CN112671046B - 一种风光火储外送容量协调优化配置方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种风光火储外送容量协调优化配置方法和系统,包括:确定风光火储外送容量协调优化配置的边界条件;拟定直流逐月台阶式运行曲线;确定当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量;确定火电机组和储能的配置容量,形成新的风光火储配置容量方案;对新的风光火储配置容量方案进行风光火储联合运行生产模拟,得到新的弃电率、火电利用小时数;判断新的弃电率、火电利用小时数是否满足约束条件,直到得到满足约束条件的风光火储打捆外送容量配置方案;从得到的风光火储打捆外送容量配置方案中选出成本最小的方案作为最终的风光火储协调优化配置容量。本发明可以广泛应用于风光火储外送容量协调优化配置领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力送出配置容量优化方法和系统,特别是关于一种基于生产模拟经直流通道送出的风光火储外送容量协调优化配置方法和系统。
背景技术
新能源发电资源与电力需求一般呈逆向分布,建设跨区直流工程、扩大新能源消纳范围,是未来电网发展趋势。
然而,随着能源资源优化配置能力的不断提高,如何在规划阶段统筹考虑多直流协调运行与大规模新能源外送消纳,避免将消纳压力积压至运行阶段,同时提高直流通道利用效率,是未来电网规划中的巨大挑战。
发明内容
针对上述问题,本发明的目的是提供一种基于生产模拟的经直流送出的风光火储外送容量协调优化配置方法和系统。
为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:
本发明的第一个方面,是提供一种风光火储外送容量协调优化配置方法,其包括以下步骤:
1)确定风光火储外送容量协调优化配置的边界条件,所述边界条件至少包括受端系统负荷特性曲线;
2)根据步骤1)确定的受端系统负荷特性曲线,拟定直流逐月台阶式运行曲线;
3)根据预先确定的规划区域内的最大风电装机总容量和最大光伏装机总容量,确定当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量;
4)基于当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量以及边界条件,确定火电机组和储能的配置容量,形成新的风光火储配置容量方案;
5)按照所述新的风光火储配置容量方案,得到最终的风光火储协调优化配置容量。
进一步地,所述步骤3)中,当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量的确定方法,包括以下步骤:
3.1)根据规划区域内风电场、风况特征及机组的安装和设备运输条件,确定规划区域内的最大风电装机总容量;
3.2)根据规划区域内的光伏组件效率、场地、逆变器及光伏子阵组装方式,确定规划区域内的最大光伏装机总容量;
3.3)基于确定的最大风电装机总容量和最大光伏装机总容量,以预设步长比例减少风电和光伏的装机容量,得到当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量。
进一步地,所述步骤3.1)中,规划区域内的最大风电装机总容量的确定方法,包括以下步骤:
3.1.1)考虑地形地貌、尾流效应因素,依据风电场风能玫瑰图分析结论确定规划区域风电机组的布点排布,得到规划区域内最大风机数量nF;
3.1.2)根据规划风电场的风况特征、机组的安装和设备运输条件,确定规划区域内风电机组的单机容量MF;
3.1.3)根据规划区域内风电机组的单机容量MF与子阵数,确定规划区域内的最大风电装机总容量CF max,其中,最大风电装机总容量CF max的计算公式为:
CF=nF×PF
其中,nF是规划区域内最大风机数量;MF为风电机组的单机容量。
进一步地,所述步骤3.2)中,确定规划区域内的最大光伏装机总容量的方法,包括以下步骤:
3.2.1)根据光伏组件效率、场地条件确定规划区域内的单个光伏组件功率Pg;
3.2.2)根据逆变器的最低工作电压、允许的最高输入电压、光伏板自身可加的电压大小确定光伏组件串数ng;
所述光伏组件串数ng的计算公式为:
