[發明專利]一種計算多類型電源系統抽水蓄能電站容量效益的方法

有效

• 申請號: 201810871715.2
• 申請日: 2018-08-02
• 公開（公告）號: CN109038625B
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 傅旭;張雨津;孫沛;李富春;王昭;范麗霞;楊攀峰
• 申請（專利權）人: 中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司
• 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任公司 61200
• 代理人: 張弘

本發明公開了一種計算多類型電源系統抽水蓄能電站容量效益的方法。首先，讀入新能源發電8760小時逐時出力數據。其次，建立混合整數線性優化模型，進行無抽水蓄能電站的多類型電源系統生產模擬，計算系統可靠性指標。然后，加入抽水蓄能電站并指定其運行方式，進行生產運行模擬，求得在系統可靠性指標保持不變情況下的多類型電源系統所需的火電裝機。重復上述過程，計算抽水蓄能電站各種運行方式下系統所需火電裝機容量。最后，計算多類型電源系統節約的火電裝機，作為抽水蓄能電站某運行方式下的容量效益。采用本方法可計算抽水蓄能電站參與多類型電源系統電力平衡的容量，適用于多類型電源系統抽水蓄能電站容量效益的評估、調度方式安排等。

技術領域

本發明涉及電力系統規劃和運行調度領域，特別涉及一種計算多類型電源系統中抽水蓄能電站容量效益方法。

背景技術

抽水蓄能機組作為一種技術成熟并可以大容量儲能的裝置得到迅速發展。抽水蓄能電站在電網中的效益包括靜態效益和動態效益：靜態效益即調峰填谷產生的效益，分為容量效益和電量效益；動態效益是由于抽水蓄能電站啟動迅速、運行靈活，在承擔系統調頻、調相、負荷調整和緊急事故備用任務時滿足系統運行需要而產生的效益。隨著新能源發電的大規模并網，西北地區的電力系統逐步變成包含水電、火電、風電、光伏、光熱等電源的多類型電源系統，由于水電、光熱、新能源發電、儲能裝置的影響，西北地區抽水蓄能電站的容量效益評估越來越困難。與中國東部省區相比，西北電網負荷曲線峰谷差很小，疊加上新能源后，可能出現峰谷差倒置的現象，呈現出新能源大發時棄電量高，而新能源小發時電量不足的特點，與常規的以為負荷消峰填谷的抽水蓄能電站相比，西北地區抽水蓄能電站容量效益的發揮與抽水蓄能電站的運行方式密切相關，導致抽水蓄能電站的容量效益評估尤其困難。如何確定抽水蓄能電站容量效益，即參與多類型電源系統的電力平衡的容量，目前尚無明確方法，這為規劃人員評估系統裝機充裕度水平和抽水蓄能電站調度運行方式帶來巨大的挑戰。

發明內容

本發明的目的在于提供一種計算多類型電源系統中抽水蓄能電站容量效益方法。采用本方法可計算抽水蓄能電站參與多類型電源系統電力平衡的容量，適用于多類型電源系統抽水蓄能電站容量效益的評估、調度方式安排等。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種計算多類型電源系統抽水蓄能電站容量效益的方法，包括以下步驟：

1)讀入多類型新能源發電8760小時逐時出力數據；

2)建立混合整數線性優化模型，進行無抽水蓄能電站情況下多類型電源系統生產運行模擬，計算系統可靠性指標；

3)投入抽水蓄能電站并指定其運行方式，逐步降低常規火電裝機規模，進行多類型電源系統生產運行模擬；在系統可靠性指標保持不變的情況下，求得加入抽水蓄能電站后系統所需火電裝機容量；

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

5)計算有無抽水蓄能電站、抽水蓄能電站各種運行方式下，系統所需常規火電容量的差值，求得各種運行方式下抽水蓄能電站的容量效益。

作為本方面進一步改進，步驟1)中，多類型新能源發電包括風電、光伏和光熱電站，風電、光伏、光熱電站在規劃水平年8760小時的逐時風、光資源大小以電站無棄風、棄光的理論出力表示，通過樣本機組按比例放大求和求得。即通過采集區域內樣本機組無棄電的實際出力數據，然后根據規劃的風電、光伏、光熱裝機容量與樣本機組容量的比例，擬合得到該區域內風電、光伏、光熱的出力特性數據。

作為本方面進一步改進，步驟2)中，對多類型電源系統進行生產運行模擬時，以系統綜合成本最低為目標函數，即：