[發明專利]一種區域電網新能源電站容量配置方法

在審

• 申請號: 201610950593.7
• 申請日: 2016-10-26
• 公開（公告）號: CN107302225A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 陳曉光;徐冰亮;郭裊;董爾佳;武國良;徐明宇;崔佳鵬;姜鵬;曹融;胡遠婷;趙雷雷
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;黑龍江省電力科學研究院
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所23109
• 代理人: 岳昕

技術領域

本發明屬于電力系統新能源發電技術領域，尤其涉及一種區域電網新能源電站容量配置方法。

背景技術

在我國大力發展新能源發電的重要地區，風力發電已經占有相當大的比重，同時，太陽能光伏發電也正迎來爆發式增長階段，尤其一些重點地區，大批的光伏電站正在建設當中。然而，日益嚴重的棄風情況在提醒我們，大規模新能源發電的消納問題已經成為影響和制約新能源發電進一步發展的重要瓶頸。隨著新能源發電裝機容量的快速增加，其對電力系統安全穩定運行的影響日益顯著。電網調峰能力與新能源發電消納之間的矛盾日益突出，新能源發電的發展與系統安全運行的矛盾逐步顯現，消納問題已經成為制約新能源發電健康發展的關鍵問題。

針對一些地區電網中風電場和光伏電站接入較為集中的情況，綜合考慮并合理利用風能、太陽能資源的互補性來降低新能源發電出力的波動性，在新能源發電發展的重點區域，合理分配新能源電站的建設時序和規模，對于降低電網備用機組的容量、降低調峰成本、進一步挖掘電網消納新能源發電的潛力以及促進區域電網對于新能源的有效利用有著重要的意義。

目前，對于利用不同種類的新能源發電出力的互補性來降低其出力波動性的研究主要集中在單個的電站層面，例如，風光互補型電站以及風光儲發電系統等，而對于一個包含多座風電場和光伏電站的區域電網，如何利用風電場和光伏電站在時間和空間上存在互補性的特點，來優化電網中不同種類新能源的容量配置，合理安排新能源電站的建設時序和規模等方面，尚缺少相關的研究。

發明內容

本發明是為了解決現有技術中缺少對優化電網中不同種類新能源的容量配置的問題，現提供一種區域電網新能源電站容量配置方法。

一種區域電網新能源電站容量配置方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、選取時間尺度：

利用相關系數r_XY來分析區域電網中風力發電的發電量序列和光伏發電的發電量序列分別在小時、日及月時間尺度下的互補情況，并選取出互補情況最好的日時間尺度作為最優時間尺度；

步驟二、數據處理：

對日時間尺度下區域電網中所有已投運的風電場和光伏電站實際運行時的日發電量序列W_日1,W_日2,...,W_日k分別進行折算，獲得折算后的日發電量序列W_日，k表示電站的個數；

步驟三、獲得最佳新能源電站容量配置方案：

改變區域電網中風力發電和光伏發電的容量配置，根據序列標準差的計算公式，分別計算出區域電網中風力發電和光伏發電在不同容量配置的情況下的標準差σ，并選取出標準差σ的最小值，將該最小值所對應的風力發電和光伏發電的容量配置作為區域電網中的最佳新能源電站容量配置方案。

對于同時存在風力發電和光伏發電的一定范圍的區域電網，如果能夠充分利用新能源發電出力互補的特性，則可以有效的緩解單一新能源發電出力隨機性、波動性給電網帶來的不利影響。因此，本發明所述的一種區域電網新能源電站容量配置方法，利用不同種類新能源的容量的互補性，充分考慮區域電網中風電場和光伏電站的出力特征，尋找兩種新能源電站的最佳容量配比，來改善單一新能源發電出力波動性大、隨即性強的缺點。同時，獲得不同的新能源電站之間存在最合理的容量配置，使得該區域中新能源電站的總體出力的波動最小。本發明適用于優化電網中不同種類新能源的容量配置。

具體實施方式

具體實施方式一：本實施方式所述的一種區域電網新能源電站容量配置方法，該方法包括以下步驟：

步驟一、選取時間尺度：

利用相關系數r_XY來分析區域電網中風力發電的發電量序列和光伏發電的發電量序列分別在小時、日及月時間尺度下的互補情況，并選取出互補情況最好的日時間尺度作為最優時間尺度；

步驟二、數據處理：

對日時間尺度下區域電網中所有已投運的風電場和光伏電站實際運行時的日發電量序列W_日1,W_日2,...,W_日k分別進行折算，獲得折算后每百兆瓦裝機情況下，風電場及光伏電站各自的日發電量序列W_日，k表示電站的個數；

步驟三、獲得最佳新能源電站容量配置方案：