【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于新能源發電，尤其涉及一種提升靈活性的煤水風光廣域電力系統優化配置方法。
技術介紹
1、近年來，隨著環境義務、供電安全、新型發電技術演變、通信控制技術發展以及新市場的要求，世界范圍內電力系統正發生著巨大變化。目前，人類的能源利用形式仍然以傳統化石能源為主，但化石能源存在不可再生、環境污染嚴重等缺點，促使追求低碳發展。為了充分消納可再生能源，提高傳統能源的靈活性，研究多類型能源的優化配置技術十分必要。
2、目前，對多類型能源電力系統的靈活性規劃的研究主要存在以下不足：(1)未系統性地建立包含風、光、水、火等多種能源資源的統一互補耦合數學模型，同時針對多種類型電源之間協同互補的研究較少，而且還缺乏能夠定量評價多時空尺度、多能源電力系統的靈活性評價指標和協同規劃方法。(2)在廣域電力系統電源建模及互補特性方面，建立了可再生能源系統的單一模型，但可再生能源模型與傳統電源模型相容度不高，且利用機組運行提高可再生能源消納的機理尚不清晰。(3)在含多類型能源的廣域電力系統規劃研究中多采用資源配合和容量存儲兩種方法優化系統運行情況，以達到減少運行成本、提高風光消納率等目的。從靈活性的角度分析多能源機組協同運行機理的研究較少，導致大量可用的靈活性資源沒有得到重視，造成電力系統靈活性平衡嚴重不足。
技術實現思路
1、針對現有技術中的上述不足，本專利技術提供的一種提升靈活性的煤水風光廣域電力系統優化配置方法解決了目前廣域電力系統中靈活性不足的問題。
2、為了達到上述專
3、建立煤-水-風-光廣域電力系統運行模型；
4、根據煤-水-風-光廣域電力系統運行模型，對煤-水-風-光廣域電力系統進行靈活性量化分析，建立采用靈活性供需平衡工作模式的計及靈活性的廣域電力系統運行模型；
5、以煤-水-風-光廣域電力系統的投資總成本為優化目標，建立投資決策模型；
6、根據投資決策模型的約束條件，以廣域電力系統社會福利為優化目標，建立市場出清模型；
7、建立外層為投資決策模型，內層為市場出清模型的內外雙層規劃-運行一體化模型，通過雙層模型優化，得到提高靈活性的煤-水-風-光廣域電力系統規劃方案。
8、進一步地，所述煤-水-風-光廣域電力系統運行模型包括煤電出力模型、水電出力模型、風電出力模型、光伏出力模型和傳輸線路模型：
9、
10、php,t＝ahp×qt2+bhp×qt+chp
11、
12、
13、
14、其中，ptcp為t時刻煤電機組輸出功率；為煤電機組最小技術出力水平；為煤電機組最大技術出力水平；php,t為t時刻水電機組輸出功率；ahp、bhp和chp均為水電機組的水能-電能轉換系數；qt為t時刻水電站的發電流量；vt為t時刻風機輪轂的風速；vwind,t為t時刻測風點的風速；h為輪轂高度；hw為測風點高度；ptwp為t時刻風電機組輸出功率；vin為切入風速；vout為切出風速；pwn為風電機組額度功率；vr為額定風速；ptpv為t時刻光伏電池組的出力功率；lsolar,t為t時刻光伏電池所處區域的太陽輻射強度；m為光伏電池的降容系數；ppvn為光伏電池處于標準測試條件下的標稱功率；α為功率溫度系數；tc,t為t時刻光伏電池組工作的實際溫度；tstc為光伏電池組工作標準溫度；ttemp,t為t時刻光伏電池所處環境溫度；noct為光伏電池組標稱溫度；pttr為t時刻互聯線路的傳輸功率；為互聯線路的最大傳輸功率限制；為t時刻從區域a到a′的傳輸功率；為t時刻從區域a′到a的傳輸功率。
15、進一步地，所述對煤-水-風-光廣域電力系統進行靈活性量化分析的結果為：
16、
17、
18、
19、
20、ftn＝ftl+ftwp+ftpv+δftwp+δftpv
21、
22、
23、
24、其中，為t時刻區域a的電力系統在上方向的運行靈活性裕度；為t時刻區域a的電力系統在下方向的運行靈活性裕度；為t時刻區域a在上方向提供的靈活性資源總量；為t時刻區域a在下方向提供的靈活性資源總量；為t時刻區域a的系統靈活性需求；為t時刻區域a煤電機組在上方向提供的靈活性資源總量；為t時刻區域a水電機組在上方向提供的靈活性資源總量；為t時刻區域a靈活線路傳輸在上方向提供的靈活性資源總量；為t時刻區域a靈活性爬坡產品提供的靈活性資源總量；為t時刻區域a煤電機組在下方向提供的靈活性資源總量；為t時刻區域a水電機組在下方向提供的靈活性資源總量；為t時刻區域a靈活線路傳輸在下方向提供的靈活性資源總量；ncp為煤電機組總數；n1為煤電機組編號；為區域a第n1臺煤電機組最大技術出力水平；為t時刻區域a第n1臺煤電機組技術出力水平；為區域a第n1臺煤電機組在上方向的爬坡能力；δt為調度間隔時間；為區域a第n1臺煤電機組最小技術出力水平；為區域a第n1臺煤電機組在下方向的爬坡能力；nhp為水電機組總數；