[發明專利]一種含海水抽蓄電站的主動配電網優化調度方法

在審

• 申請號: 201811433573.8
• 申請日: 2018-11-28
• 公開（公告）號: CN109449980A
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 鄧長虹;梁寧;李定林;陳滿;彭鵬;張豪
• 申請（專利權）人: 武漢大學;南方電網調峰調頻發電有限公司
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 魯力

本發明涉及配電網系統研究領域，尤其是涉及一種含海水抽蓄電站的主動配電網優化調度方法，包括：1、海水抽蓄電站建模，將海水抽水蓄能水庫進行等效變換，并對海水抽水蓄能電站在水泵模式和發電模式下進行建模；2、含海水抽蓄電站的配電網經濟調度建模，基于海水抽蓄電站的模型，建立配電網的經濟調度模型；3、基于配電網的網架結構和參數，根據建立的海水抽蓄電站模型和配電網經濟調度模型，計算優化調度結果，并輸出。由于沿海和海島配電網與主網聯絡線峰谷差大，迫切需要儲能進行調節，本發明非常適用于該地區的配電網。本發明在降低配電網與主網聯絡線的峰谷差，提高了配電網的可靠性的同時，具有較好的經濟性，具有較廣的適用范圍。

技術領域

本發明涉及配電網系統研究領域，具體是一種含海水抽蓄電站的主動配電網優化調度方法。

背景技術

隨著化石能源的枯竭和環境的污染，清潔能源和可再生能源越來越受到各國的重視和發展。但由于可再生能源的隨機性、波動性和不可控性，高比例的可再生能源接入沿海和海島配電網，將對沿海和海島配電網帶來深刻的影響。如何保證含可再生能源的沿海和海島配電網經濟性和可靠性成為亟需解決的問題。

當前，配電網層一般運用儲能平抑高比例可再生能源的隨機性和波動性。而抽水蓄能具有壽命長、容量大、啟動速度快、調節靈活和運行維護成本低的優點，越來越受到重視和發展。和常規抽蓄相比，中小型海水抽蓄電站具有以下優點：下水庫為海洋，不需要專門建造；中小型海水抽蓄電站對沿海和海島供電具有支撐作用。因此，在含可再生能源的配電網層，研究如何通過中小型海水抽蓄電站平抑沿海和海島配電網層高比例可再生能源的波動和負荷的峰谷差，提高配電網的可靠性和經濟性，具有一定的前瞻性和必要性。

發明內容

本發明提出一種含海水抽水蓄能的配電網經濟調度方法，建立了適用于含海水抽水蓄能的配電網調度模型。首先建立了水庫的等效調度模型；提出了一種海水抽水蓄能電站在經濟調度中的等效方法；最后，建立了含海水抽水蓄能電站的配電網經濟調度模型；仿真結果表明該方法可提高沿海和海島配電網的可靠性，并且在配電網調度方面具有較好的經濟價值。

本發明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決：

一種含海水抽蓄電站的主動配電網優化調度方法，包括以下步驟：

步驟1，海水抽蓄電站建模，將海水抽水蓄能水庫進行等效變換，并對海水抽水蓄能電站在水泵模式和發電模式下進行建模，具體是：

步驟1.1，由于海水抽蓄電站下水庫為海洋，定義為無窮大水庫，海水抽蓄電站僅有上水庫；水庫的水量和庫容比值類似于儲能電池的荷電狀態，如式(1)所示；

其中：

式中：Q_up(t)為水庫t時段庫存；Q_max為水庫的庫容；l為水庫蒸發和滲透率，類似電池儲能的自放電率；q_pump(t)為t時段水泵的水流速；q_gen(t)為t時段發電模式時水輪機的水流速；

步驟1.2，建立水輪發電機組發電模式下的模型，如式(3)所示；

P_gen(t)＝η_genρgh×q_gen(t) (3)

式中：P_gen(t)為t時段海水抽蓄電站在發電模式下的功率；η_gen為發電機效率；ρ為海水密度，值為1050kg/m³；g為重力加速度，值為9.8m/s²；h為水頭大小；

步驟1.3，建立水輪發電機組水泵模式下的模型，如式(4)所示；