[發明專利]一種基于出力互補性的風光水多能互補容量優化配置方法

有效

• 申請號: 202110284127.0
• 申請日: 2021-03-17
• 公開（公告）號: CN112952818B
• 公開（公告）日: 2022-08-19
• 發明（設計）人: 譚喬鳳;聞昕;雷曉輝;唐雅君;孫圓亮;丁紫玉
• 申請（專利權）人: 河海大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/38;H02J3/46;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 張賞

本發明公開了一種基于出力互補性的風光水多能互補容量優化配置方法，包括，提出采用混合能源系統各時段輸送到電網的出力與負荷需求比的風光水多能出力互補效益的定量評價指標；建立基于出力互補效益最大的風光電站場址和容量優化配置模型；從時間和空間上評估風光水多能互補發電效益，得到最優的風光電站場址和容量優化配置。本發明方法能充分利用水庫的調節能力和風光水自然資源的時空互補性，有效平抑風電和光伏出力波動性，緩解嚴重的棄風、棄光現象，并提升水電站的枯期發電量，充分利用水電對風光的電力補償效益，風光對水電的電量補償效益，在保證電力輸出質量的同時提高混合能源的綜合利用效率。

技術領域

本發明屬于多能互補發電規劃技術領域，具體涉及一種基于出力互補性的風光水多能互補容量 優化方法。

背景技術

發展風電、光伏(以下簡稱風光)等清潔低碳可再生能源已成為全球緩解能源危機、應對氣候 變化、改善生態環境的重大戰略舉措。然而，風光受風速、太陽輻射、溫度等眾多自然因素的影響， 輸出功率具有顯著的隨機性、波動性、間歇性特性，增加了電網的調峰、調頻壓力，不利于電力系 統的安全經濟穩定運行，限制了電網對風光的消納。風光水多能互補的核心思想是風光電站產生的 隨機性和間歇性電力首先被傳輸到與水電站相連的聯合控制中心，由附近的水電機組實時跟蹤和補 償之后，一起打捆外送至電網，以平抑風光不穩定性出力對電網的沖擊，解決大規模風光集中上網 的消納難題，提高清潔能源的綜合利用水平。

以雅礱江流域為例，流域水電規劃總裝機容量達2885萬kW，左右岸經濟可開發范圍內風能、 太陽能資源技術可開發量分別為1200萬kW和2000萬kW，具備較大的開發潛力。然而，目前風光 新能源容量規劃大都只考慮了資源分布特性，沒有考慮流域梯級水電站的互補調節能力和電力系統 的消納條件，容易造成嚴重的棄風、棄光現象。為了避免新規劃的風、光電站再走北方“上網難、大 量棄風棄光”的老路，實現新能源發電量和裝機容量同步增長的目的，有必要研究流域梯級水電站能 調蓄，電網能消納的最優風光電站接入規模。

發明內容

為解決現有技術的不足，本發明提出一種基于出力互補性的風光水多能互補容量優化配置方法， 該方法能在確保供電質量的情況下得到已建水電站最優的風光建設場址和接入規模。

為實現上述發明目的，本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種基于出力互補性的風光水多能互補容量優化配置方法，包括，

通過評估風光資源量初選風光電站場址；

以風光電站場址為約束，建立風電站出力模型、光伏電站出力模型和水電站出力模型；

基于風電站出力，光伏電站出力和水電站出力，建立風光水多能出力互補效益的定量評價指標；

基于所述風光水多能出力互補效益的定量評價指標建立風光電站場址和容量優化配置模型；

求解所述風光電站場址和容量優化配置模型，得到最優風光電站場址和容量配置。

進一步的，所述通過評估風光資源量初選風光電站場址，包括，

獲取水電站周邊的風光資源量數據，根據獲得的數據分辨率劃分地理網格；

計算各地理網格內風功率密度及全球水平輻射總量；

根據風功率密度和全球水平輻射總量，基于平均風功率密度的劃分級別和發電適宜等級程度劃 分初選風光電站場址。

進一步的，

所述風電站出力模型如下：

N_W,i＝I_WCF_W,i