可程度的修正系数。
[0012]进一步，所述风光水储系统优化运行模型为：
[0013][0014]其中，f是目标函数，minf代表要求的目标函数最小值，即风光水储系统最优化运行方案；T是运行调度周期，本专利技术结合实际设定为168小时(一周)，并以小时为单位进行优化调度；Q
t
是t时刻的耗水流量；Q
P
是该月预计调度用水量；K是罚因子；P
tshedding
是t时刻的切除负荷；是t时刻周内负荷。
[0015]进一步，所述风光水储系统优化运行模型的限制条件为：功率平衡约束条件为：
[0016][0017]其中，P
tEL
、P
tHP
和P
tBESS
分别是t时段等效负荷、水电出力和储能充放电；P
tshedding
是t时刻的切除负荷；P
tshedding
是t时段的切除负荷；N
HP
是水电数量；N
BESS
是储能的数量，是弃风弃光功率；水量平衡约束条件为：
[0018]V
t
＝V
t
‑1+I
t
‑1Δt
‑
Q
t
‑1Δt
[0019]其中，I
t
‑1是t
‑
1时刻的入库流量；V
t
‑1是t
‑
1时刻的库容；V
t
是t时刻的库容；Q
t
‑1是t
‑
1时刻的耗水流量；电池储能系统充放电功率约束条件为：
[0020][0021]其中，P
BESs
是储能充放电，P
c,max
是最大充电功率，P
c,min
是最小充电功率，P
d,min
是最小放电功率，P
d,max
是最大放电功率；电池储能系统容量约束条件为：
[0022]E
BESS,min
≤E
BESs
≤E
BESS,max
[0023]其中，E
BESS
是电池储能系统的容量，E
BESS,min
是电池储能系统的最小容量；E
BESS,max
是电池储能系统的最大容量。
[0024]进一步，所述电池储能系统的容量的计算公式为：
[0025][0026]其中，是t时刻电池储能系统的容量，σ是电池储能系统的自放电比率，P
tBESS
是t时段的充放电功率，η是充放电效率。
[0027]本专利技术还公开了一种含风光水储的电网优化运行系统，包括：互补特征分析模块，用于根据季节特性，分析风光水储系统互补特征；运行策略制定模块，用于根据所述风光水储系统互补特征，制定枯水期风光水储系统运行策略；模型建立模块，用于根据所述枯水期风光水储系统运行策略，结合水电站实际运行特点，建立风光水储系统优化运行模型；优化运行模块，用于根据所述风光水储系统优化运行模型，对含风光水储的电网运行过程进行
优化。
[0028]本专利技术还公开了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行以实现上述任一项的含风光水储的电网优化运行方法。
[0029]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：本专利技术构建了适合枯水期的风光水储电网的中长期运行策略，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含风光水储的电网优化运行方法，其特征在于，包括以下步骤：根据季节特性，分析风光水储系统互补特征；根据所述风光水储系统互补特征，制定枯水期风光水储系统运行策略；根据所述枯水期风光水储系统运行策略，结合水电站实际运行特点，建立风光水储系统优化运行模型；根据所述风光水储系统优化运行模型，对含风光水储的电网运行过程进行优化。2.如权利要求1所述的含风光水储的电网优化运行方法，其特征在于，所述风光水储系统互补特征为：在风电大的冬季，使用风和光联合储能保证基本负荷供电，水电用于对电网的负荷曲线进行调峰；在风电小的夏季，优先使用水电保证基本负荷供电，风和光及储能用来保证峰荷供电。3.如权利要求1所述的含风光水储的电网优化运行方法，其特征在于，所述枯水期风光水储系统运行策略的生成方法为：根据周内负荷曲线P
L
、周内风电出力曲线P
WT
、周内光伏出力曲线P
PV
，形成周内等效负荷曲线P
EL
；在所述周内等效负荷曲线P
EL
小于零的部分，为电池储能系统充电，当所需电功率超过最大充电功率P
c,max
，则进行弃风弃光操作；在所述周内等效负荷曲线P
EL
大于零的部分，判断水电运行发电功率P
HP
、电池储能系统最大放电功率P
d,max
之和是否大于对应时间的日平均等效负荷，根据判断结果生成枯水期风光水储系统运行策略。4.如权利要求3所述的含风光水储的电网优化运行方法，其特征在于，所述枯水期风光水储系统运行策略为：若水电运行发电功率P
HP
、电池储能系统最大放电功率P
d,max
之和大于对应时间的日平均等效负荷，则电池储能系统按(P
EL
‑
P
HP
)进行放电；若水电运行发电功率P
HP
、电池储能系统最大放电功率P
d,max
之和小于对应时间的日平均等效负荷，则需要对风光水储系统进行切负荷操作。5.如权利要求3所述的含风光水储的电网优化运行方法，其特征在于，所述周内等效负荷曲线P
EL
的计算公式为：其中，是t时刻等效负荷；是t时刻周内负荷；是t时刻周内风电出力；是t时刻周内光伏出力；α是体现调度人员对于预测结果的认可程度的修正系数。6.如权利要求1
‑
5任一项所述的含风光水储的电网优化运行方法，其特征在于，所述风光水储系统优化运行模型为：其中，f是目标函数，minf代表要求的目标函数最小值，即风光水储系统最优化运行方案；T是运行调度周期，并以小时为单位进行优化调度；Q
t
是t时刻的耗水流量；Q
P
是该月预计
调度用水量；K是罚因子；P
tshedding

【专利技术属性】
技术研发人员：赵朗，彭冬，盛浩，曾沅，李一铮，王雪莹，张天琪，刘宏杨，韩震焘，李华，史喆，
申请(专利权)人：国网经济技术研究院有限公司国网江西省电力有限公司吉安供电分公司，
类型：发明
国别省市：