式中,ng为光伏组件串数;Kv为光伏组件开路电压温度系数;K′v为光伏件工作电压温度系数;t为光伏件工作条件下的最低温度;t′为光伏件工作条件下的最高温度 Vdcmax为逆变器允许最大直流输入电压;Vmpptmax为逆变器MPPT电压最大值;Vmpptmin为逆变器MPPT电压最小值;Voc为光伏组件开路电压;Vpm为光伏组件工作电压;
3.2.3)由规划区域面积及光伏子阵组装方式确定规划区域内最大光伏子阵数量Ng;
3.2.4)根据规划区域内单个光伏组件功率Pg、光伏组件串数ng与光伏子阵数量Ng确定最大光伏装机总容量Cg max;
所述最大光伏装机总容量的计算公式为:
式中,Cg max为最大光伏装机总容量,ng为光伏组件串数,Pg为单个光伏组件功率,Ng为光伏子阵数量。
进一步地,所述步骤4)中,新的风光火储配置容量方案的形成方法,包括以下步骤:
4.1)在当前风电装机容量和光伏装机容量的基础上,得到该风光容量约束下的火电机组的装机容量初始值以及配套储能初始值;
4.2)以确定的火电机组的装机容量初始值和配套储能初始值的基础上,以预设第一步长减少火电的配置容量,以预设第二步长增加储能的配置容量,并保持光伏、风电机组配置容量不变,得到新的风光火储配置容量方案。
进一步地,所述步骤5)中,按照所述新的风光火储配置容量方案,得到最终的风光火储协调优化配置容量的方法,包括以下步骤:
5.1)采用考虑大规模风光火储联合运行的运行模拟程序SPER,将步骤1)中的边界条件和步骤2)中的直流逐月台阶式运行曲线作为输入条件,对新的风光火储配置容量方案进行风光火储联合运行生产模拟,得到新的弃电率、火电利用小时数;
5.2)判断得到的新的弃电率、火电利用小时数是否满足约束条件,若不满足,则返回步骤3),直到得到满足约束条件的风光火储打捆外送容量配置方案;
5.3)从得到的各满足约束条件的风光火储打捆外送容量配置方案中选出成本最小的方案作为最终的风光火储协调优化配置容量。
进一步地,所述步骤5.2)中,预设约束条件为新的弃电率大于最大弃电率λ0或者新的火电利用小时数小于最小火电利用小时数t0;
根据约束条件对新的弃电率、火电利用小时数进行判断时:
若约束条件不满足,则返回步骤3),对风光火储的配置容量进行更新,得到新的风光火储配置容量方案;
若满足约束条件,则记录相应的风光火储经直流外送的配置容量方案: (Ch,Cg,Cf,Cc),并进入步骤5.3),直至迭代终止。
进一步地,所述步骤5.3)中,对得到的满足约束条件的风光火储打捆外送容量配置方案进行成本计算时,计算公式为:
Fd=fgCg+fFCF+fhCh+fcCc
其中,Fd为容量配置方案的经济成本,fg为光伏单位发电成本,fF为风电单位发电成本,fh为火电单位发电成本,fc为储能单位发电成本,Cg为容量配置方案中对应的风电配置容量,CF为容量配置方案中对应的风电配置容量,Ch容量配置方案中对应的火电配置容量,Cc容量配置方案中对应的储能配置容量。
本发明的第二个方面,是提供一种风光火储外送容量协调优化配置系统,其包括:
边界条件确定模块,用于确定风光火储外送容量协调优化配置的边界条件;所述边界条件至少包括受端系统负荷特性曲线;
运行曲线拟定模块,用于根据确定的边界条件中的受端系统负荷特性曲线,拟定直流逐月台阶式运行曲线;
风电光伏装机容量确定模块,用于根据预先确定的规划区域内的最大风电装机总容量和最大光伏装机总容量,确定当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量;
风光火储配置容量方案确定模块,用于基于当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量以及边界条件,确定火电机组和储能的配置容量,形成新的风光火储配置容量方案;
最终配置容量确定模块,用于按照所述新的风光火储配置容量方案,得到最终的风光火储协调优化配置容量。
进一步地,所述最终配置容量确定模块包括:生产模拟模块,用于采用考虑大规模风光火储联合运行的运行模拟程序SPER,将确定的边界条件和直流运行曲线作为输入条件,对新的风光火储配置容量方案进行风光火储联合运行生产模拟,得到新的弃电率、火电利用小时数;判断模块,用于判断得到的新的弃电率、火电利用小时数是否满足约束条件,若不满足,则返回风电光伏装机容量确定模块,直到得到满足约束条件的风光火储打捆外送容量配置方案;成本计算模块,用于从得到的各满足约束条件的风光火储打捆外送容量配置方案中选出成本最小的方案作为最终的风光火储协调优化配置容量。
