一种光储系统光伏消纳的调度方法与终端技术方案

本发明专利技术公开了一种光储系统光伏消纳的调度方法与终端，基于光伏、储能以及其他发电机组的调节能力，结合发电机运行成本、失负荷时成本、弃光成本、储能运行成本和爬坡成本，建立光储系统运行成本最小化的目标函数；所述其他发电机组为光储系统中光伏发电机组之外的发电机组；基于建立光储系统运行建立约束条件；根据所述目标函数和约束条件计算，采用单纯形法进行求解，并进行验证和迭代，确定最优解，得到光储系统光伏消纳调度的最优方案，并根据所述最优方案进行光储系统的调度；能够有效促进光伏消纳，最小化成本。最小化成本。最小化成本。

【技术实现步骤摘要】
一种光储系统光伏消纳的调度方法与终端


[0001]本专利技术涉及电力调度
，特别涉及一种光储系统光伏消纳的调度方法与终端。

技术介绍

[0002]当高比例光伏接入电网后，由于光伏发电受一天中日照强度和温度影响，发电功率会在早晨从0开始增加到达一个峰值，然后开始下降，在傍晚时降低到0，在夜间无功率输出。而负荷曲线在傍晚时分会逐渐增加，并达到一个峰值。这种发电功率与负荷在时间上不同步带来的负荷与发电功率间差值会产生净负荷曲线，可参照图3。
[0003]光伏渗透率将随光伏并网比例的增加而增加，白天“鸭肚”将更大，傍晚“鸭脖”将更长，如图4所示。这种大肚腩、长脖子的鸭子曲线将降低电网电压质量、增加机组爬坡压力、引发一系列电网协调优化问题。除光伏以外的其他发电机组功率需要在清晨时刻迅速下降，在傍晚时刻快速上升，迅速达到峰值，才能满足电网供需平衡。但目前电网以火电运行方式为主，其他发电机组的爬坡能力有限，对鸭子曲线调节困难。
[0004]针对高比例光伏并网带来的净负荷鸭子曲线现象，提高光伏消纳能力，许多地区搭建了图5所示的光储系统。光伏阵列发出的功率经过汇流箱汇集输送给直流柜，直流柜将光伏功率输送给逆变器，逆变器将直流逆变为交流，最后经升压变压器升压后，将光伏功率P
P
'
V
并入电网。
[0005]解决思路是在白天光伏并网比例达到一定值后，由储能系统进行储能，储能功率为P
C
，减小光伏直接并网功率，抬高白天净负荷曲线，减缓净负荷曲线变化速度。在夜间负荷高峰时段，由于光伏发电功率为零，由储能系统进行放电，放电功率为P
D
，拉低夜间净负荷曲线，缓解净负荷变化速度。通过减缓高比例光伏并网引发的鸭子净负荷曲线变化速度，平滑净负荷曲线，进而达到缓解其他发电机组爬坡压力，消纳高比例光伏的目的，如图6所示。
[0006]基于以上光储系统，如何更好地进行调度，从而达到更好的光伏消纳效果，是当前所要研究的问题。

