[發明專利]考慮用戶需求特征及能源利用成本的多能互補方法

有效

• 申請號: 201910332906.6
• 申請日: 2019-04-24
• 公開（公告）號: CN109995090B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 姜飛;陳磊;朱榮伍;程思舉;葉澤;楊建華;吳永飛;何姣;魏文;孟亦超;梁勇超
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/48
• 代理公司: 長沙新裕知識產權代理有限公司 43210
• 代理人: 周躍仁

本發明公開了一種考慮用戶需求特征及能源利用成本的多能互補方法，先采集火電機組有功出力、風電機組發電功率、光伏發電功率、水電機組發電功率及負荷功率，繪制風電出力曲線、光伏出力曲線、水電出力曲線及負荷曲線，分析不同時段能源出力情況，依據單一能源的時間序列確定不同能源組合后的時間序列，建立能源?負荷曲線差異度指標，確定不同能源組合后的出力曲線與負荷曲線的相似程度，建立能源組合模式曲線的評價指標，包括清潔能源利用率指標和有功功率偏差率指標，計算能源組合模式曲線成本指標，最后計算各指標的效果因子和不同能源組合模式曲線的效果因子，選擇最優多能互補曲線。解決了大規模風電和光電并網影響電力系統安全穩定的問題。

技術領域

本發明屬于電力消納領域，涉及一種考慮用戶需求特征及能源利用成本的多能互補方法。

背景技術

化石能源的日益衰竭，促使人們高度關注太陽能、風能、水能等可再生能源，高比例可再生能源并網成為電力系統的發展方向。然而，風力發電和光伏發電都具有較強的隨機性、波動性和間歇性，大規模風電和光電并網使得電力系統的安全穩定運行面臨嚴峻考驗。

然而，現有研究大多集中在風、光、水等單獨發電系統的運行特性，或能源側互補發電系統的建模仿真、優化配置、控制策略等方面，針對考慮電源、負荷雙側的多能互補發電系統有功功率輸出特性研究相對較少。另一方面，目前，針對多種能源互補特性的指標評價體系尚不完善，標準參差不一，少數涉及多能互補發電系統評價體系的文獻則主要關注了風光儲互補發電系統的發電特性，缺乏經濟性評價指標。

因此亟需一種關注經濟性評價指標的多能互補方法，以解決現有上述問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種考慮用戶需求特征及能源利用成本的多能互補方法，解決了風力發電和光伏發電存在隨機性、波動性和間歇性造成大規模風電和光電并網影響電力系統安全穩定的問題。

本發明所采用的技術方案是，考慮用戶需求特征及能源利用成本的多能互補方法，具體步驟如下：

步驟S1、采集初始數據，包括電網中火電機組的有功出力、風電機組發電功率、光伏發電功率、水電機組發電功率及負荷功率；

步驟S2、依據采集的數據繪制風電出力曲線、光伏出力曲線、水電出力曲線及負荷曲線，分析不同時段能源出力情況；

步驟S3、依據單一能源的時間序列建立不同能源組合后的時間序列，其中不同能源組合后的時間序列可表示為：

其中，m為互補的能源類別總數，i為能源類別計數變量，n為時間序列的時間節點總數，X表示發電功率，X_n⁽ⁱ⁾表示第i類能源第n個時間節點的發電功率，表示第n個時間節點m種能源組合后的總發電功率；

步驟S4、依據建立的時間序列繪制不同能源組合模式出力曲線；

步驟S5、建立能源-負荷曲線差異度指標，確定不同能源組合后的出力曲線即不同能源組合模式曲線與負荷曲線的相似程度；

所述能源-負荷曲線差異度指標為：

其中，D(t)表示從t₀到t時間段各能源組合模式曲線和負荷曲線之間的差異程度；P(t)代表了t時刻對應的發電功率；為t₀到t時間段發電功率的平均值；d(t)為t時刻的負荷值，為t₀到t時間段的負荷平均值；k₁表示負荷曲線峰時權重系數，k₂表示負荷曲線平時權重系數，k₃表示負荷曲線谷時權重系數；

步驟S6：建立能源組合模式曲線的評價指標，包括：清潔能源利用率指標k、有功功率偏差率指標△P；