本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:1、本发明充分考虑了风光火储打捆外送的技术和经济性约束,可以最大程度发挥风火打捆外送通道功能。2、本发明通过风光火储配置容量优化,提高了新能源的消纳能力、火电机组的设备利用效益。本发明可广泛应用于大规模风光火储外送的容量协调优化配置问题。
附图说明
图1是本发明风光火储外送容量协调优化配置方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。
目前在风光火储经直流通道送出配置容量问题上,没有充分考虑风光火储打捆的技术和经济特性,无法最大程度发挥直流通道利用率,提高设备效益,因此,本发明综合考虑经济成本与风光资源消纳,统筹进行风光火储协同优化配置,实现对风光火储外送容量的协调优化。
如图1所示,本发明提供一种风光火储外送容量协调优化配置方法,包括以下步骤:
1)确定风光火储外送容量协调优化配置的边界条件,该边界条件包括外送通道输电能力、年利用小时数、送端系统火电机组的运行特性、送端系统风电出力特性曲线、送端系统光伏出力特性曲线和受端系统负荷特性曲线。
2)根据步骤1)确定的受端系统负荷特性曲线,拟定直流逐月台阶式运行曲线。
按照受端电网年负荷特性,直流通道年利用小时数在4500至5500小时,调整各月直流曲线标幺值,仅受端电网最大负荷所在月份直流最大输送功率按1p.u.考虑,拟定直流逐月台阶式运行曲线;参考受端电网日负荷特性,按照调度运行部门提出的直流功率调整每天不超过6次的要求,对直流曲线进行进一步优化。
3)根据预先确定的规划区域内的最大风电装机总容量和最大光伏装机总容量,确定当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量。
具体的,包括以下步骤:
3.1)根据规划区域内风电场、风况特征及机组的安装和设备运输条件等,确定规划区域内的最大风电装机总容量CF max。
具体的,包括以下步骤:
3.1.1)考虑地形地貌、尾流效应等因素,依据风电场风能玫瑰图分析结论确定规划区域风电机组的布点排布,得到规划区域内最大风机数量nF;
3.1.2)根据规划风电场的风况特征、机组的安装和设备运输条件,确定规划区域内风电机组的单机容量MF;
3.1.3)根据规划区域内风电机组的单机容量MF与子阵数,确定规划区域内的最大风电装机总容量CF max;其中,最大风电装机总容量CF max的计算公式:
其中,nF是规划区域内最大风机数量;MF为风电机组的单机容量。
3.2)根据规划区域内的光伏组件效率、场地、逆变器及光伏子阵组装方式等,确定规划区域内的最大光伏装机总容量Cg max。
具体的,光伏子阵列设计原则如下:
①光伏组件组串输出电压必须在逆变器正产工作输入电压允许范围内;
②光伏组件串最高输出电压不能超过光伏板自身允许的最高电压;
③逆变器直流输入侧光伏组件总功率不应该小于该逆变器额定输入功率,但不超过逆变器最大输入功率;
④光伏组件与逆变器的直流侧间电缆长度不宜过长,否则会增加电路损耗;
⑤逆变器的最低工作电压以及允许的最高输入电压和光伏板自身可加的电压大小决定光伏组件串数量的多少。其中,光伏组件串的并联数量由逆变器的额定容量确定。
具体的,包括以下步骤:
3.2.1)根据光伏组件效率、场地等条件确定规划区域内的单个光伏组件功率Pg;
3.2.2)根据逆变器的最低工作电压、允许的最高输入电压、光伏板自身可加的电压大小确定光伏组件串数ng。
光伏组件串数ng的计算公式为:
式中,ng为光伏组件串数;Kv为光伏组件开路电压温度系数;K′v为光伏件工作电压温度系数;t为光伏件工作条件下的最低温度;t′为光伏件工作条件下的最高温度 Vdcmax为逆变器允许最大直流输入电压;Vmpptmax为逆变器MPPT电压最大值;Vmpptmin为逆变器MPPT电压最小值;Voc为光伏组件开路电压;Vpm为光伏组件工作电压;
3.2.3)由规划区域面积及光伏子阵组装方式确定规划区域内最大光伏子阵数量Ng;
3.2.4)根据规划区域内单个光伏组件功率Pg、光伏组件串数ng与光伏子阵数量Ng确定最大光伏装机总容量Cg max,其中,最大光伏装机总容量Cg max的计算公式:
3.3)基于确定的最大风电装机总容量和最大光伏装机总容量,以预设步长比例Δk 减少风电、光伏装机容量,得到当前迭代次数下的风电装机容量CF和光伏装机容量Cg。
其中,n为第一层迭代次数。
