【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及新能源電力輸送，特別是考慮缺電概率和送電偏離度的風光儲容量優(yōu)化配置方法。
技術(shù)介紹
1、新能源基地的安全與穩(wěn)定依賴于各電源與儲能系統(tǒng)之間的協(xié)調(diào)性。確保風能和太陽能與儲能能力之間的合理配比，利用不同能源的相互補充性，對于保障系統(tǒng)的經(jīng)濟性和可靠性至關(guān)重要。因此，合理配置各類電源和儲能容量是新能源基地規(guī)劃階段研究的重要方向。隨著能源互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展和新能源比重的增加，推進建設(shè)新能源外送基地對于促進清潔能源大規(guī)模利用和綠色低碳經(jīng)濟的發(fā)展具有深遠影響。新能源外送基地能夠幫助我國在很大程度上解決目前新能源分布不均的問題。例如，青海省作為國家級新能源外送基地之一，已建成并網(wǎng)運行的光伏、風電裝機容量超過1000萬千瓦。特別是青海海西州的多個大型風電、光伏混合發(fā)電項目，成為新能源外送的重要組成部分。實踐表明新能源外送基地在提高能源結(jié)構(gòu)比重、優(yōu)化能源布局具有實際成果和潛在能力。
2、在新能源外送基地的研究方面，現(xiàn)有技術(shù)基于變流器并網(wǎng)的新能源外送系統(tǒng)功率傳輸能力評估深入探討了清潔能源通過變流器并網(wǎng)的外送系統(tǒng)功率傳輸能力，強調(diào)了其在電網(wǎng)穩(wěn)定運行中的關(guān)鍵作用。文章綜合考慮了多種約束條件，確定了新能源的最大外送能力，并通過算例分析驗證了無功補償與動態(tài)熱容量的協(xié)同作用可增強外送能力。現(xiàn)有技術(shù)支撐新能源基地電力外送的電源組合優(yōu)化配置策略研究分析了新能源基地化開發(fā)及其電力外送對于實現(xiàn)能源清潔低碳轉(zhuǎn)型的重要性。文章基于廣域長期氣象數(shù)據(jù)，使用時序生產(chǎn)模擬和電源擴展優(yōu)化模型，研究了調(diào)節(jié)電源與新能源裝機的優(yōu)化組合策略。現(xiàn)有技術(shù)大規(guī)模新能源基地經(jīng)特高
3、目前已有研究圍繞清潔能源外送能力、新能源基地開發(fā)與電力外送、特高壓直流輸電系統(tǒng)、可再生能源容納能力和能源互補輸送系統(tǒng)等方面展開。然而，少有文章進行新能源外送基地風光儲容量優(yōu)化配置方面的研究。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本專利技術(shù)的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種考慮缺電概率和送電偏離度的風光儲容量優(yōu)化配置方法。
2、本專利技術(shù)的目的通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：考慮缺電概率和送電偏離度的風光儲容量優(yōu)化配置方法，包括以下步驟：
3、步驟s1、使用k-means方法對受端電網(wǎng)負荷曲線進行聚類，得到典型負荷場景；
4、步驟s2、基于直線式運行模式為每種典型負荷場景計算直流輸電計劃；
5、步驟s3、構(gòu)建考慮缺電概率和送電偏離度的新能源基地風光儲容量優(yōu)化配置模型；求解得出最優(yōu)配置方案。
6、具體的，所述步驟s1的具體步驟包括：
7、s11、初始化：首先確定要分成的類別數(shù)k，并隨機選擇k個數(shù)據(jù)點作為初始的聚類中心mj(i)，i為迭代計算次數(shù)，初始時取1，j＝1,2,...,k；
8、s12、分配數(shù)據(jù)點：對于每個數(shù)據(jù)點xi，計算它與各個聚類中心的距離d(xi,mj(i))，并將其分配給距離最近的聚類中心mj(i)所代表的類別sj中：
9、
10、式中，i＝(xi1,xi2,...xim)；j＝(xj1,xj2,...xjm)；
11、s13、更新聚類中心：計算每個聚類中的數(shù)據(jù)點的平均值，將該平均值作為新的聚類中心，
12、
13、式中，nj代表第j個類中數(shù)據(jù)對象的個數(shù)；sj表示屬于第j類的所有數(shù)據(jù)點的集合。
14、s14、重復(fù)迭代：重復(fù)執(zhí)行步驟s12和步驟s13，直到聚類中心的變化小于閾值；
15、s15、輸出聚類結(jié)果。
16、具體的，所述步驟s2中直流輸電計劃的約束條件為：
17、
18、式中：t為1個典型負荷場景的時刻數(shù)為24；ut為功率調(diào)整狀態(tài)，為0-1變量，ut＝1表示時段t調(diào)整直流通道輸電功率，ut＝0表示時段t不調(diào)整直流通道輸電功率；pthvdc為時段t的直流輸電計劃功率；m為實現(xiàn)大m法的系數(shù)；i為當前場景類別對應(yīng)的負荷曲線數(shù)量；為第i條負荷曲線在時段t的取值，△t為單位時段時間間隔，p1hvdc和分別為第一和第t時刻的直流輸電計劃功率。。
19、具體的，所述步驟s3中計算直流輸電計劃的目標函數(shù)如下式：
20、
