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基于源网荷储的直流联络线运行优化方法、系统及设备技术方案

技术编号:40678957 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-18 19:18
本申请提供一种基于源网荷储的直流联络线运行优化方法、系统及设备,所述方法包括:采集待测周期内每个优化时段的源网荷储基础数据,计算每个优化时段内的某时间段的风电平均出力数据和光伏平均出力数据;基于所述源网荷储基础数据、所述风电平均出力数据和所述光伏平均出力数据构建混合整数非线性规划模型;基于所述混合整数非线性规划模型计算某时间段内的最优直流联络线传输功率曲线。本申请通过充分考虑送端电源出力特性和储能调节能力,联络线功率调整约束以及受端负荷特性,优化直流联络线运行方式,提升新能源消纳水平的同时,满足受端电网承受能力与调峰需求。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于供电系统,涉及一种基于源网荷储的直流联络线运行优化方法,特别是涉及一种基于源网荷储的直流联络线运行优化方法、系统及设备


技术介绍

1、为解决我国清洁能源供应缺口,国家积极推进以沙漠、戈壁、荒漠地区为重点的大型风电光伏基地项目建设,并通过特高压直流将绿色电力送往负荷中心。然而,风电、光伏等新能源具有波动性、随机性、间歇性等特点,随着新能源规模化发展,新能源送往负荷中心后将给当地电网调峰和容量支撑带来一定压力,为此,调度机构通常会制定一段时期内特高压直流通道运行方式计划,即送电曲线,送端新能源基地需按照送电曲线约束进行功率传输。

2、目前,送电曲线的制定,较多考虑受端负荷特性及顶峰需求,对送端新能源出力特性考虑较少,在送、受端供需不匹配的时刻可能导致严重的弃风弃光再现象。


技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种基于源网荷储的直流联络线运行优化方法、系统及设备,用于解决现有技术中存在的较多考虑受端负荷特性及顶峰需求,对送端新能源出力特性考虑较少,在送、受端供需不匹配的时刻导致严重的弃风弃光再现象的问题。

2、第一方面,本申请提供一种基于源网荷储的直流联络线运行优化方法,所述方法包括:采集待测周期内每个优化时段的源网荷储基础数据,计算每个优化时段内的某时间段的风电平均出力数据和光伏平均出力数据;基于所述源网荷储基础数据、所述风电平均出力数据和所述光伏平均出力数据构建混合整数非线性规划模型;基于所述混合整数非线性规划模型计算某时间段内的最优直流联络线传输功率曲线。

3、在第一方面的一种实现方式中,所述采集待测周期内每个优化时段的源网荷储基础数据,计算每个优化时段内的某时间段的风电平均出力数据和光伏平均出力数据包括:设置采集周期和优化时间尺度;采集每个优化时段内的各时刻的所述源网荷储基础数据;所述源网荷储基础数据包括风电预测出力数据,光伏预测出力数据,常规电源最小、最大技术出力,储能功率、容量与充放电效率,直流联络线最小、最大允许传输功率,负荷特性曲线等;基于所述源网荷储基础数据计算每个优化时段内的某时间段的风电平均出力数据和光伏平均出力数据。

4、在第一方面的一种实现方式中,所述基于所述源网荷储基础数据、所述风电平均出力数据和所述光伏平均出力数据构建混合整数非线性规划模型包括:基于所述源网荷储基础数据、所述风电平均出力数据和所述光伏平均出力数据,建立以某时间段内风光总出力最大,电源与储能实际总出力与送电曲线出力偏差最小,以及送电曲线实际送电量与计划送电量偏差的差的平方最小的多目标函数;通过各时刻的电源出力约束、储能充放电约束及直流联络线功率约束,构建混合整数非线性规划模型。

5、在第一方面的一种实现方式中,所述多目标函数为:

6、

7、其中,minimize是最小目标函数定义符号;ρ1表示为第一目标权重;ρ2表示为第二目标权重;ρ3表示为第三目标权重;pw(m,t)表示第m个优化时段t时刻的风电实际出力;ps(m,t)表示第m个优化时段t时刻的光伏实际出力;pc(m,t)表示第m个优化时段t时刻的常规电源实际出力;pbd(m,t)表示第m个优化时段t时刻储能放电功率;pbc(m,t)表示第m个优化时段t时刻储能充电功率;l(m,t)为第m个优化时段t时刻直流联络线送电功率;etrobj(m)为第m个优化时段直流联络线计划送电量;tstart表示某时间段的开始时间;tend表示某时间段的结束时间。

8、在第一方面的一种实现方式中,所述电源出力约束为:0≤pw(m,t)≤gw_ave(m,t);0≤ps(m,t)≤gs_ave(m,t);gc,min≤pc(m,t)≤gc,max;其中,gc,min表示常规电源最小技术出力;gc,max表示常规电源最大技术出力;gw_ave(m,t)表示第m个优化时段t时刻风电平均出力;gs_ave(m,t)表示第m个优化时段t时刻光伏平均出力。

9、在第一方面的一种实现方式中,所述储能充放电约束为:

10、e(m,t)-e(m,t-1)+pbd(m,t)/ηd-pbc(m,t)×ηc=0;α+β≤1,α,β=0或1;

