【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统及储能领域，尤其是基于时序生产模拟算法及经济约束的抽水蓄能研究方法。
技术介绍
1、随着国家政策的调整，明确了要构建以新能源为主体的新型电力系统，所以新能源将呈现快速发展态势。因新能源发电随机性、波动性较大，大规模新能源接入电网后，系统调节能力提升面临诸多制约，新能源消纳形势严峻。2021年9月，《抽水蓄能中长期发展规划(2021—2035年)》发布，提出着力推进抽水蓄能快速发展，适应新型电力系统建设和大规模高比例新能源发展需要。如何科学确定抽水蓄能电站发展需求，即能有效促进多能源系统大规模新能源消纳，保障电力系统安全稳定运行，又能保证系统运行经济，是抽水蓄能行业发展面临的新挑战。
2、虽然中国电科院开发了电力系统源网荷储一体化生产模拟软件(psd-pebl)，可实现一定区域1年内各类型发电资源的出力安排，完成电力、电量、调峰分析，但是当前研究多为园区级(如源网荷储一体化、多能互补一体化)及区域风光火储大基地规划研究，目前对于省级及跨区域大型联合电力系统的研究较少，且无法添加经济性等辅助决策指标。
技术实现思路
1、本专利技术需要解决的技术问题是提供基于时序生产模拟算法及经济约束的抽水蓄能研究方法，从电力系统源网荷储一体化生产模拟角度出发，按照分区平衡优先策略，跨分区支援，实现区域电力平衡、电量平衡和系统调峰容量平衡；同时考虑电力保供方案的经济合理性，以系统总费用现值成本最低和合理新能源消纳率为目标，确定了最优电源配比方案，为完善抽水蓄能需求测算提
2、为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种基于时序生产模拟算法及经济约束的抽水蓄能研究方法，包括以下步骤：
4、s1，根据国家对地区的战略目标规划，各分区负荷曲线、负荷备用、事故备用容量、直流外送，并按照新能源出力预测可信度叠加到负荷曲线，形成各分区综合等效负荷曲线，确定常规机组开机容量；
5、s2，按照地区水电强迫出力、核电承担基核原则，水电可调出力优化带负荷位置；抽水蓄能机组按照给定的抽放电量约束，填谷削峰参与日调节模拟；剩余部分确定系统日前火电开机容量，以保证系统电力平衡；
6、s3，根据火电机组、风电机组、光伏机组、常规水电利用小时数和区外受电，调节系统电量平衡；
7、s4，按照各分区综合等效负荷曲线进行核电、水电、抽蓄、储能、火电、开机安排；
8、s5，针对电力保供要求，开展保供方案拟定，考虑各类补充电源及配套工程初始投资，并综合各类电源年发电量、燃料成本、运行成本、设计寿命各要素，考虑折现率，计算各方案系统总费用现值，在保证电力系统电力电量平衡及合理消纳率基础上，使总费用现值最低；
9、s6，考虑电力电量需求、电源发展规划、负荷出力特性、风光出力特性、区外来电规划及能源出力特性、火电灵活性改造各基础数据和边界条件的基础上，从电力平衡、电量平衡、调峰平衡、电力保供、系统经济性及电网安全运行等不同层次综合计算，科学确定抽水蓄能合理规模。
10、本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤s1具体包括：
11、s11，对分区近年来负荷增长情况进行统计、预测和分析；
12、s12，根据国家对地区的战略目标规划及可再生能源电力消纳权重需求，统计地区新能源规划及出力特性；
13、s13，结合国家沙戈荒大基地及电网规划，统计跨区域外受电情况；
14、s14，根据分区负荷曲线、区外电力曲线、风光出力曲线，考虑负荷备用需求，形成等效负荷曲线：
15、
16、其中，pdfh(t)为时刻t的等效系统负荷需求，pfh(t)为系统负荷需求，pby(t)为负荷热备用，q为第q条区外电力曲线，pqw(t)为第d条区外电力的功率曲线，q为区外电力总条数，pfd(t)为风电预测出力曲线、pgf(t)为光伏预测出力曲线，e为新能源预测误差百分比；
17、建立以时间、气象条件、地理位置和城市发展水平各因素指导的负荷变化模型，预测未来几年该地区的等效电力负荷需求，确定剩余常规机组开机容量。
18、本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤s2具体包括：
19、s21，对近年来某地区全社会发电能力统计分析，对地区规划中装机容量，包括常规水电、抽水蓄能、火电、风电、光伏和新型储能各电源，设定机组特性模拟策略；其中，火电机组特性需考虑其最小技术出力、调节特性、爬坡约束、开机顺序及受阻特性；水电机组需考虑其水文出力特性及调节特性；抽蓄/储能机组特性需考虑其抽水效率、发电效率、抽水时间和计划检修小时数，运行策略为低谷负荷抽水、高峰负荷发电，每日抽水/发电次数由负荷曲线需求决定；