n2為水電機組編號；為區域a第n2臺水電機組最大技術出力水平；為t時刻區域a第n2臺水電機組技術出力水平；為區域a第n2臺水電機組在上方向的爬坡能力；為區域a第n2臺水電機組最小技術出力水平；為區域a第n2臺水電機組在下方向的爬坡能力；ftn為t時刻的系統靈活性需求；ft1為t時刻的系統負荷的靈活性需求；ftwp為t時刻的系統風電機組的靈活性需求；ftpv為t時刻的系統光伏機組的靈活性需求；δftwp為風電機組由于不確定性出力造成的功率波動；δftpv為光伏機組由于不確定性出力造成的功率波動；為t+1時刻的系統負荷的有功功率；ptl為t時刻的系統負荷的有功功率；為t+1時刻的系統風電機組的有功功率；ptwp為t時刻的系統風電機組的有功功率；為t+1時刻的系統光伏機組的有功功率；ptpv為t時刻的系統光伏機組的有功功率；ptwp,real為t時刻的系統風電機組的實際出力值；ptwp,pre為t時刻的系統風電機組的功率預測值；為在t時刻的系統風電機組的功率預測誤差；ptpv,real為t時刻的系統光伏機組的實際出力值；ptpv,pre為t時刻的系統光伏機組的功率預測值；為在t時刻的系統光伏機組的功率預測誤差。
25、進一步地，所述靈活性供需平衡工作模式具體為：
26、當靈活性資源總量大于或等于系統靈活性需求時，先充分消納由風電機組和光伏機組發出的電力，再由水電機組和煤電機組進行深度調峰，最后由靈活線路傳輸進行補充；當靈活性資源總量小于系統靈活性需求時，先由水電機組和煤電機組進行調峰，再由風電機組和光伏機組補充電力，最后通過靈活爬坡產品優化運行靈活性；所述靈活性資源包括煤電機組、水電機組、靈活線路傳輸和靈活爬坡產品；所述系統靈活性需求包括風電機組、光伏機組和電力負荷。
27、進一本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種提升靈活性的煤水風光廣域電力系統優化配置方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述提升靈活性的煤水風光廣域電力系統優化配置方法，其特征在于，所述煤-水-風-光廣域電力系統運行模型包括煤電出力模型、水電出力模型、風電出力模型、光伏出力模型和傳輸線路模型：
3.根據權利要求1所述提升靈活性的煤水風光廣域電力系統優化配置方法，其特征在于，所述對煤-水-風-光廣域電力系統進行靈活性量化分析的結果為：
4.根據權利要求1所述提升靈活性的煤水風光廣域電力系統優化配置方法，其特征在于，所述靈活性供需平衡工作模式具體為：
5.根據權利要求1所述提升靈活性的煤水風光廣域電力系統優化配置方法，其特征在于，所述投資決策模型的目標函數為：
6.根據權利要求1所述提升靈活性的煤水風光廣域電力系統優化配置方法，其特征在于，所述投資決策模型的約束條件包括：資源上限約束、年最大負荷約束、年運行電量約束和市場定價約束：
7.根據權利要求1所述提升靈活性的煤水風光廣域電力系統優化配置方法，其特征在于，所述市場出清模型的目標函數為：
8.根據權利要求1所述提升靈活性的煤水風光廣域電力系統優化配置方法，其特征在于，所述市場出清模型的約束條件包括區域電力平衡約束、機組運行約束、網絡安全約束、靈活運行平衡約束和新能源出力約束：
9.根據權利要求1所述提升靈活性的煤水風光廣域電力系統優化配置方法，其特征在于，所述雙層模型優化，得到提高靈活性的煤-水-風-光廣域電力系統規劃方案，具體為：對內層市場出清模型建立拉格朗日函數，通過求取KKT條件和互補松弛約束建立MPEC模型，通過MPEC模型處理將雙層模型轉化為單層模型進行優化求解，得到提高靈活性的煤-水-風-光廣域電力系統規劃方案。
...【技術特征摘要】
1.一種提升靈活性的煤水風光廣域電力系統優化配置方法，其特征在于，包括：
2.根據權利要求1所述提升靈活性的煤水風光廣域電力系統優化配置方法，其特征在于，所述煤-水-風-光廣域電力系統運行模型包括煤電出力模型、水電出力模型、風電出力模型、光伏出力模型和傳輸線路模型：
3.根據權利要求1所述提升靈活性的煤水風光廣域電力系統優化配置方法，其特征在于，所述對煤-水-風-光廣域電力系統進行靈活性量化分析的結果為：
4.根據權利要求1所述提升靈活性的煤水風光廣域電力系統優化配置方法，其特征在于，所述靈活性供需平衡工作模式具體為：
5.根據權利要求1所述提升靈活性的煤水風光廣域電力系統優化配置方法，其特征在于，所述投資決策模型的目標函數為：
6.根據權利要求1所述提升靈活性的煤水風光廣域電力系統優化配置方法，其特征在于，所述投...
【專利技術屬性】
技術研發人員：王慶，陶宇軒，
申請(專利權)人：國家電網有限公司西南分部，
類型：發明
國別省市：
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