4)基于当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量以及边界条件,确定火电机组和储能的配置容量,形成新的风光火储配置容量方案。
具体的,包括以下步骤:
4.1)在当前风电装机容量CF和光伏装机容量Cg的基础上,得到该风光容量约束下的火电机组的装机容量初始值Ch ini以及配套储能初始值Cc ini;
式中,为火电机组的装机容量初始值;Cz为直流容量;λg为风电同时率;Cg为当前光伏装机容量;λF为光伏同时率;CF为当前风电装机容量;ξ为火电设备检修备用率;η为厂用电率;Cc ini为配套储能初始值;D为储能初始配置系数。
4.2)以步骤4.1)确定的火电机组的装机容量初始值Ch ini和配套储能初始值Cc ini的基础上,以预设第一步长Δ1减少火电的配置容量,以预设第二步长Δ2增加储能的配置容量,并保持光伏、风电机组配置容量不变,得到新的风光火储配置容量方案。
当前火电的配置容量和储能的配置容量为:
Ch(m+1)=Ch(m)-mΔ1 (9)
Cc(d+1)=Cc(d)+dΔ2 (10)
其中,Ch(m+1)为当前火电机组的配置容量;m为第一层迭代次数,Cc(d+1)为当前储能的配置容量,d为第三层迭代次数。
5)采用考虑大规模风光火储联合运行的的国家电网运行模拟程序SPER,将步骤1)的边界条件和步骤2)确定的直流逐月台阶式运行曲线作为输入边界,对新的风火打捆配置容量方案进行风光火储联合运行生产模拟,得到新的弃电率、火电利用小时数。
6)判断得到的新的弃电率、火电利用小时数是否满足约束条件,直到得到满足约束条件的风光火储打捆外送容量配置方案。其中,约束条件为新的弃电率大于最大弃电率λ0或者新的火电利用小时数小于最小火电利用小时数t0。
根据约束条件对新的弃电率、火电利用小时数进行判断时:
若约束条件不满足,则返回步骤3),对风光火储的配置容量进行更新,得到新的风光火储配置容量方案;
若满足约束条件,则记录相应的风光火储经直流外送的配置容量方案: (Ch,Cg,Cf,Cc),并进入步骤7),直至迭代终止。
7)根据得到的满足约束条件的风光火储打捆外送容量配置方案,对经济成本进行核算,得到容量配置的经济成本Fd;选择其中经济成本最小的方案对应的风光火储配置容量即为最终的风光火储协调优化配置容量。
经济成本Fd的计算公式:
Fd=fgCg+fFCF+fhCh+fcCc (11)
其中,fg为光伏单位发电成本,fF为风电单位发电成本,fh为火电单位发电成本,fc为储能单位发电成本。
本发明还提供一种风光火储外送容量协调优化配置系统,其包括:边界条件确定模块,用于确定风光火储外送容量协调优化配置的边界条件;
运行曲线拟定模块,用于根据确定的边界条件中的受端系统负荷特性曲线,拟定直流逐月台阶式运行曲线;
风电光伏装机容量确定模块,用于根据预先确定的规划区域内的最大风电装机总容量和最大光伏装机总容量,确定当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量;
风光火储配置容量方案确定模块,用于基于当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量以及边界条件,确定火电机组和储能的配置容量,形成新的风光火储配置容量方案;
最终配置容量确定模块,用于按照新的风光火储配置容量方案,得到最终的风光火储协调优化配置容量。
进一步,最终配置容量确定模块包括:生产模拟模块,用于采用考虑大规模风光火储联合运行的的国家电网运行模拟程序SPER,将确定的边界条件和直流运行曲线作为输入条件,对新的风光火储配置容量方案进行风光火储联合运行生产模拟,得到新的弃电率、火电利用小时数;判断模块,用于判断得到的新的弃电率、火电利用小时数是否满足约束条件,若不满足,则返回风电光伏装机容量确定模块,直到得到满足约束条件的风光火储打捆外送容量配置方案;成本计算模块,用于从得到的各满足约束条件的风光火储打捆外送容量配置方案中选出成本最小的方案作为最终的风光火储协调优化配置容量。
本领域内的技术人员应明白,本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置、和计算机程序产品的流程图和方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和方框图中的每一流程和方框、以及流程图和方框图中的流程和方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
