[發明專利]一種微能源網內光伏消納方法和裝置

在審

• 申請號: 201810695139.0
• 申請日: 2018-06-29
• 公開（公告）號: CN109038645A
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發明（設計）人: 成嶺;金璐;鐘鳴;蔣利民;郭炳慶;宋國升;楊碩;張心怡;覃劍;閆華光;屈博;黃偉
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網河北省電力有限公司;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/00
• 代理公司: 北京安博達知識產權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發明提供了一種微能源網內光伏消納方法和裝置，先對微能源網內的空氣源熱泵進行聚類，然后基于聚類結果求解預先構建的光伏消納模型，得到帕累托最優解集；最后確定空氣源熱泵最優調度策略，并進行光伏消納，提高了微能源網內空氣源熱泵的利用率，光伏消納量大，增加了可調度的空氣源熱泵數量。本發明保障用戶制熱需求與制熱成本的同時，通過對不同參數的空氣源熱泵進行聚類，把對各個空氣源熱泵的調度轉化為對空氣源熱泵聚類簇的調度，從而簡化了調度算法難度，且減小了光伏發電高峰期微能源網內棄光現象，減少能源浪費，增大微能源網的調峰能力，能夠保障大電網安全穩定，同時節約了能源和供暖成本，提高了供暖質量，減少燃煤產生的污染氣體。

技術領域

本發明涉及電力系統技術領域，具體涉及一種微能源網內光伏消納方法和裝置。

背景技術

光伏的大規模、迅猛發展，導致部分地區存在運行與消納方面的難題。光伏發電具有間歇性、隨機性、受氣候環境因素影響大等特點，對系統潮流控制、輔助服務調用、短路電流控制、電能質量保證等都提出了新的挑戰。由于配電網消納能力有限，較高的光伏滲透率已不利于配電網的安全穩定和經濟運行。在電網調峰能力嚴重不足的情況下，為保障電網安全，電力調度機構不得已采取限制光伏出力的措施，造成光伏發電的資源浪費。

在光伏發電高峰期進行光伏就地消納可以最大程度減小棄光現象，減小電能倒送，保障大電網的安全。現有技術中多采用電儲能裝置實現光伏消納，但電儲能裝置造價昂貴，充放電損耗較大，且有壽命限制。空氣源熱泵作為電-熱轉換裝置，具有造價相對便宜，使用靈活的特點。在光伏發電峰期利用集群空氣源熱泵對光伏進行消納，既可以減少棄光現象，達到微能源網內調峰的目的，又可以滿足該地區的制熱需求，減小采用熱電廠供熱的環境污染。因此，利用空氣源熱泵對光伏進行消納的發展潛力巨大，但現有技術中多采用同一型號的空氣源熱泵實現光伏消納，但實際微能源網中存在不同規格、不同功率的空氣源熱泵，因此現有技術的光伏消納不能充分協同調度不同規格的空氣源熱泵，導致在實際光伏消納中空氣源熱泵利用率低，光伏消納量小；其次，空氣源熱泵存在于居民用戶中，以往研究沒有充分考慮在調度空氣源熱泵時用戶的制熱需求和利益，實際應用中用戶參與積極性不高，進而導致可調度的空氣源熱泵數量較少。

發明內容

為了克服上述現有技術中空氣源熱泵利用率低、光伏消納量小以及可調度的空氣源熱泵數量較少的不足，本發明提供一種微能源網內光伏消納方法和裝置，先對微能源網內的所有空氣源熱泵進行聚類，然后基于聚類結果，求解預先構建的光伏消納模型，得到帕累托最優解集；最后根據帕累托最優解集確定空氣源熱泵最優調度策略，并根據最優調度策略進行光伏消納，提高了微能源網內空氣源熱泵的利用率，光伏消納量大，增加了可調度的空氣源熱泵數量。

為了實現上述發明目的，本發明采取如下技術方案：

一方面，本發明提供一種微能源網內光伏消納方法，包括：

對微能源網內的空氣源熱泵進行聚類；

基于聚類結果，求解預先構建的光伏消納模型，得到帕累托最優解集；

根據帕累托最優解集確定空氣源熱泵最優調度策略，并根據最優調度策略進行光伏消納；

所述光伏消納模型包括以光伏消納目標值與微能源網內所有負荷的耗電功率之差以及用戶供暖成本均最小為目標構建的多目標函數和約束條件。

所述對微能源網內的空氣源熱泵進行聚類，包括：

基于微能源網內空氣源熱泵的設備參數，采用層次分析法對空氣源熱泵進行聚類，得到所有空氣源熱泵總耗電功率的尋優空間。

所述多目標函數按下式確定：