一种新能源电力系统最小功率波动最佳配比计算方法技术方案

本发明专利技术涉及一种新能源电力系统最小功率波动最佳配比计算方法，包括三个不同目标的计算方法：第一种方法以最小化新能源发电功率的波动为目标；第二种方法在第一种方法基础上考虑负荷，以最小化新能源发电与负荷之差的波动为目标；第三种方法在第二种的基础上考虑常规能源机组的调节能力，最小化发电与负荷之差的波动。通过以上三种建立了最小系统功率波动的风光最佳配比优化求解方法，针对考虑风光、风光荷、风光荷及常规能源机组的三种情况，分别构建了最小化系统功率波动的优化模型，提出基于线性规划的求解算法。本发明专利技术风光最佳配比的具体数值与规划区域新能源波动特性乃至地理条件有关，采用青海风光数据可求解出风光最佳配比值。配比值。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源电力系统最小功率波动最佳配比计算方法


[0001]本专利技术涉及电网调配
，特别涉及一种新能源电力系统最小功率波动最佳配比计算方法。

技术介绍

[0002]随着经济的迅速增长，人们对能源的需求也越来越多，而化石能源危机和全球气候变暖等因素，又加剧了社会发展和能源需求之间的矛盾，风电和光伏等新能源为化石能源危机带来了曙光。由于太阳能和风能强弱与天气状况密切相关，风电场、光伏电站出力呈现出间歇性和波动性的特点，加之在新能源电站建设初期，缺乏与实际电网建设相适应的统筹规划、风电场与光伏电站运行管理不规范，造成在新能源并入电网后经常发生因网架结构不合理、电网调峰调频约束受限等的电网弃风、弃光现象，甚至出现因新能源电站功率大幅度波动的电网故障。因此，针对可再生新能源的间歇性和波动性造成的能源弃用问题，亟需准确地分析新能源输出特性，并优化风光容量，在保证系统正常运行的前提下合理地利用风能和太阳能资源发电。

技术实现思路

[0003]本专利技术针对可再生新能源的间歇性和波动性造成的能源弃用问题，提供一种新能源电力系统最小功率波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源电力系统最小功率波动最佳配比计算方法，其特征在于，包括三个不同目标的计算方法：第一种方法：最小化新能源发电功率波动的风光最佳配比；根据待规划区域的天气历史数据模拟风、光发电效率ξ
W
、ξ
S
，设风电装机容量为1单位，光伏装机容量为k单位，则风光配比为1∶k。通过调节k，则最小化长时间尺度下新能源发电波动性，即为新能源发电平均绝对误差和总新能源发电量之商；其优化模型可表示为式1：s.t.p
R
(t)＝ξ
W
(t)+kξ
S
(t)k≥0(式1)式中：t表示时间段序号，T表示规划中考虑长时间尺度中的时间段，则t时段中新能源发电功率、风电发电效率、光伏发电效率分别表示为p
R
(t)、ξ
W
(t)、ξ
S
(t)，表示为长时间尺度下的新能源平均发电功率；引入辅助变量d(t)消去目标函数中的绝对值，模型可等价转化为式2：s.t.p
R
(t)＝ξ
W
(t)+kξ
S
(t)k≥0根据线性分式规划理论，式2可进一步转化为式3：s.t.p
Rτ
(t)＝τξ
W
(t)+k
τ
ξ
S
(t)k
τ
≥0，τ≥0
式3最优解根据以下关系与原优化问题的最优解对应，表示为式4：步骤二：最小化新能源发电与负荷功率之差波动的风光最佳配比；已知待规划区域内的负荷数据P
L
，根据天气历史数据模拟风、光发电效率分别为ξ
W
、ξ
S
；通过调节风、光装机容量，则最小化长时间尺度下区域内新能源发电与负荷之差的绝对值之和与总新能源发电之商，达到了尽可能减小系统功率波动的目的，其优化模型可表示为式5：s.t.p
R
(t)＝p
W
ξ
W
(t)+p
S
ξ
S
(t)(t)式中：p
W
、p
S
分别是风、光装机容量；t表示时间段序号，T表示规划中考虑长时间尺度中的时间段，则t时段中负荷功率、风电发电效率、光伏发电效率分别表示为P
L
(t)、ξ
W
(t)、ξ
S
(t)，分别为该区域自然资源条件决定的风、光装机容量上限；求出该优化问题的最优解，即风、光装机容量p
W
、p
S
，则最小功率波动的风光配比为风：光＝p
W
:p
S
。引入辅助变量d(t)消去目标函数中的绝对值，模型可等价转化为式6：s.t.p
R
(t)＝p
W
ξ
W
(t)+p
S
ξ
S
(t)d(t)≥p
R
(t)
‑
P
L
(t)，d(t)≥P
L
(t)
‑
p
R
(t)
根据线性分式规划理论，式...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨立滨，李春来，刘庭响，李正曦，唐晓琴，周万鹏，安娜，高金，马俊雄，王恺，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司经济技术研究院国网青海省电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：