11、pbd(m,t)-αgb≤0;pbc(m,t)-βgb≤0;pbd(m,t)≤gb;pbc(m,t)=gb;0≤e(m,t)≤eb;

12、其中,e(m,t)表示第m个优化时段t时刻储能荷电状态;e(m,t-1)表示第m个优化时段t-1时刻储能荷电状态;pbd(m,t)表示第m个优化时段t时刻储能放电功率;pbc(m,t)表示第m个优化时段t时刻储能充电功率;ηd表示储能放电效率;ηc表示储能充电效率;α表示储能放电状态;β表示储能充电状态;gb表示储能功率;eb表示储能容量。

13、在第一方面的一种实现方式中,所述直流联络线功率约束为:

14、loadmin(m,t)≤l(m,t)≤loadmax(m,t);l(m,t)=l(sec(m,t));

15、其中,loadmin(m,t)表示第m个优化时段第t时刻直流联络线最小允许传输功率;loadmax(m,t)表示第m个优化时段第t时刻直流联络线最大允许传输功率;sec(m,t)表示第m个优化时段第t时刻所对应的直流功率运行区间起始时刻;l(sec(m,t))表示第m个优化时段第t时刻所对应的直流功率运行区间起始时刻的直流联络线送电功率。

16、在第一方面的一种实现方式中,所述基于所述混合整数非线性规划模型计算某时间段内的最优直流联络线传输功率曲线包括:基于所述混合整数非线性规划模型进行计算求解,得到求解结果;基于所述求解结果获取某时间段内的最优直流联络线传输功率曲线,并将所述最优直流联络线传输功率曲线作为最优送电曲线。

17、第二方面,本申请提供一种基于源网荷储的直流联络线运行优化系统,所述系统包括:采集模块,用于采集待测周期内每个优化时段的源网荷储基础数据,计算每个优化时段内的某时间段的风电平均出力数据和光伏平均出力数据;模型构建模块,用于基于所述源网荷储基础数据、所述风电平均出力数据和所述光伏平均出力数据构建混合整数非线性规划模型;计算模块,基于所述混合整数非线性规划模型计算某时间段内的最优直流联络线传输功率曲线。

18、第三方面,本申请提供一种电子设备,所述电子设备包括:存储器,用于存储计算机程序;处理器,与所述存储器相连,用于执行所述存储器存储的计算机程序,以使所述电子设备执行上述所述基于源网荷储的直流联络线运行优化方法。

19、如上所述,本申请所述的一种基于源网荷储的直流联络线运行优化方法、系统及设备,具有以下有益效果:

20、本申请在满足跨区直流联络线的各类复杂运行约束条件的前提下,充分考虑送端电源出力特性和储能调节能力,以及受端负荷特性,优化直流联络线运行方式,从而最大限度地挖掘“源网荷储一体化”互动的潜力,促进新能源在更大空间范围内被消纳。

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【技术保护点】

1.一种基于源网荷储的直流联络线运行优化方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于源网荷储的直流联络线运行优化方法,其特征在于,所述采集待测周期内每个优化时段的源网荷储基础数据,计算每个优化时段内的某时间段的风电平均出力数据和光伏平均出力数据包括:

3.根据权利要求1所述的基于源网荷储的直流联络线运行优化方法,其特征在于,所述基于所述源网荷储基础数据、所述风电平均出力数据和所述光伏平均出力数据构建混合整数非线性规划模型包括:

4.根据权利要求3所述的基于源网荷储的直流联络线运行优化方法,其特征在于,所述多目标函数为:

5.根据权利要求4所述的基于源网荷储的直流联络线运行优化方法,其特征在于,所述电源出力约束为:

6.根据权利要求4所述的基于源网荷储的直流联络线运行优化方法,其特征在于,所述储能充放电约束为:

7.根据权利要求4所述的基于源网荷储的直流联络线运行优化方法,其特征在于,所述直流联络线功率约束为:

8.根据权利要求1所述的基于源网荷储的直流联络线运行优化方法,其特征在于,所述基于所述混合整数非线性规划模型计算某时间段内的最优直流联络线传输功率曲线包括:

9.一种基于源网荷储的直流联络线运行优化系统,其特征在于,所述系统包括:

10.一种电子设备,其特征在于,所述电子设备包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种基于源网荷储的直流联络线运行优化方法,其特征在于,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于源网荷储的直流联络线运行优化方法,其特征在于,所述采集待测周期内每个优化时段的源网荷储基础数据,计算每个优化时段内的某时间段的风电平均出力数据和光伏平均出力数据包括:

3.根据权利要求1所述的基于源网荷储的直流联络线运行优化方法,其特征在于,所述基于所述源网荷储基础数据、所述风电平均出力数据和所述光伏平均出力数据构建混合整数非线性规划模型包括:

4.根据权利要求3所述的基于源网荷储的直流联络线运行优化方法,其特征在于,所述多目标函数为:

5.根据权利要求4所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员:李青芯石明魏务卿谢曜泽梁奕楠杨濛濛杜凯沈洋
申请(专利权)人:上海勘测设计研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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