【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多能互补及新型储能研究，具体涉及一种规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法。
技术介绍
1、高比例新能源的电网电力电量平衡目前均处于探索阶段。电源配置在规划和设计阶段的传统电力电量平衡模型，是中长期时间尺度下的电力电量平衡，主要用于确定未来长时间内发电机组的运行安排，一般以月、年或多年为研究周期。中长期电力电量平衡的建模特点偏重于长时间尺度和粗时间粒度，更加注重系统电量平衡的充裕度，对电力平衡通常以典型时段校验的形式进行考虑，其建模特点偏重于反映系统的概率特征，相关统计指标成为平衡结果关注的重点，随机和时序生产模拟在中长期尺度均有较广泛的应用。考虑到新型电力系统中高比例新能源带来的强不确定性，其在极端场景下存在的峰荷时段甚至更长周期的不平衡风险加剧，严格的平衡往往难以保证，因此结合可靠性等指标对系统平衡的风险量化和评估成为反映系统中长期平衡特点的有效方法。针对具体研究目标，中长期电力电量平衡通常考虑各发电资源的季节特性(水电、新能源、供热机组等)，通过长时间尺度的调配实现各类资源的协调优化以及发电计划的制定。除此之外，为应对系统不平衡风险，新兴的季节性储能在中长期平衡中的作用也逐渐受到关注。
2、在大规模新能源消纳时，由于风电和光伏出力的随机性、间歇性和波动性，新型电力系统对调节电源的规模和调节特性均提出了更高的要求，多能互补电力生产模拟(电力电量平衡模拟)的时间步长不应低于1小时，否则将无法反映风电和光伏出力的特性；此外，各类电源的装机规模和其在电力系统中的位置，不仅需要考虑各类电源调节性能
3、为了反映风电和光伏出力短时间的出力特性，目前较为常见多能互补电力生产模拟对风电和光伏出力过程未进行规律分析，采用“简单粗暴”的方式，将系统负荷按照一定的规则得到8760h电力系统负荷，扣除新能源8760h出力过程后得到残余负荷，然后再以此残余负荷作为负荷拟定的目标曲线，对电源进行电力电量的平衡计算。这种分析方式最突出的问题是将“不确定性较强”的新能源出力过程视为“确定性”的过程，忽略了新能源出力的强不确定性，当新能源装机占比规模较小时尚可承受，但当大规模新能源高比例并网时，此方法将会把新能源出力不确定性产生的风险效应(例如不同年份同一时刻的出力差异较大)传导至计算结果，从而影响电源配置成果，得到调节电源规模和开机状态均具有非常大的不明确性。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是：提供了一种规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法。本专利技术在电源配置的规划和设计阶段，能有效规避“不确定性较强”的新能源出力过程对多能互补电力生产模拟结果的影响，使电源配置成果合理，各类电源运行方式更切合实际调度。
2、本专利技术的技术方案是：一种规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法，包括：
3、步骤1，分析风电或光伏各月日内24h出力“期望值”；
4、步骤2，结合包括电力交换的系统负荷曲线计算基于风电或光伏各月日内24h出力“期望值”的残余负荷；
5、步骤3，基于所述的残余负荷完成中期时间层面的期望值基础调度多能互补模拟计算，得到参与平衡的各电源各月24h各小时期望出力过程和各电源各月的检修、备用、开机安排，为短期时间层面多能互补计算做准备；
6、步骤4，在中期时间层面的期望值基础调度上，结合风电或光伏8760小时出力相对于期望值的变化，分析顶负荷/压出力的供与需，确定各电源8760小时出力过程，完成短期时间层面多能互补模拟计算。
7、前述的规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法中，中期时间层面的多能互补的模拟计算过程如下：
8、平衡原则：中期时间层面的多能互补电力电量平衡，在优先利用风电或光伏条件下，体现总费用最小原则；
9、目标函数：在平衡原则前提下，多能互补电力电量平衡的目标函数为电力平衡、电量平衡，该平衡的结果的出力分配方式对应系统总费用最小；所述的总费用包括固定资产投资、运行费及燃料费；
10、约束条件：考虑系统负荷与出力平衡，水电约束，火电约束，抽水蓄能约束，机组检修安排，负荷备用、事故备用约束，风电或光伏出力约束的约束条件进行模拟计算；
11、各电源工作位置求解：充分考虑各类电源的特性，从技术经济角度合理安排各电源的工作位置，以得到物理概念清晰、出力过程合理、便于计算实现的近似最优解。
12、前述的规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法中，所述的平衡原则如下：
13、①优先利用风电或光伏；只有当出力太大，且系统调蓄后仍利用不完时，才考虑弃电；
14、②优先安排水电调峰；
