[發明專利]面向光伏消納的水-火-光聯合優化調度方法

有效

• 申請號: 201811323627.5
• 申請日: 2018-11-08
• 公開（公告）號: CN109636000B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發明（設計）人: 王義民;田雨雨;暢建霞;王學斌;杭朋磊
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

本發明公開了一種面向光伏消納的水?火?光聯合優化調度方法，具體按照建立基于水火光聯調模式的目標函數，按照水火光系統屬性，建立約束條件；整合所述目標函數和約束條件得到適應度函數；基于所述適應度函數計算得到水電功率、光伏功率和火電功率。本發明能夠使得水電充分發揮自身的調峰潛力消納光伏，同時也有效的利用了火電的調峰能力，充分發揮水火系統的調峰潛力，提高光伏的消納量，實現水火光多源系統的協調運行。

技術領域

本發明屬于電氣信息技術領域，涉及一種面向光伏消納的水-火-光聯合優化調度方法。

背景技術

隨著全球變暖問題的日益嚴峻和化石能源的過度消耗，可再生能源受到廣泛關注。截止2016年底，中國光伏發電累積裝機7742萬千瓦，全年發電量662億千瓦時，占總發電量的1％。在光伏快速發展的同時，光伏大規模接入也為電網調度帶來許多困難。受天氣、云層和溫度等因素影響，光伏出力過程具有隨機性、間歇性和波動性的特點，由此所造成的不確定性與反調峰特性為電力系統帶來了嚴峻的安全問題。

采取水電和火電與光伏補償調節的方法是目前消納光伏的有效途徑之一。(關于籌建青海大規模光伏發電與水電結合的國家綜合能源基地的建議[J].中國科學院院刊,2011,26(01):71-74.)

水電出力變化范圍大、調整靈活，具有快速響應負荷變化能力。光伏恰好相反，不可調度性使得光伏的入網極其困難，亟需靈活電源作為補償，兩者在調節性能方面具有較好的互補性。除此之外，水電、光伏在時間上也具有互相補償的特點，水電受徑流豐增枯減影響，具有明顯的季節性特征，在枯水期，水電出力小，而光伏轉換效率受溫度影響較高，出力較大，與水電出力可形成互補(劉娟楠,王守國,王敏.水光互補系統對龍羊峽水電站綜合運用影響分析[J].電網與清潔能源,2015,31(09):83-87.Bhandari B，Lee Kyung-Tae，LeeC S，et al.A novel offgrid hybrid power system comprised of solarphotovoltaic，wind，and hydro energy sources[J].Applied Energy，2014，133：236—242.)。

火電受自身發電特性限制，盡管調峰能力較差，但仍有一定的補償調節能力，因此在保證電網安全可靠經濟運行的前提下，利用火電補償光伏出力，是避免用大量棄光的主要途徑之一。(陳欽磊,郭春林,于鵬,張明智,李紅軍.光伏、火電打捆經串補送出系統的次同步振蕩研究[J].現代電力,2016,33(05):59-67.李媛,張志強,鄭超,任建文,李曉珺,呂盼,宋新甫.考慮光伏電站高滲透接入的火電機組一次調頻參數優化[J].電力建設,2017,38(03):115-122.)。

目前大多數研究以水光補償或火光補償的模式為主，但隨著光伏裝機的日益增加，單一的補償模式不足以充分消納光伏，且目前對于多源的電力補償研究還不深入，如何更好協調水火光系統仍是光伏大規模入網的重點和難點。

發明內容

本發明的目的是提供一種面向光伏消納的水-火-光聯合優化調度方法，能夠充分發揮水火系統的調峰潛力，提高光伏的消納量，實現水火光多源系統的協調運行。

本發明所采用的技術方案是，面向光伏消納的水-火-光聯合優化調度方法，具體按照下述步驟進行：

步驟1，建立基于水火光聯調模式的目標函數，按照水火光系統屬性，建立約束條件；

步驟2，整合目標函數和約束條件得到適應度函數；

步驟3，基于適應度函數計算得到水電功率、光伏功率和火電功率。

本發明的特點還在于：

步驟1中的目標函數包括光伏消納目標函數和火電波動目標函數；

光伏消納目標函數根據電力系統消納的光伏理論出力值與光伏優化出力值的差值建立：