[發明專利]一種在離網/并網下水光蓄混合能源系統的運行優化方法

有效

• 申請號: 202010736046.5
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111969595B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 胡維昊;李堅;黃琦;肖鵬飛;許瀟;張真源;井實;杜月芳;張蔓;曹迪
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/28;H02J3/38;H02J3/46
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

1.一種在離網/并網條件下水光蓄混合能源系統的運行優化方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)、構建水光蓄混合能源系統的出力模型；

(1.1)、構建水光蓄混合能源系統中光伏模塊的出力模型；

其中，為t時刻下場景k時的光伏電站的出力功率，P^PV_max為光伏電站的最大容量，為t時刻下場景k時的太陽輻射強度，G^ref為在參考條件下的太陽輻射強度，K^T為最大功率時的溫度系數，為t時刻下場景k時的光伏面板的溫度，T^ref為在參考條件下光伏面板的溫度，為t時刻下場景k時的周圍環境溫度；

(1.2)、構建水光蓄混合能源系統中水電的出力模型；

其中，為t時刻下場景k時的水電總出力，為t時刻下場景k時無水電調度的出力，為t時刻下場景k時由于水電調度所改變的出力，ρ為水的密度，g為重力加速度，η為水電的能量轉換效率，Q為通過水輪機的水流量，H₀為水電的凈水頭，λ^D為水電調度系數；

(1.3)、構建水光蓄混合能源系統中抽水蓄能機組的模型；

其中，為t時刻下場景k時的水庫儲水量，為抽水蓄能機組在t-1時刻下場景k時的水庫儲水量，η^PM為抽水蓄能機組的抽水效率，為t時刻下場景k時的抽水功率，η^GM為抽水蓄能機組的發電效率，為t時刻下場景k時的發電功率，H為上下游的高度差，為t時刻下場景k時光伏電站提供給抽水蓄能機組的功率，為t時刻下場景k時水電提供給抽水蓄能機組的功率，為t時刻下場景k時負荷所消耗抽水蓄能機組的功率；

(2)、通過計及條件風險價值即CVaR來度量水光蓄混合能源系統的風險；

離網條件下水光蓄混合能源系統的風險：

并網條件下水光蓄混合能源系統的風險：

其中，ξ_CVaR和ξ'_CVaR為離網和并網條件下在置信度α下的CVaR值，ζ_α和η_k為計算CVaR時的輔助變量，δ_k為場景k下的概率，Ω為總的場景數目，R_k為離網條件下丟負荷的值，R'_k為并網條件下預期的收入；

(3)、根據水光蓄混合能源系統的風險系數構建水光蓄混合能源系統的目標函數；

(3.1)、構建水光蓄混合能源系統在離網時的目標函數；

其中，Obj_{off_grid}為水光蓄混合能源系統中總的丟負荷的功率，β為風險因子，為t時刻下場景k時的負荷的值，為t時刻下場景k時光伏提供給負荷的功率，為t時刻下場景k時水電提供給負荷的功率，為t時刻下場景k時負荷所消耗抽蓄的功率；

(3.2)、構建水光蓄混合能源系統在并網時的目標函數；

其中，R_{on_grid}為水光蓄混合能源系統的總預期收入，EP_t,k為t時刻下場景k時的現貨電價，為t時刻下場景k時向電力市場賣電的量；

(4)、構建水光蓄混合能源系統的約束條件；

其中，為t時刻下場景k時光伏電站的輸出功率，為t時刻下場景k時水電的總出力，V^PHS_min為抽蓄的最小庫容，V^PHS_max為抽蓄的最大庫容，為一天初始時刻和場景k時的儲水量，為一天結束時刻和場景k時的儲水量，P^PM_min為抽蓄機組的最小抽水功率，P^PM_max為抽蓄機組的最大抽水功率，P^GM_min為抽蓄機組的最小發電功率，P^GM_max為抽蓄機組的最大發電功率，B_t,k為t時刻下場景k時抽蓄機組的工作狀態，B_t,k＝1時為抽水狀態，B_t,k＝0為發電狀態；

(5)、基于水光蓄混合能源系統的出力模型和約束條件，采用基于場景的隨機優化算法分別優化水光蓄混合能源系離網和并網時的目標函數，從而得到不同時刻不同場景下的最小丟負荷量minObj_{off_grid}和最大利潤maxR_{on_grid}。