上述各实施例仅用于说明本发明,其中各部件的结构、连接方式和制作工艺等都是可以有所变化的,凡是在本发明技术方案的基础上进行的等同变换和改进,均不应排除在本发明的保护范围之外。
Claims (8)
1.一种风光火储外送容量协调优化配置方法,其特征在于包括以下步骤:
1)确定风光火储外送容量协调优化配置的边界条件,所述边界条件至少包括受端系统负荷特性曲线;
2)根据步骤1)确定的受端系统负荷特性曲线,拟定直流逐月台阶式运行曲线;
3)根据预先确定的规划区域内的最大风电装机总容量和最大光伏装机总容量,确定当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量;
所述步骤3)中,当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量的确定方法,包括以下步骤:
3.1)根据规划区域内风电场、风况特征及机组的安装和设备运输条件,确定规划区域内的最大风电装机总容量;
其中,规划区域内的最大风电装机总容量的确定方法,包括以下步骤:
3.1.1)考虑地形地貌、尾流效应因素,依据风电场风能玫瑰图分析结论确定规划区域风电机组的布点排布,得到规划区域内最大风机数量nF;
3.1.2)根据规划风电场的风况特征、机组的安装和设备运输条件,确定规划区域内风电机组的单机容量MF;
3.1.3)根据规划区域内风电机组的单机容量MF与子阵数,确定规划区域内的最大风电装机总容量CF max,其中,最大风电装机总容量CF max的计算公式为:
CF=nF×PF
其中,nF是规划区域内最大风机数量;MF为风电机组的单机容量;
3.2)根据规划区域内的光伏组件效率、场地、逆变器及光伏子阵组装方式,确定规划区域内的最大光伏装机总容量;
3.3)基于确定的最大风电装机总容量和最大光伏装机总容量,以预设步长比例减少风电和光伏的装机容量,得到当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量;
4)基于当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量以及边界条件,确定火电机组和储能的配置容量,形成新的风光火储配置容量方案;
5)按照所述新的风光火储配置容量方案,得到最终的风光火储协调优化配置容量。
2.如权利要求1所述的一种风光火储外送容量协调优化配置方法,其特征在于:所述步骤3.2)中,确定规划区域内的最大光伏装机总容量的方法,包括以下步骤:
3.2.1)根据光伏组件效率、场地条件确定规划区域内的单个光伏组件功率Pg;
3.2.2)根据逆变器的最低工作电压、允许的最高输入电压、光伏板自身可加的电压大小确定光伏组件串数ng;
所述光伏组件串数ng的计算公式为:
式中,ng为光伏组件串数;Kv为光伏组件开路电压温度系数;K′v为光伏件工作电压温度系数;t为光伏件工作条件下的最低温度;t'为光伏件工作条件下的最高温度Vdcmax为逆变器允许最大直流输入电压;Vmpptmax为逆变器MPPT电压最大值;Vmpptmin为逆变器MPPT电压最小值;Voc为光伏组件开路电压;Vpm为光伏组件工作电压;
3.2.3)由规划区域面积及光伏子阵组装方式确定规划区域内最大光伏子阵数量Ng;
3.2.4)根据规划区域内单个光伏组件功率Pg、光伏组件串数ng与光伏子阵数量Ng确定最大光伏装机总容量Cg max;
所述最大光伏装机总容量的计算公式为:
式中,Cg max为最大光伏装机总容量,ng为光伏组件串数,Pg为单个光伏组件功率,Ng为光伏子阵数量。
3.如权利要求1所述的一种风光火储外送容量协调优化配置方法,其特征在于:所述步骤4)中,新的风光火储配置容量方案的形成方法,包括以下步骤:
4.1)在当前风电装机容量和光伏装机容量的基础上,得到该风光容量约束下的火电机组的装机容量初始值以及配套储能初始值;
4.2)以确定的火电机组的装机容量初始值和配套储能初始值的基础上,以预设第一步长减少火电的配置容量,以预设第二步长增加储能的配置容量,并保持光伏、风电机组配置容量不变,得到新的风光火储配置容量方案。
4.如权利要求1所述的一种风光火储外送容量协调优化配置方法,其特征在于:所述步骤5)中,按照所述新的风光火储配置容量方案,得到最终的风光火储协调优化配置容量的方法,包括以下步骤:
5.1)采用考虑大规模风光火储联合运行的运行模拟程序SPER,将步骤1)中的边界条件和步骤2)中的直流逐月台阶式运行曲线作为输入条件,对新的风光火储配置容量方案进行风光火储联合运行生产模拟,得到新的弃电率、火电利用小时数;
5.2)判断得到的新的弃电率、火电利用小时数是否满足约束条件,若不满足,则返回步骤3),直到得到满足约束条件的风光火储打捆外送容量配置方案;
5.3)从得到的各满足约束条件的风光火储打捆外送容量配置方案中选出成本最小的方案作为最终的风光火储协调优化配置容量。
5.如权利要求4所述的一种风光火储外送容量协调优化配置方法,其特征在于:所述步骤5.2)中,预设约束条件为新的弃电率大于最大弃电率λ0或者新的火电利用小时数小于最小火电利用小时数t0;
根据约束条件对新的弃电率、火电利用小时数进行判断时:
若约束条件不满足,则返回步骤3),对风光火储的配置容量进行更新,得到新的风光火储配置容量方案;
若满足约束条件,则记录相应的风光火储经直流外送的配置容量方案:(Ch,Cg,Cf,Cc),并进入步骤5.3),直至迭代终止。
6.如权利要求4所述的一种风光火储外送容量协调优化配置方法,其特征在于:所述步骤5.3)中,对得到的满足约束条件的风光火储打捆外送容量配置方案进行成本计算时,计算公式为:
Fd=fgCg+fFCF+fhCh+fcCc
其中,Fd为容量配置方案的经济成本,fg为光伏单位发电成本,fF为风电单位发电成本,fh为火电单位发电成本,fc为储能单位发电成本,Cg为容量配置方案中对应的风电配置容量,CF为容量配置方案中对应的风电配置容量,Ch容量配置方案中对应的火电配置容量,Cc容量配置方案中对应的储能配置容量。
7.一种风光火储外送容量协调优化配置系统,其特征在于,包括:
边界条件确定模块,用于确定风光火储外送容量协调优化配置的边界条件,所述边界条件至少包括受端系统负荷特性曲线;
运行曲线拟定模块,用于根据确定的边界条件中的受端系统负荷特性曲线,拟定直流逐月台阶式运行曲线;
风电光伏装机容量确定模块,用于根据预先确定的规划区域内的最大风电装机总容量和最大光伏装机总容量,确定当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量;
其中,确定当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量,包括:
根据规划区域内风电场、风况特征及机组的安装和设备运输条件,确定规划区域内的最大风电装机总容量,包括:考虑地形地貌、尾流效应因素,依据风电场风能玫瑰图分析结论确定规划区域风电机组的布点排布,得到规划区域内最大风机数量nF;根据规划风电场的风况特征、机组的安装和设备运输条件,确定规划区域内风电机组的单机容量MF;根据规划区域内风电机组的单机容量MF与子阵数,确定规划区域内的最大风电装机总容量CF max,其中,最大风电装机总容量CF max的计算公式为:
CF=nF×PF
其中,nF是规划区域内最大风机数量;MF为风电机组的单机容量;
根据规划区域内的光伏组件效率、场地、逆变器及光伏子阵组装方式,确定规划区域内的最大光伏装机总容量;
基于确定的最大风电装机总容量和最大光伏装机总容量,以预设步长比例减少风电和光伏的装机容量,得到当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量;
风光火储配置容量方案确定模块,用于基于当前迭代次数下的风电装机容量和光伏装机容量以及边界条件,确定火电机组和储能的配置容量,形成新的风光火储配置容量方案;
最终配置容量确定模块,用于按照所述新的风光火储配置容量方案,得到最终的风光火储协调优化配置容量。
8.如权利要求7所述的一种风光火储外送容量协调优化配置系统,其特征在于,所述最终配置容量确定模块包括:
生产模拟模块,用于采用考虑大规模风光火储联合运行的运行模拟程序SPER,将确定的边界条件和直流运行曲线作为输入条件,对新的风光火储配置容量方案进行风光火储联合运行生产模拟,得到新的弃电率、火电利用小时数;
判断模块,用于判断得到的新的弃电率、火电利用小时数是否满足约束条件,若不满足,则返回风电光伏装机容量确定模块,直到得到满足约束条件的风光火储打捆外送容量配置方案;
成本计算模块,用于从得到的各满足约束条件的风光火储打捆外送容量配置方案中选出成本最小的方案作为最终的风光火储协调优化配置容量。
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