[發明專利]計及降水影響的抽水蓄能電站調峰能力分析方法

有效

• 申請號: 202010501679.8
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111817321B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發明（設計）人: 車彬;于若英;郭寧;曾柏琛;趙亮;屈高強;朱凌志;陳寶生;陳寧;韓一鳴
• 申請（專利權）人: 國網寧夏電力有限公司經濟技術研究院;中國電力科學研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/00
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 符繼超

本發明公開了一種計及降水影響的抽水蓄能電站調峰能力分析方法，包括獲取抽水蓄能電站庫區在不同時段的降水量數據；建立抽水蓄能水量模型，將抽水蓄能電站的各個時段的降水量計入抽水蓄能電站上水庫模型和下水庫模型；將步驟二建立的抽水蓄能水量模型引入抽水蓄能工作狀態模型與約束條件，建立抽水蓄能電站調峰模型；將抽水蓄能電站調峰模型應用于微電網系統的約束條件，并根據微電網系統模型的目標函數，建立計及降水影響的微電網系統模型。本發明能夠充分考慮在豐水季或降水量較大的地區，對抽水蓄能電站調節能力進行精細化建模和分析，并在此基礎上對電網的新能源消納進行分析，提高抽水蓄能電站的建模精度。

技術領域

本發明涉及新能源技術領域，更具體的說是涉及一種計及降水影響的抽水蓄能電站調峰能力分析方法。

背景技術

我國新能源資源豐富、分布廣泛，大力發展新能源發電對保障我國能源安全、節能減排、實現可持續發展具有重要的戰略意義。隨著新能源裝機組容量的不斷增大，尤其是風電、光伏等分布式電源DG(distributed generation)的發展，DG出力不確定性對電網安全穩定運行造成了不利的影響。

DG出力的隨機性以及風電自身“反調峰”的特性，負荷往往難以響應新能源機組的出力導致新能源無法實現消納，從而“棄風棄光”的現象十分嚴重。采用儲能裝置可以有效改善新能源的消納，實現能量在時間上“轉移”。相比于其他儲能方式，抽水蓄能以其資金投入少、設備壽命長、儲能規模大、轉換效率高、技術成熟、運行條件簡便、清潔環保等特點，因而得到了快速發展和廣泛應用，是目前電力系統中最成熟、最實用的大規模儲能方式。

分析制約新能源消納的關鍵因素，主要考慮的有火電機組出力范圍以及爬坡能力，抽水蓄能電站的“抽發”功率范圍，而抽水蓄能電站的出力范圍受到上下水庫庫容約束。

由于現有抽水蓄能電站考慮往往默認抽水蓄能電站的水庫水量不發生改變，而實際中由于水庫受到降水等影響往往存在水量上升的情況。當水量增加超過一定量的情況下，由于受到庫容量約束的影響，這會對抽水蓄能的調節能力造成限制和約束，會導致抽水蓄能電站調節能力下降，從而影響新能源的消納情況，進而導致整個電網運行經濟性下降。

因此，如何提供一種計量手段計算降水對抽水蓄能電站調峰能力和新能源消納能力的影響，從而提高抽水蓄能電站的建模精度是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種計及降水影響的抽水蓄能電站調峰能力分析方法，能夠充分考慮在豐水季或降水量較大的地區，對抽水蓄能電站調節能力進行精細化建模和分析，并在此基礎上對電網的新能源消納進行分析，為電網的經濟優化調度提供基礎支撐。

為了實現上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種計及降水影響的抽水蓄能電站調峰能力分析方法，包括如下步驟：

步驟一，獲取抽水蓄能電站庫區在不同時段的降水量數據；

步驟二，建立抽水蓄能水量模型，將抽水蓄能電站的各個時段的降水量計入抽水蓄能電站上水庫模型和下水庫模型；

步驟三，將步驟二建立的抽水蓄能水量模型引入抽水蓄能工作狀態模型與約束條件，建立抽水蓄能電站調峰模型；

步驟四，將抽水蓄能電站調峰模型應用于微電網系統的約束條件，并根據微電網系統模型的目標函數，建立計及降水影響的微電網系統模型。

優選的，所述步驟二中，抽水蓄能電站降水量對于水庫水量影響的模型為：

Q_(pr,k)＝E_(pr,k)S

Q_(pr,k)為單位時間內的水庫水量降水增加的值；S為計算時段內的平均水庫面積；