[發明專利]考慮徑流量的微電網中小水電站棄水電量計算方法

在審

• 申請號: 201811422151.0
• 申請日: 2018-11-27
• 公開（公告）號: CN109636140A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 陳永進;吳杰康;翁興航
• 申請（專利權）人: 廣東電網有限責任公司韶關供電局;廣東工業大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/38
• 代理公司: 廣東廣信君達律師事務所 44329
• 代理人: 楊曉松

本發明屬于電力系統及其自動化技術領域，涉及一種考慮徑流量的微電網中小水電站棄水電量計算方法，本發明針對小水電站入庫流量、風電場風速、光伏發電站日照強度的不確定性，采用概率分析的方法，計算小水電站入庫流量、風電場風速、光伏發電站日照強度按照正態分布規律變化的概率和平均值，計算小水電站、風電場、光伏發電站裝機容量初值，考慮微電網內部及微電網接入配電網節點電壓變化的限制按照小水電站、風電場、光伏發電站裝機容量初值的占比縮減其裝機容量的大小，其期望目標是實現新能源利用率、發電效率、發電設備利用率、發電設備年利用小時數最大化，增加在日、月、年、多年等運行周期內的發電量。

技術領域

本發明屬于電力系統及其自動化技術領域，涉及一種考慮徑流量的微電網中小水電站棄水電量計算方法。

背景技術

微電網是在其內部以一定方式集成分布式源(小水電、小風電、光伏發電)-荷(水、電、氣、冷、熱負荷)的一種電網形式。微電網以380V、10kV、35kV等電壓等級與主電網聯接，在一般正常運行條件下與主電網并網運行，在重負荷時微電網從主電網吸收功率，在輕負荷時可能向主電網注入功率；在主電網局部故障情況下或在鄰近微電網故障情況下可以孤網運行，在確保電能質量的前提下由微電網內部分布式電源向負荷提供電力電量，實現無故障微電網正常的供電狀態，減小停電時間，提高供電可靠性。

微電網構建和運行的目的是可持續高效利用/消納微電網內部分布式電源電力電量，最小化與主電網交換的電力電量。

基于分布式小水電的微電網，是一種以小水電供電為主要形式的微電網。小水電微電網中，水電站大多數為徑流式，水壩一般沒有蓄水功能，水庫沒有蓄水和調水能力，小水電站水能利用完全取決于水庫來水量，小水電機組發電狀態與出力規模也完全取決于水庫來水量。在這種情況下，小水電站要實現高效利用水能發電，就必須做到來多少水發多少電。而小水電站水庫來水量具有隨機性，在不同水文周期來水量完全不同，在豐水期來水量很大，在枯水期來水量很小。因此，小水電站流域河流流量往往表現為最小流量、最大流量、平均流量、多年平均流量、計算平均流量、加權平均流量、數學平均流量等等表式形式。采用不同流量的表式形式，小水電站會獲得不同裝機容量水平。不同裝機容量水平，在不同水文周期小水電站發電功率和發電量也往往不同，最終導致小水電站水能利用率、發電設備利用率、發電設備年最大利用小時數也不同。

小水電-風微電網是一種集成小水電和小風電兩種分布式電源、一定容量負荷并以一定方式將分布式電源和負荷聯接起來的微電網。小水電-風微電網中，不僅小水電站水庫來水量、水庫流量、發電流量等具有不確定性和隨機性，而且小風電場風速具有不確定性和隨機性。小水電微電網中，水電站大多數為徑流式，水壩一般沒有蓄水功能，水庫沒有蓄水和調水能力，小水電站水能利用完全取決于水庫來水量，小水電機組發電狀態與出力規模也完全取決于水庫來水量。在這種情況下，小水電站要實現高效利用水能發電，就必須做到來多少水發多少電。而小水電站水庫來水量具有隨機性，在不同水文周期來水量完全不同，在豐水期來水量很大，在枯水期來水量很小。因此，小水電站流域河流流量往往表現為最小流量、最大流量、平均流量、多年平均流量、計算平均流量、加權平均流量、數學平均流量等等表式形式。采用不同流量的表式形式，小水電站會獲得不同裝機容量水平。不同裝機容量水平，在不同水文周期小水電站發電功率和發電量也往往不同，最終導致小水電站水能利用率、發電設備利用率、發電設備年最大利用小時數也不同。當風速小于切入風速或大于切出風速，風電機組均無輸出功率；當風速對于切入風速而小于額定風速時，風電機組輸出功率小于額定功率；當風速對于額定風速而小于切出風速時，風電機組輸出額定功率。在一年的不同季節風速完全不同，在一天的不同時段風速完全不同，風速具有隨機性、波動性和間歇性。因此，小風電場風速往往也表現為最小風速、最大風速、平均風速、多年平均風速、計算平均風速、加權平均風速、數學平均風速等等表式形式。采用不同風速的表式形式，小風電場會獲得不同裝機容量水平。不同裝機容量水平，在不同季節小風電場發電功率和發電量也往往不同，最終導致小風電站風能利用率、發電設備利用率、發電設備年最大利用小時數也不同。