[發明專利]一種新能源參與調峰的送端電網電源結構優化方法

有效

• 申請號: 201811457042.2
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109347151B
• 公開（公告）日: 2022-09-16
• 發明（設計）人: 路亮;魏明奎;周全;江栗;柳璐;蔡紹榮;程浩忠;張程銘;袁楊
• 申請（專利權）人: 國家電網公司西南分部;上海交通大學;國家電網有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 翁惠瑜

1.一種新能源參與調峰的送端電網電源結構優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)獲取機組數據、負荷相關數據和價格信息數據；

2)建立考慮新能源參與調峰的電源結構優化模型；

3)基于步驟1)獲得的數據，獲得機組檢修計劃，考慮加裝儲能的風電場和太陽能電站的出力，進行風、太陽能、水、火、抽蓄發電的隨機生產模擬，該步驟中考慮風電場、太陽能電站加裝儲能后，參與電力系統調峰，并在傳統等效電量頻率法的基礎上加入對特高壓、水電機組、新能源機組的建模考慮；

4)基于步驟3)采用混合粒子群算法求解所述電源結構優化模型，獲得最優電源結構優化方案；

所述電源結構優化模型為雙層優化模型，其中，上層模型為電源投資決策問題，規劃目標是發電成本最小化，決策變量是待選機組投建與否；下層模型為生產優化決策問題，規劃目標是運行費用最小化發電機組的檢修時段以及各發電機組在負荷曲線上的運行位置；

所述雙層優化模型中，上層模型的目標函數表示為：

式中，B為規劃方案總的投資成本現值，B_ft、B_ht、B_wt、B_vt分別表示第t年待選火電廠、水電廠、風電場、太陽能電站的投資成本，T為規劃期；

上層模型的約束條件包括決策變量整數約束、總裝機臺數約束、發電廠最早投建年限約束、電力平衡條件、電量平衡條件和調峰能力約束；

所述調峰能力約束中考慮風電場和太陽能電站參與調峰；

所述調峰能力約束表示為：

式中，α_i、α_j分別為新建火電廠、水電廠的調峰深度，α_l、α_m分別為已建火電廠、水電廠的調峰深度，P_i、P_j分別為新建火電機組和水電機組出力，P_l、P_m分別為已建火電機組和水電機組出力，N_f和N_h分別為新建火電機組和水電機組臺數，N_0,f和N_0,h分別為已建火電機組和水電機組臺數，N_WG為新建風電場的個數，N_0,WG為已建風電場的個數，η_WG為風力發電的置信度系數，第r個風電場的裝機容量，第u個風電場裝機容量，N_0,SG為已建太陽能發電場的個數，N_SG為新建太陽能發電場的個數，η_SG為太陽能發電的置信度系數，為第s個太陽能電場的裝機容量，為第v個太陽能電場的裝機容量，W_x為第x個風電場配置的儲能容量，包含已建風電場和新建風電場，W_y為第y個太陽能電站配置的儲能容量，包含已建太陽能電站和新建太陽能電站，為系統負荷最大峰谷差。

2.根據權利要求1所述的新能源參與調峰的送端電網電源結構優化方法，其特征在于，所述步驟3)中，通過最小累積風險度法獲得機組檢修計劃。

3.根據權利要求1所述的新能源參與調峰的送端電網電源結構優化方法，其特征在于，所述雙層優化模型中，下層模型的目標函數表示為：

式中，b為規劃方案總的運行費用，b_ft、b_ht、b_wt、b_vt、b_0t分別表示第t年待選火電廠、水電廠、風電場、太陽能電站和包括特高壓在內的已有電廠的運行費用，T為規劃期；

下層模型的約束條件包括機組檢修約束、系統可靠性約束和污染物排放量約束。

4.根據權利要求3所述的新能源參與調峰的送端電網電源結構優化方法，其特征在于，所述運行費用包括棄能費用crs，其計算公式為：

crs＝c·(P_rs,max-P_rs,real)

式中，c為單位棄能懲罰費用，P_rs,max為可再生能源機組可實際最大出力，P_rs,real為可再生能源機組調度后的實際出力。