21、式中，t為1個典型負荷場景的時刻數(shù)為24，i為當前場景類別對應(yīng)的負荷曲線數(shù)量，為第i條負荷曲線在時段t的取值。
22、具體的，所述步驟s3中新能源基地風光儲容量優(yōu)化配置模型以風光儲三類電源投資成本最小作為目標函數(shù)：
23、minf(x)＝min(cww+cppv+css+cee)
24、式中：cw為風力發(fā)電投資成本；w為風力發(fā)電規(guī)劃容量；cp為光伏發(fā)電投資成本；pv為光伏發(fā)電規(guī)劃容量；cs為儲能功率部分投資成本；s為儲能功率部分規(guī)劃容量；ce為儲能能量部分投資成本；e為儲能能量部分規(guī)劃容量。
25、具體的，所述新能源基地風光儲容量優(yōu)化配置模型的約束條件包括：
26、火電出力約束：
27、
28、式中：是t時刻第i個場景火電機組的運行狀態(tài)，1代表運行、0代表關(guān)閉；pig,min為第i個機組的最小技術(shù)出力；為t時刻第i個場景機組向儲能的出力；為t時刻第i個場景機組向直流通道的出力；pig,max第i個場景機組的最大技術(shù)出力；tig,on為第i個場景火電機組最小開啟時間；tig,off為第i個場景火電機組最小關(guān)閉時間；rig,up、rig,d分別為第i個場景火電機組的上、下爬坡速率；
29、新能源出力約束：
30、
31、式中：分別為t時刻第i個場景風光向儲能的出力；分別為t時刻第i個場景風光向直流通道的出力；為t時刻第i個場景風光的最大出力；
32、儲能運行約束：
33、
34、式中：分別為t時刻第i個場景充放電狀態(tài)，1代本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
1.考慮缺電概率和送電偏離度的風光儲容量優(yōu)化配置方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮缺電概率和送電偏離度的風光儲容量優(yōu)化配置方法，其特征在于：所述步驟S1的具體步驟包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮缺電概率和送電偏離度的風光儲容量優(yōu)化配置方法，其特征在于：所述步驟S2中直流輸電計劃的約束條件為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的考慮缺電概率和送電偏離度的風光儲容量優(yōu)化配置方法，其特征在于：所述步驟S3中計算直流輸電計劃的目標函數(shù)如下式：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮缺電概率和送電偏離度的風光儲容量優(yōu)化配置方法，其特征在于：所述步驟S3中新能源基地風光儲容量優(yōu)化配置模型以風光儲三類電源投資成本最小作為目標函數(shù)：
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的考慮缺電概率和送電偏離度的風光儲容量優(yōu)化配置方法，其特征在于：所述新能源基地風光儲容量優(yōu)化配置模型的約束條件包括：
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮缺電概率和送電偏離度的風光儲容量優(yōu)化配置方法，其特征在于：還包括步驟S4、通過實際數(shù)據(jù)利用近端策略優(yōu)化算法進行算例分
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的考慮缺電概率和送電偏離度的風光儲容量優(yōu)化配置方法，其特征在于：所述近端策略優(yōu)化算法的步驟為：
...【技術(shù)特征摘要】
1.考慮缺電概率和送電偏離度的風光儲容量優(yōu)化配置方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮缺電概率和送電偏離度的風光儲容量優(yōu)化配置方法，其特征在于：所述步驟s1的具體步驟包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮缺電概率和送電偏離度的風光儲容量優(yōu)化配置方法，其特征在于：所述步驟s2中直流輸電計劃的約束條件為：
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的考慮缺電概率和送電偏離度的風光儲容量優(yōu)化配置方法，其特征在于：所述步驟s3中計算直流輸電計劃的目標函數(shù)如下式：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的考慮缺電概率和送電偏離度的風光儲容量優(yōu)化配置方法，其特...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：馬俊先，田宏梁，王湘，李國杰，熊健，李海波，丁帆，靳盤龍，周宗川，
申請(專利權(quán))人：國網(wǎng)寧夏電力有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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