15、③合理协调抽水蓄能和火电调峰；充分考虑抽水蓄能的抽发转换效果与电能损失的协调，火电调峰的调峰煤耗与技术最小出力限制的协调，从技术经济角度合理安排抽水蓄能和火电调峰的工作位置；
16、⑤中期时间层面的平衡；以1年×12个月×典型日24小时为平衡时间对象；
17、⑥各电源的备用容量之和满足系统的备用要求，其中旋转备用等于全部的负荷备用加一半的事故备用；
18、⑦各电源的出力需满足各自的可用出力、可用电量、最小出力限制的平衡；
19、⑧各电源各小时的出力之和满足系统需求对应负荷过程；
20、⑨燃煤火电开机容量，考虑技术最小出力控制后，还需满足负荷调峰、风电或光伏短期不利天气及连续不利气候的小出力影响。
21、⑩引入火电经济最小出力率、风电或光伏出力期望值调度，为短时间尺度的多能互补平衡提供经济灵活调度的基础。
22、前述的规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法中，所述的目标函数的求解过程如下：
23、在优先利用风电或光伏电量、优先利用水电调峰后，用辅助函数协助求解；辅助函数，需体现在各月典型日三个方面尽量小的协调：①兜底电源装机尽量小；②抽水蓄能在满足调峰限制的条件下，其发电出力尽量小，即抽发电量损失尽量小；③火电的相邻时段出力差绝对值的合计尽量小，即发电的燃料消耗尽量经济；三者最终目标用费用表示，其公式如下：
24、minc兜＝c兜,投+c兜，运+c兜，耗 (1)
25、式中，c兜为兜底电源的总年费用，c兜,投、c兜，运、c兜，耗分别为兜底电源的投资、运行费和耗能费用。
26、前述的规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法中，各电源工作位置求解原则如下：
27、①风电、光伏
28、ⅰ.优先利用可再生清洁能源；
29、ⅱ.风电、光伏发电出力属不可调节，首先参与负荷的平衡，即先从负荷中按小时过程对应扣除风电、光伏的出力，得到“负荷-风光电”残余负荷；
30、ⅲ.在安排水电等电源平衡位置后，进行火电、储能、风光弃电的三者平衡耦合，确定风光电的中期时间层面纳本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法，其特征在于，中期时间层面的多能互补的模拟计算过程如下：
3.根据权利要求2所述的规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法，其特征在于，所述的平衡原则如下：
4.根据权利要求2所述的规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法，其特征在于，所述的目标函数的求解过程如下：
5.根据权利要求1所述的规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法，其特征在于，各电源工作位置求解原则如下：
6.根据权利要求2所述的规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法，其特征在于，所述的系统负荷与出力平衡的约束具体为：
7.根据权利要求2所述的规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法，其特征在于，所述的水电约束满足以下水电安排原则：①充分利用水能发电量，尽量避免弃水；②尽量利用水电担尖峰负荷，尽量避免火电机组担尖峰负荷；
8.根据权利要求2所
9.根据权利要求2所述的规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法，其特征在于，所述的抽水蓄能约束具体如下：
10.根据权利要求2所述的规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法，其特征在于，所述的机组检修安排具体如下：
...【技术特征摘要】
1.一种规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法，其特征在于，中期时间层面的多能互补的模拟计算过程如下：
3.根据权利要求2所述的规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法，其特征在于，所述的平衡原则如下：
4.根据权利要求2所述的规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法，其特征在于，所述的目标函数的求解过程如下：
5.根据权利要求1所述的规避风光电出力不确定性调度风险的电力生产模拟方法，其特征在于，各电源工作位置求解原则如下：
6.根据权利要求2所述的规避风光电出力不确定性调度风险的电力...
【专利技术属性】
技术研发人员：范国福，安莉娜，郑丹丹，吕艳军，赵乔，杨堃，潘仁伟，黄春江，
申请(专利权)人：中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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