[發(fā)明專利]一種適于梯級水光互補能源發(fā)電系統(tǒng)的光伏容量配置方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911124512.8
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN110838733B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王永燦;王亮;苗樹敏;滕予非;丁理杰;劉暢;陳剛
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 成都行之智信知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51256
• 代理人: 徐海林

1.一種適于梯級水光互補能源發(fā)電系統(tǒng)的光伏容量配置方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1：生成發(fā)電系統(tǒng)典型負荷的峰荷曲線和基荷曲線；

步驟2：建立基于k-means的光伏發(fā)電出力的概率模型；

步驟3：基于發(fā)電系統(tǒng)典型負荷的峰荷曲線和基荷曲線以及基于k-means的光伏發(fā)電出力的概率模型，建立梯級水光互補能源發(fā)電系統(tǒng)的運行模擬模型，通過運行模擬模型計算出互補能源發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電收益；所述建立梯級水光互補能源發(fā)電系統(tǒng)的運行模擬模型包括建立梯級水光互補能源發(fā)電系統(tǒng)的運行目標函數(shù)，其計算公式為：

式(11)中，λ^P、λ^B分別為峰荷電價和基荷電價；ψ^P、ψ^B分別為梯級水光互補能源發(fā)電系統(tǒng)的峰荷外送電力和基荷外送電力；

為發(fā)電系統(tǒng)典型負荷的峰荷曲線；為發(fā)電系統(tǒng)典型負荷的基荷曲線；π_k為所述光伏發(fā)電出力的概率模型中每個代表場景的概率；T為負荷時段t的最大取值；K為光伏發(fā)電出力的聚類中心的索引k的最大取值；I(C^PV)為光伏裝機容量為C^PV時發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電收益；

步驟4：建立梯級水光互補能源發(fā)電系統(tǒng)的投資收益模型，基于互補能源發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電收益和年化投資成本，計算出互補能源發(fā)電系統(tǒng)的凈收益；

步驟5：基于步驟4的計算結(jié)果，選擇出凈收益最大的光伏裝機容量為發(fā)電系統(tǒng)的最優(yōu)配置容量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適于梯級水光互補能源發(fā)電系統(tǒng)的光伏容量配置方法，其特征在于，所述步驟1具體包括：

步驟1.1：對發(fā)電系統(tǒng)典型日負荷進行標幺化處理，其計算公式為：

式(1)中，為第t時段的發(fā)電系統(tǒng)典型負荷的有名值；L_t為第t時段的發(fā)電系統(tǒng)典型負荷的標幺值；T為負荷時段t的最大取值；

步驟1.2：基于步驟1.1的計算結(jié)果，計算發(fā)電系統(tǒng)典型日負荷曲線的低谷負荷，其計算公式為：

L_min＝min{L₁,L₂,...,L_T}(2)

式(2)中，L_min為發(fā)電系統(tǒng)典型負荷標幺曲線的最小值；

步驟1.3：基于步驟1.1和步驟1.2的計算結(jié)果，計算發(fā)電系統(tǒng)典型負荷的峰荷曲線和基荷曲線，其計算公式：

式(3)-(4)中，為發(fā)電系統(tǒng)典型負荷的峰荷曲線；為發(fā)電系統(tǒng)典型負荷的基荷曲線。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的適于梯級水光互補能源發(fā)電系統(tǒng)的光伏容量配置方法，其特征在于，所述步驟2具體包括：

步驟2.1：基于光伏出力曲線歷史數(shù)據(jù)，生成K個光伏發(fā)電出力的初始聚類中心計算公式為：

式(5)-(7)中，為第d個光伏出力曲線歷史數(shù)據(jù)在t時段的光伏發(fā)電出力標幺值；分別為第t時段光伏發(fā)電出力曲線的最大值和最小值；k為聚類中心的索引，表示第k個光伏發(fā)電出力的聚類中心；

步驟2.2：基于步驟2.1的計算結(jié)果，計算每條光伏出力曲線與各個聚類中心的相似度S_d,k，計算公式為：

步驟2.3：篩選出與第d條光伏發(fā)電出力曲線相似度最大的聚類中心，并將第d條光伏發(fā)電出力曲線劃分到第k個類簇中；

步驟2.4：根據(jù)新的類簇，生成新的聚類中心，計算公式為：

步驟2.5：重復(fù)步驟2.2至步驟2.4，直至聚類結(jié)果不再發(fā)生變化；

步驟2.6：選取每個類簇的聚類中心作為該類簇中所有光伏發(fā)電出力曲線的代表場景；

步驟2.7：計算每個代表場景的概率π_k，計算公式為：