[發明專利]一種跨時空多能源基地新能源互補能力評估方法及系統

有效

• 申請號: 202010435753.0
• 申請日: 2020-05-21
• 公開（公告）號: CN111680891B
• 公開（公告）日: 2023-05-30
• 發明（設計）人: 徐志成;金艷鳴;劉俊;郭捷;焦冰琦;張富強;鄭寬;張晉芳;魯剛;史善哲;弭轍;元博;王芃;傅觀君;馮君淑;閆曉卿;伍聲宇;栗楠;譚雪;趙秋莉;王曉晨;楊捷;李卓男;肖鑫利;徐沈智;徐波;呂夢璇;侯東羊
• 申請（專利權）人: 國網能源研究院有限公司;國網河北省電力有限公司
• 主分類號: G06Q10/0637
• 分類號: G06Q10/0637;G06Q10/0639;G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/126
• 代理公司: 北京八月瓜知識產權代理有限公司 11543
• 代理人: 李斌

本發明公開了一種跨時空多能源基地新能源互補能力評估方法及系統，該方法包括步驟：確定分析的多個能源基地的新能源外送規模、出力曲線、各能源基地之間互聯的距離以及單位互聯成本；確定多個能源基地全連接情景下的通道數；計算確定各互聯通道兩端能源基地間的互補能力及系統平均互補強度；對各個通道依次進行遺傳算法編碼，并設定以系統平均互補強度最大為遺傳算法的目標函數；求解函數得到系統平均互補強度最大值及最佳聯網方案。本發明同時考慮多能源基地的外送特性曲線、外送規模、互聯距離、單位互聯通道成本等多因素影響下的跨時空多能源基地新能源互補能力評估，為多基地能源系統的跨時空互補規劃提供了理論指導和實踐依據。

技術領域

本發明涉及能源電力系統規劃技術領域，具體涉及一種跨時空多能源基地新能源互補能力評估方法及系統。

背景技術

風電、光伏等新能源發電特性受輻照強度、風速等資源條件影響較大，故不同區域的新能源基地出力特性存在一定的時空互補現象。針對由多個能源基地構成的電力系統，如何評估跨時空能源基地下的新能源互補潛力及給出互補能力最大的最佳聯網方案是當前理論研究及實際多區域電網規劃面臨的關鍵問題。

現有技術中，針對跨時空多能源基地新能源互補能力評估的各種方法中，主要采取基于相關系數的相似性計算方法。已有文獻中最常見的主要有皮爾森(Pearson)相關系數和斯皮爾曼(Spearman)秩相關系數等等。但是現有技術存在以下問題：

(1)只能計算兩個能源基地間的相似性，無法同時反映多個能源基地下的系統互補性。基于相似性的互補性指標方法適合兩個能源基地的互補能力的計算，多個能源基地的互補性的計算如果采取兩兩相似性依次計算，則其與計算順序相關，結果將產生不一致性。

(2)只能反映兩曲線間的趨勢相似性，難以反映曲線間的距離對互補性的刻畫。基于Pearson相關系數和Spearman秩相關系數的互補性描述方法，當兩能源基地新能源出力曲線趨勢完全一致但曲線間距不同時，計算得到的結果是其互補能力相同，這與實際情況不符，忽略了不同能源基地新能源外送規模對互補性的影響。

(3)無法刻畫多個能源基地間的互聯距離、互聯成本等對互補能力大小的影響。如兩能源基地若距離過長、互聯通道成本過高將使得兩基地間的互補難以實現，故此其互補能力較小。

(4)無法給出互補能力最大時對應的最佳聯網方案。

有鑒于此，亟需提供一種同時考慮多能源基地的外送特性曲線、外送規模、互聯距離、單位互聯通道成本等共同因素影響下的跨時空多能源基地新能源互補能力評估方法。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是提供了一種跨時空多能源基地新能源互補能力評估方法，包括以下步驟：

確定分析的多個能源基地，獲取所述多個能源基地的新能源外送規模、新能源出力曲線、各能源基地之間互聯的距離以及各能源基地互聯通道的單位成本；

確定多個能源基地全連接情景下的通道數；計算確定各互聯通道兩端能源基地間的互補能力，同時確定由多個能源基地構成的系統平均互補強度；

根據當通道連接或不連接時分別編碼為1或0的條件，對各個通道依次進行遺傳算法編碼，并設定以系統平均互補強度最大為遺傳算法的目標函數；

優化求解函數得到系統平均互補強度最大值，并輸出對應的多個能源基地間最佳聯網方案。

在上述方法中，所述多個能源基地全連接情景下的通道數目M_total由以下計算得到：

式中，N表示能源基地個數。

在上述方法中，所述確定各互聯通道兩端能源基地間的互補能力通過下式計算：