技术实现思路

[0007]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种光储系统光伏消纳的调度方法与终端，能够更好地对光储系统进行调度，从而达到更好的光伏消纳效果。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0009]一种光储系统光伏消纳的调度方法，包括步骤：
[0010]S1、基于光伏、储能以及其他发电机组的调节能力，结合发电机运行成本、失负荷时成本、弃光成本、储能运行成本和爬坡成本，建立光储系统运行成本最小化的目标函数；
[0011]所述其他发电机组为光储系统中光伏发电机组之外的发电机组；
[0012]S2、基于建立光储系统运行建立约束条件；
[0013]S3、根据所述目标函数和约束条件计算，采用单纯形法进行求解，并进行验证和迭代，确定最优解，得到光储系统光伏消纳调度的最优方案，并根据所述最优方案进行光储系统的调度。
[0014]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的另一种技术方案为：
[0015]一种光储系统光伏消纳的调度终端，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以上一种光储系统光伏消纳的调度方法中的步骤。
[0016]本专利技术的有益效果在于：本专利技术的一种光储系统光伏消纳的调度方法与终端，基于光伏、储能以及其他发电机组的调节能力，建立光储系统运行成本最小化的目标函数，并通过单纯形法进行求解，得到光储系统光伏消纳调度的最优方案，能够有效促进光伏消纳，最小化成本。
附图说明
[0017]图1为本专利技术实施例的一种光储系统光伏消纳的调度方法的流程图；
[0018]图2为本专利技术实施例的一种光储系统光伏消纳的调度终端的结构图；
[0019]图3为本专利技术
技术介绍
所述的鸭子曲线的示例图；
[0020]图4为本专利技术
技术介绍
所述的鸭子曲线的变化示例图；
[0021]图5为本专利技术
技术介绍
所述的光储系统结构的示例图；
[0022]图6为本专利技术
技术介绍
所述的光伏消纳方法分析示例图；
[0023]图7为本专利技术实施例的一种光储系统光伏消纳的调度方法的改进的IEEE
‑
24节点系统结构的示例图；
[0024]图8为本专利技术实施例的一种光储系统光伏消纳的调度方法的总负荷和光伏预测功率示意图；
[0025]图9为本专利技术实施例的一种光储系统光伏消纳的调度方法的弃用光伏功率曲线示意图；
[0026]图10为本专利技术实施例的一种光储系统光伏消纳的调度方法的光伏渗透率曲线示意图；
[0027]图11为本专利技术实施例的一种光储系统光伏消纳的调度方法的光储系统综合成本曲线示意图；
[0028]标号说明：
[0029]1、一种光储系统光伏消纳的调度终端；2、处理器；3、存储器。
具体实施方式
[0030]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0031]请参照图1，一种光储系统光伏消纳的调度方法，包括步骤：
[0032]S1、基于光伏、储能以及其他发电机组的调节能力，结合发电机运行成本、失负荷时成本、弃光成本、储能运行成本和爬坡成本，建立光储系统运行成本最小化的目标函数；
[0033]所述其他发电机组为光储系统中光伏发电机组之外的发电机组；
[0034]S2、基于建立光储系统运行建立约束条件；
[0035]S3、根据所述目标函数和约束条件计算，采用单纯形法进行求解，并进行验证和迭代，确定最优解，得到光储系统光伏消纳调度的最优方案，并根据所述最优方案进行光储系统的调度。
[0036]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：本专利技术的一种光储系统光伏消纳的调度方法与终端，基于光伏、储能以及其他发电机组的调节能力，建立光储系统运行成本最小化的目标函数，并通过单纯形法进行求解，得到光储系统光伏消纳调度的最优方案，能够有效促进光伏消纳，最小化成本。
[0037]进一步地，所述目标函数具体为：
[0038][0039]其中，C
Gi
为第i台其他发电机组发电成本，C
L
为失负荷成本，C
PV
为弃用光伏成本，C
C
为储能运行成本，C
q
为其他发电机组爬坡成本系数，以各时刻净负荷爬坡率的线性函数作为其他发电机组各时刻的爬坡成本，P
LDj,t
为第j个负荷节点t时刻的失负荷功率，P
Gi,t
为第i台其他发电机组t时刻的发电功率，P
P
'
VD,t
为t时刻光伏弃用功率，P
C,t
为t时刻储能的充电功率，P
D,t
为t时刻储能的放电功率，N
G
为其他发电机组数量，N
L
为负荷节点数，T为总的优化时间本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光储系统光伏消纳的调度方法，其特征在于，包括步骤：S1、基于光伏、储能以及其他发电机组的调节能力，结合发电机运行成本、失负荷时成本、弃光成本、储能运行成本和爬坡成本，建立光储系统运行成本最小化的目标函数；所述其他发电机组为光储系统中光伏发电机组之外的发电机组；S2、基于建立光储系统运行建立约束条件；S3、根据所述目标函数和约束条件计算，采用单纯形法进行求解，并进行验证和迭代，确定最优解，得到光储系统光伏消纳调度的最优方案，并根据所述最优方案进行光储系统的调度。2.根据权利要求1所述的一种光储系统光伏消纳的调度方法，其特征在于，所述目标函数具体为：其中，C
Gi
为第i台其他发电机组发电成本，C
L
为失负荷成本，C
PV
为弃用光伏成本，C
C
为储能运行成本，C
q
为其他发电机组爬坡成本系数，以各时刻净负荷爬坡率的线性函数作为其他发电机组各时刻的爬坡成本，P
LDj,t
为第j个负荷节点t时刻的失负荷功率，P
Gi,t
为第i台其他发电机组t时刻的发电功率，P
P
'
VD,t
为t时刻光伏弃用功率，P
C,t
为t时刻储能的充电功率，P
D,t
为t时刻储能的放电功率，N
G
为其他发电机组数量，N
L
为负荷节点数，T为总的优化时间。3.根据权利要求2所述的一种光储系统光伏消纳的调度方法，其特征在于，所述约束条件包括有功平衡约束、光伏发电约束、储能约束、其他发电机组约束、线路约束以及失负荷约束；所述有功平衡约束：其中，P
Lj,t
为第j个负荷节点t时刻负荷功率，P
PV,t
为t时刻光储联合出力；所述光伏发电约束包括运行约束、爬坡约束以及弃光约束：其中，为光伏发电功率下限，光伏发电功率上限，P
P
'
V,t
为t时刻光伏发电功率，为光伏下爬坡率极限值，为光伏上爬坡率极限值，P
P
'
VD,t
为t时刻弃光功率；
所述储能约束包括储能功率约束、储能荷电约束以及储能容量约束，其中，所述储能功率约束：其中，P
C,max
为储能最大充电功率，P
D,max
为储能最大放电功率；所述储能荷电约束：其中，SOC
max
、SOC
min
为储能最大、最小荷电率，SOC0为储能系统初始荷电率，E
t
为储能容量；所述储能容量约束：其中，E
Max
，E
Min
分别为储能容量上下限，Δt为时间间隔，η1，η2分别为储能放电与充电的效率；所述其他发电机组约束包括运行约束和爬坡约束：其中，为第i台其他发电机出力下限，为第i台其他发电机出力上限，为第i台其他发电机下爬坡率极限值，为第i台其他发电机上爬坡率极限值；所述线路约束包括线路功率等式约束、线路传输功率约束和节点相角约束：其中，P
ij,t
为t时刻以i、j为端点线路的传输功率，B
ij
为该线路的电纳，θ
i,t
、θ
j,t
为t时刻i、j节点的相角，为该线路热稳定极限；所述失负荷约束：0≤P
LDj,t
≤P
Lj,t
；其中，P
LDj,t
表示t时刻j节点的失负荷功率，P
Lj,t
表示t时刻j节点的负荷功率。4.根据权利要求3所述的一种光储系统光伏消纳的调度方法，其特征在于，所述步骤S3包括步骤：S31、根据所述目标...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴桂联，叶炜，唐露，廖锦霖，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：