【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电气自动化领域，具体涉及一种高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法及系统。
技术介绍
1、随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此，保障电能的稳定可靠供应，就成为了电力系统最重要的任务之一。
2、目前，随着大量新能源发电系统的并网发电，高比例新能源电力系统的电力电量平衡面临着一系列新的挑战：其一为电源出力不确定性增加：虽然新能源装机容量可能很大，但由于其随机性与波动性，新能源出力与负荷可能无法做到实时匹配，可能出现即使在最高负荷时刻能够实现平衡，但在一些新能源大量发电或者没有出力的时候可能会导致电力不能平衡；其二为电源间协调难度增大：源、网、荷、储各类电源种类较多，特性也各不相同，需要对各种电源进行精细化的建模以反映其运行特性，电力电量平衡方法协调各类电源出力难度提高；其三为电源调节能力下降：由于新能源出力的不确定性，传统电源出力需要配合新能源出力满足电力平衡要求，大规模光伏发电的接入使得日内净需求呈现“鸭子曲线”的特征，且由于新能源高比例的接入导致常规电源占比下降，对火电机组的爬坡能力提出了更高的要求。
3、但是，现有的电力系统的电量平衡分析方法，依旧针对的是传统的电力系统。因此，该类方案，在面对高比例新能源电力系统的特点时，其对高比例新能源电力系统的电量平衡分析结果，存在着可靠性差和精确性差的缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术的目的之一在于提供一种可
2、本专利技术的目的之二在于提供一种实现所述高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法的系统。
3、本专利技术提供的这种高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法，包括如下步骤：
4、s1.获取目标高比例新能源电力系统的数据信息；
5、s2.根据步骤s1获取的数据信息，建立源-网-荷-储各个部分的数学模型；
6、s3.根据步骤s2得到的数学模型，安排目标高比例新能源电力系统中水电机组和火电机组的检修计划；
7、s4.根据步骤s3得到的检修计划，计算得到模拟年内的机组开停机状态的机组组合数据；
8、s5.根据步骤s4得到的机组组合数据，对模拟年内的机组状态进行随机抽样，得到机组时序状态转移曲线；
9、s6.根据步骤s5得到的机组时序状态转移曲线，进行模拟年内的机组日前调度；
10、s7.根据步骤s6得到的日前调度数据，计算模拟年的年运行指标；
11、s8.根据步骤s7得到的年运行指标，完成高比例新能源电力系统的电量平衡分析。
12、步骤s2所述的根据步骤s1获取的数据信息，建立源-网-荷-储各个部分的数学模型，具体包括如下步骤：
13、针对风电机组：
14、采用如下算式表示风电机组的实际出力：
15、
16、式中为风电机组t时刻的实际出力；为风电机组t时刻的预计出力；n(0,1)为标准正态分布；
17、针对光伏机组：
18、采用如下算式表示光伏机组的实际出力：
19、
20、式中为光伏机组t时刻的实际出力；为光伏机组t时刻的预计出力；
21、对于火电机组：
22、采用如下算式作为火电机组的出力约束：
23、pfire,min≤pfire,t≤pfire,max
24、-rd≤pfire,t+1-pfire,t≤ru
25、
26、
27、式中pfire,min为火电机组在t时刻的出力下限值；pfire,t为火电机组在t时刻的出力值；pfire,max为火电机组在t时刻的出力上限值；rd为火电机组在t时刻的下爬坡速率；ru为火电机组在t时刻的上爬坡速率；ui,k为火电机组在k时刻的开关机状态，且ui,k＝1表示火电机组为开机状态，ui,k＝0表示火电机组为关机状态，ts(ui,t-1-ui,t)为火电机组的最小关机时间，to(ui,t-ui,t-1)为火电机组的最小开机时间；
28、对于水电机组：
29、采用三段式模型，分别给出各个水电机组在各个月份下的最大允许出力、平均出力和最小技术出力；得到水电机组全年各个月份的三段式出力，在通过计算叠加了新能源预测出力后的净负荷曲线，按照每日负荷占对应月份的比例，优化分配水电机组的每日出力；
30、对于网架模型：
31、采用如下算式作为网架模型：
32、
33、
34、
35、式中为各节点在t时刻的注入有功功率列向量；为各节点在t时刻的负荷；为各节点在t时刻的限电大小；为第i台火电机组在t时刻出力；n为火电机组台数；为第i台水电机组在t时刻出力；m为水电机组数目；为第i台储能机组在t时刻出力；l为储能机组数目；为第i台新能源机组在t时刻出力；k为新能源机组数目；为忽略支路电阻后形成的电纳系数矩阵；为各节点在t时刻的电压相角列向量；pl,min为支路l的潮流下限值；pl,max为支路l的潮流上限值；
36、对于负荷模型：
37、采用算式作为负荷模型：
38、
39、式中为叠加预测误差后的负荷值；为负荷预测值；
40、对于储能模型：
41、采用如下算式作为储能的约束条件：
42、ees,min≤ees,t≤ees,max
43、
44、
45、nes＜＝nes,max
46、
47、式中ees,min为储能电池容量下限值；ees,t为储能电池在t时刻的容量；ees,max为储能电池容量上限值；pesc,min为储能电池充电功率下限值；pesc,t为储能电池在t时刻的充电功率；pesc,max为储能电池充电功率上限值；pesdc,min为储能电池放电功率下限值；pesdc,t为储能电池在t时刻的放电功率；pesdc,max为储能电池放电功率上限值；nes为储能电池一周期内充放电状态转化次数；nes,max为储能电池一周期内充放电状态转化次数上限；soct为储能电池在t时刻的soc状态值；λes为储能电池的自放电率；ηesc为储能电池充电效率；δt为时间间隔。
