[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

本發明公開了一種在離網/并網條件下水光蓄混合能源系統的運行優化方法，先構建水光蓄混合能源系統的出力模型，再通過計及CVaR來度量水光蓄混合能源系統在離網/并網時的風險，并基于風險值分別構建水光蓄混合能源系統在離網/并網時的目標函數及約束條件，最近通過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，從而得到最小丟負荷的量minObjsubgt;off_grid/subgt;和最大利潤。

技術領域

本發明屬于混合可再生能源技術領域，更為具體地講，涉及一種在離網/并網條件下水光蓄混合能源系統的運行優化方法。

背景技術

隨著全球化石燃料的日益枯竭和人民生活水平的不斷提高，世界各國對環境保護的意識都逐漸加強。大力發展可再生能源已經成為各國解決能源和環境問題的重要方式?？稍偕茉窗颂柲?、風能、水能、生物質能等?？稍偕茉词且环N取之不盡、用之不竭的能源，其開發不但不會產生溫室氣體，而且可以解決我國偏遠地區的電力供應問題。據《2019年全球可再生能源現狀報告》得出，全球可再生能源發電容量達到了2378GW，其中太陽能光伏裝機容量為505GW，風電裝機容量為591GW，水電裝機容量為1132GW。隨著可再生能源裝機容量的增加，傳統的化石燃料將逐漸被取代。由于風力和光伏等可再生能源具有隨機性和波動性等特點，大規模可再生能源接入會對電網的穩定性和供電質量造成很大的影響，因此推動“多能互補、融合發展”成為我國未來電力發展的方向。水電具有成本低、調峰性能強、效率高等優勢，依靠可以調節的水電站庫容，水電可以快速啟停或調節出力，是多能互補發電技術的重要組成部分。多能互補可以減少棄風棄光棄水現象，促進新能源消納，是提高電力系統穩定性、落實綠色發展的重要手段。

由于可再生能源滲透率的不斷提高，為了改善電網運行的效率和穩定性，引入儲能系統是必要的。儲能系統起到削峰填谷的作用，進一步減少棄風棄光棄水現象，而且可以使得投資者獲得更多的利潤。抽水蓄能電站是良好的儲能系統，它利用夜晚過剩的電力驅動水泵，把水從下水庫抽到上水庫，把電能轉化為勢能存儲起來，在白天用電高峰期時把勢能轉化為電能。引入抽水蓄能電站，電力的供需將更加平衡，電網的穩定性將得到穩步提升。在電力市場中，光伏、水電和抽水蓄能電站在滿足本地負荷需求的情況下，在電價較低時，可以把電轉化為勢能存儲起來，在電價較高的時候賣給電力市場來獲得更多的收益。

近些年，國內外在混合可再生能源領域都取得了很多成果。例如，文獻“JavedDhillon,Arun?Kumar,Sunil?K.Singal,Astochastic?approach?for?the?operation?of?awind?and?pumped?storage?plant?under?a?deregulated?environment,InternationalJournal?of?Green?Energy,vol.13,pp.55-62,2016”針對風力發電的不確定性，提出了風電和抽水蓄能電站聯合運行的策略，提高了風電機組的利用率并且增加了投資者的收入；文獻“Luyao?Liu,Qie?Sun,Hailong?Li,Hongyi?Yin,Xiaohan?Ren,Ronald?Wennersten,Evaluating?the?benefits?of?Integrating?Floating?Photovoltaic?and?PumpedStorage?Power?System,Energy?Conversion?and?Management,vol?194,pp.173-185,2019”提出了浮式光伏-抽水蓄能電站相結合的系統，在發電效益最大化的同時盡可能減少能量不平衡。水光蓄系統可以給負荷提供持續可靠的電力，抽水蓄能電站在該系統中充當儲能設施，其把多余的電力存儲起來，有效的解決了電能供應不平衡的問題，而且可以實現在電力市場中運行利潤最大化。所述混合可再生能源系統包括可再生能源發電單元和能量存儲單元，因此需要提供一種考慮光伏、負荷和電價的不確定性對水光蓄混合能源系統影響的技術方案。

發明內容