20、其中，常规火电机组技术出力约束和爬坡约束如下：
21、
22、其中，phd(t)为火电机组在t时段的技术出力，phd(t-1)为火电机组在t-1时段的技术出力，phd,min为火电机组最小技术出力、phd,max为火电机组最大技术出力，xhd(t)为火电机组运行状态，rhd,up为火电机组向上爬坡系数，rhd,down为火电机组向下爬坡系数，δt为时间间隔；
23、常规水电机组运行约束如下：
24、
25、其中，psd,min为水电机组最小技术出力、psd,max为水电机组最大技术出力，psd(t)为水电机组在t时段的技术出力，esd,t,min为水电机组δt时间间隔内的最小电量、esd,t,max为水电机组δt时间间隔内的最大电量；
26、抽水蓄能机组运行约束如下：
27、
28、其中，pcxc(t)表示抽水蓄能机组t时刻的抽水功率、表示抽水蓄能机组t时刻的发电功率，pcxp表示抽水蓄能机组的额定抽水功率，表示抽水蓄能机组的最小发电功率、表示抽水蓄能机组的最大发电功率，ucxc(t)表示抽水蓄能机组t时刻的抽水工作状态、表示抽水蓄能机组t时刻的发电工作状态；
29、s22，对步骤s1中所预测各分区区内等效电力负荷需求与步骤s21中全社会发电出力特性进行比对，按照水电强迫出力、核电承担基核原则，水电可调出力优化带负荷位置；抽水蓄能机组按照给定的抽放电量约束，填谷削峰参与日调节模拟；剩余部分确定系统日前火电开机容量，以保证系统电力供需平衡；
30、
31、其中，phd(t)表示第h台火电机组在t时刻的发电功率，火电机组含煤电、燃机、生物质及小火电；h表示全网火电机组台数；pcxc(t)表示第c台抽水蓄能机组在t时刻的抽水功率、表示第c台抽水蓄能机组在t时刻的发电功率，c表示全网抽水蓄能机组台数；psd(t)表示第s台水电机组在t时刻的发电功率，s表示全网水电机组台数。
32、本专利技术技术方案的进一步改进在于：步骤s3具体包括：
33、s31，参考历年各类机组运行小时数，建立常规电源机组发电曲线，得到全社会本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于时序生产模拟算法及经济约束的抽水蓄能研究方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于时序生产模拟算法及经济约束的抽水蓄能研究方法，其特征在于，步骤S1具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于时序生产模拟算法及经济约束的抽水蓄能研究方法，其特征在于，步骤S2具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于时序生产模拟算法及经济约束的抽水蓄能研究方法，其特征在于，步骤S3具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于时序生产模拟算法及经济约束的抽水蓄能研究方法，其特征在于，步骤S4具体包括：开机不足量即为需要跨分区支援的火电开机容量，开机冗余量则为可提供跨区支援的能力；以火电机组、风电、光伏出力曲线以及区外资源出力曲线作为边界条件，以电力需求为指引，考虑各项新能源消纳指标，保证系统调峰容量平衡；全系统火电备用开机协调，按照就近支援原则，即按照联络线损耗最小优化采用机组动态分区技术进行开机支援；
6.根据权利要求1所述的一种基于时序生产模拟算法及经济约束的抽水蓄能研究方法，其特征在于，步骤S5具
...【技术特征摘要】
1.一种基于时序生产模拟算法及经济约束的抽水蓄能研究方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于时序生产模拟算法及经济约束的抽水蓄能研究方法，其特征在于，步骤s1具体包括：
3.根据权利要求1所述的一种基于时序生产模拟算法及经济约束的抽水蓄能研究方法，其特征在于，步骤s2具体包括：
4.根据权利要求1所述的一种基于时序生产模拟算法及经济约束的抽水蓄能研究方法，其特征在于，步骤s3具体包括：
5.根据权利要求1所述的一种基于时序生...
【专利技术属性】
技术研发人员：闫鑫笑，张立伟，王亮，冯任卿，侯义，
申请(专利权)人：中国电建集团河北省电力勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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