48、步骤s3所述的根据步骤s2得到的数学模型，安排目标高比例新能源电力系统中水电机组和火电机组的检修计划，具体包括如下步骤：
49、根据步骤s2得到的数学模型，将实际时序负荷曲线减去新能源处理实际值，得到时序净负荷曲线；
50、a.将参与检修的水电机组和火电机组按容量大小排序；
51、b.从容量最大的机组开始，找出相应维修时长内净负荷最小的时间段，将该台发电机安排在此时段进行检修并修正此时段的负荷；
52、c.本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法，其特征在于步骤S2所述的根据步骤S1获取的数据信息，建立源-网-荷-储各个部分的数学模型，具体包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法，其特征在于步骤S3所述的根据步骤S2得到的数学模型，安排目标高比例新能源电力系统中水电机组和火电机组的检修计划，具体包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法，其特征在于步骤S4所述的根据步骤S3得到的检修计划，计算得到模拟年内的机组开停机状态的机组组合数据，具体包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法，其特征在于步骤S5所述的根据步骤S4得到的机组组合数据，对模拟年内的机组状态进行随机抽样，得到机组时序状态转移曲线，具体包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法，其特征在于步骤S6所述的根据步骤S5得到的机组时序状
7.根据权利要求6所述的高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法，其特征在于步骤S7所述的根据步骤S6得到的日前调度数据，计算模拟年的年运行指标，具体包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法，其特征在于步骤S8所述的根据步骤S7得到的年运行指标，完成高比例新能源电力系统的电量平衡分析，具体包括如下步骤：
9.一种实现权利要求1～8之一所述的高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法的系统，其特征在于包括数据获取模块、基础模型构建模块、检修计划计算模块、机组组合计算模块、曲线计算模块、日前调度模块、运行指标计算模块和电量平衡分析模块；数据获取模块、基础模型构建模块、检修计划计算模块、机组组合计算模块、曲线计算模块、日前调度模块、运行指标计算模块和电量平衡分析模块依次串接；数据获取模块用于获取目标高比例新能源电力系统的数据信息，并将数据上传基础模型构建模块；基础模型构建模块用于根据接收到的数据，建立源-网-荷-储各个部分的数学模型，并将数据上传检修计划计算模块；检修计划计算模块用于根据接收到的数据，安排目标高比例新能源电力系统中水电机组和火电机组的检修计划，并将数据上传机组组合计算模块；机组组合计算模块用于根据接收到的数据，计算得到模拟年内的机组开停机状态的机组组合数据，并将数据上传曲线计算模块；曲线计算模块用于根据接收到的数据，对模拟年内的机组状态进行随机抽样，得到机组时序状态转移曲线，并将数据上传日前调度模块；日前调度模块用于根据接收到的数据，进行模拟年内的机组日前调度，并将数据上传运行指标计算模块；运行指标计算模块用于根据接收到的数据，计算模拟年的年运行指标，并将数据上传电量平衡分析模块；电量平衡分析模块用于根据接收到的数据，完成高比例新能源电力系统的电量平衡分析。
...【技术特征摘要】
1.一种高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法，其特征在于步骤s2所述的根据步骤s1获取的数据信息，建立源-网-荷-储各个部分的数学模型，具体包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法，其特征在于步骤s3所述的根据步骤s2得到的数学模型，安排目标高比例新能源电力系统中水电机组和火电机组的检修计划，具体包括如下步骤：
4.根据权利要求3所述的高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法，其特征在于步骤s4所述的根据步骤s3得到的检修计划，计算得到模拟年内的机组开停机状态的机组组合数据，具体包括如下步骤：
5.根据权利要求4所述的高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法，其特征在于步骤s5所述的根据步骤s4得到的机组组合数据，对模拟年内的机组状态进行随机抽样，得到机组时序状态转移曲线，具体包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法，其特征在于步骤s6所述的根据步骤s5得到的机组时序状态转移曲线，进行模拟年内的机组日前调度，具体包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法，其特征在于步骤s7所述的根据步骤s6得到的日前调度数据，计算模拟年的年运行指标，具体包括如下步骤：
8.根据权利要求7所述的高比例新能源电力系统的电量平衡分析方法，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：章德，谢宇峥，汤宜昕，李更丰，黄玉雄，谭祖贶，荣烜曼，叶宇鑫，王治然，张晓曼，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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