[發(fā)明專利]一種計算多類型電源系統(tǒng)抽水蓄能電站容量效益的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810871715.2
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN109038625B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 傅旭;張雨津;孫沛;李富春;王昭;范麗霞;楊攀峰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電力工程顧問集團(tuán)西北電力設(shè)計院有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/46
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 張弘

1.一種計算多類型電源系統(tǒng)抽水蓄能電站容量效益的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)讀入多類型新能源發(fā)電8760小時逐時出力數(shù)據(jù)；

2)建立混合整數(shù)線性優(yōu)化模型，進(jìn)行無抽水蓄能電站情況下多類型電源系統(tǒng)生產(chǎn)運行模擬，計算系統(tǒng)可靠性指標(biāo)；

3)投入抽水蓄能電站并指定其運行方式，逐步降低常規(guī)火電裝機(jī)規(guī)模，進(jìn)行多類型電源系統(tǒng)生產(chǎn)運行模擬，在系統(tǒng)可靠性指標(biāo)保持不變的情況下，求得加入抽水蓄能電站后系統(tǒng)所需火電裝機(jī)容量；

4)對抽水蓄能電站的每種運行方式，重復(fù)步驟1)～3)，計算得到抽水蓄能電站每種運行方式下，系統(tǒng)所需的火電裝機(jī)容量；

5)計算抽水蓄能電站各運行方式下、有無抽水蓄能電站，系統(tǒng)所需常規(guī)火電容量的差值，求得各運行方式下抽水蓄能電站的容量效益；

步驟2)中，對多類型電源系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)運行模擬時，以系統(tǒng)綜合成本最低為目標(biāo)函數(shù)，即：

式中：C_it為火電機(jī)組i在時段t的發(fā)電成本函數(shù)；P_i,t為火電機(jī)組i在時段t的有功出力；Q_it,up和Q_it,off分別為火電機(jī)組i在時段t的啟動和停機(jī)費用；U_it和U_i,t-1分別為火電機(jī)組i在時段t和t-1的運行狀態(tài)；λ₁、λ₂、λ₃、λ₄分別為棄風(fēng)、棄光、棄水以及因光熱機(jī)組調(diào)峰運行而造成效率降低的懲罰因子；λ₅為失負(fù)荷懲罰；λ₆為失備用懲罰；W_bt為時段t內(nèi)風(fēng)電場b的出力；為時段t內(nèi)風(fēng)電場b的預(yù)測出力；S_bt為時段t內(nèi)光伏電站b的出力；為時段t內(nèi)光伏電站b的預(yù)測出力；E_it為水電機(jī)組i時段t的棄水；l_b,t和h_b,t分別為t時刻節(jié)點b的失負(fù)荷量和失備用量；H_it為光熱機(jī)組i在時段t的效率；M_it,up和M_it,off分別為光熱機(jī)組i在時段t的啟動和停機(jī)費用；分別為光熱機(jī)組i在時段t和時段t-1的運行狀態(tài)；為光熱機(jī)組i在時段t的有功出力；G為所有火電機(jī)組的集合；M為所有水電機(jī)組的集合；N為所有光熱機(jī)組的集合；T為所有時段的集合；B為所有節(jié)點的集合。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計算多類型電源系統(tǒng)抽水蓄能電站容量效益的方法，其特征在于，步驟1)中，多類型新能源包括：風(fēng)電、光伏和光熱電站，風(fēng)電、光伏、光熱在規(guī)劃水平年8760小時逐時風(fēng)、光資源大小以電站無棄風(fēng)、棄光的理論出力表示，通過樣本機(jī)組按比例放大求和求得，即通過采集區(qū)域內(nèi)樣本機(jī)組無棄電的實際出力數(shù)據(jù)，然后根據(jù)規(guī)劃的風(fēng)電、光伏、光熱裝機(jī)容量與樣本機(jī)組容量的比例，擬合得到該區(qū)域內(nèi)風(fēng)電、光伏、光熱的出力特性數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計算多類型電源系統(tǒng)抽水蓄能電站容量效益的方法，其特征在于，步驟4)中，考慮多種抽水蓄能電站的運行方式，包括：

①基于預(yù)測的綜合優(yōu)化運行：基于預(yù)測的新能源出力曲線，采用數(shù)學(xué)優(yōu)化方法安排抽水蓄能電站工作位置；

②基于負(fù)荷曲線的削峰填谷運行：負(fù)荷低谷時抽水，高峰時發(fā)電；

③事故備用運行：抽水蓄能電站全天停機(jī)備用；

④棄電抽水+快速清庫運行：該策略以盡量接納新能源棄電量為目標(biāo)，系統(tǒng)發(fā)生棄電時抽水蓄能電站抽水，在系統(tǒng)不棄電時，抽水蓄能電站發(fā)電以騰空電站的上庫庫容；

⑤棄電抽水+預(yù)留庫容高峰發(fā)電：抽水蓄能電站以棄電抽水為導(dǎo)向，當(dāng)沒有棄電發(fā)生時，只清空一部分庫容，留下的庫容在負(fù)荷高峰時發(fā)電。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種計算多類型電源系統(tǒng)抽水蓄能電站容量效益的方法，其特征在于，步驟5)中，抽水蓄能電站的容量效益為抽水蓄能電站投入前系統(tǒng)所需火電裝機(jī)容量減去抽水蓄能電站投入后系統(tǒng)所需火電裝機(jī)容量。