CN113361193A - 一种时序持续混合的电力系统随机生产模拟方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种时序持续混合的电力系统随机生产模拟方法，包括获取一定周期T内电力系统的模拟数据，并由该模拟数据获得原始时序负荷曲线；建立机组模型；初步修正所述原始时序负荷曲线，获得修正时序负荷曲线；在修正时序负荷曲线上，计算得到电力系统的运行数据参数；根据系统的运行数据参数，进而采用等效电量函数法进行随机生产模拟。本发明属于电力系统生产模拟技术领域，具体是提供了一种可实现对电力系统的有效模拟，实现对该电力系统的运行效率的估计和评价，兼顾多种能源的运行特征与计算效率，准确度较高的时序持续混合的电力系统随机生产模拟方法。

Description

一种时序持续混合的电力系统随机生产模拟方法
技术领域
本发明属于电力系统生产模拟技术领域，具体是指一种时序持续混合的电力系统随机生产模拟方法。
背景技术
电力系统随机生产模拟是指考虑随机性因素，模拟电力系统发电调度，预测各个机组发电量、燃料消耗量，确定发电成本的过程。同时，随机生产模拟还可以计算失负荷概率(LOLP)和电量不足期望(EENS)等可靠性指标。随机生产模拟在电力系统规划和运行方式制定中发挥重要作用，它的出现曾显著提高了电力系统规划和运行水平。
目前，水火电等常规电源的随机生产模拟技术已十分成熟。近年来，风电、光伏等清洁、可再生能源电力备受关注、发展迅速。区别于常规电源，风电、光伏出力具有鲜明的时序性、波动性，这使得传统随机生产模拟方法不再适用，对相关方法和技术提出了新的要求。开发一种适用于多类型电源的随机生产模拟方法，对于准确评估可再生能源电力价值、开展考虑可再生能源的电源规划、引导可再生能源发电健康发展有重要意义。
制定一个合理的电源规划方案和运行方式时，通常需要进行多次生产模拟计算。因而，如何充分描述电源运行特性又同时保证随机生产模拟计算效率成为相关研究与开发中的核心问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种通过获取多种能源发电并网的电力系统模拟数据，生成时序负荷曲线，依据生成的时序负荷曲线进行生产模拟操作，计算得到电力系统的运行数据参数，根据计算得到的所述电力系统的运行数据参数，最终得到电力系统的随机生产模拟结果，同时生成并输出节能与经济评价指标参数，从而实现对电力系统的有效模拟，实现对该电力系统的运行效率的估计和评价，兼顾多种能源的运行特征与计算效率，准确度较高的时序持续混合的电力系统随机生产模拟方法。
本发明采取的技术方案如下：本发明一种时序持续混合的电力系统随机生产模拟方法，包括以下步骤：
步骤一：获取一定周期T内电力系统的模拟数据，所述模拟数据包括发电机组数据、时序负荷数据、电源规划信息、机组运行技术参数、电网规划信息，完成电源的经济性与可靠性分析，并由该模拟数据获得原始时序负荷曲线；
步骤二：建立机组模型，所述机组模型包括基荷机组模型、启停调峰机组模型、时序多状态机组模型和压负荷调峰机组模型；
步骤三：由所述发电机组数据和时序负荷数据，初步修正所述原始时序负荷曲线，获得修正时序负荷曲线；
步骤四：在修正时序负荷曲线上，进行逐时刻的卷积计算，依据生成的修正时序负荷曲线进行包括能源的出力模拟、机组检修计划安排以及逐日运行模拟在内的生产模拟操作计算，计算得到电力系统的运行数据参数；
步骤五：根据系统的运行数据参数，汇总各时刻的等效电量，形成时间周期T内的等效电量函数，进而采用等效电量函数法进行随机生产模拟，最终得到电力系统的随机生产模拟结果，同时生成并输出节能与经济评价指标参数。
进一步地，所述步骤四中生产模拟计算包括非启停调峰火电机组最小技术出力段、有调节水电站的强迫出力段以及时序运行特征显著的电源的随机生产模拟计算。
进一步地，所述步骤四中生产模拟操作包括以下步骤：
步骤a：基于不同区域、不同类型电源检修安排之间的互补协调，同时根据系统负荷与系统检修规则模拟安排机组检修；
步骤b：根据包括风、光、火、水能源资源的随机特性以及装机情况，模拟能源的随机运行方式，生成符合新能源出力随机性、波动性与时空相关性的一系列出力时间序列；
步骤c：根据输入的边界条件、机组检修计划、风光水火电发电计划以及能源随机运行方式，基于包括火电、水电、燃机、热电、抽水蓄能在内的多种类型机组的运行特性，以日为单位模拟系统的调度运行。
进一步地，所述生产模拟操作步骤中，以水能源为例、根据不同区域的水库来水量，生成水电机组检修数据，并使用生成的所述水电机组检修数据对所述原始检修数据进行修正。
进一步地，所述周期T为一周或一月。
采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案一种时序持续混合的电力系统随机生产模拟方法，通过获取多种能源发电并网的电力系统模拟数据，生成时序负荷曲线，依据生成的时序负荷曲线进行生产模拟操作，计算得到电力系统的运行数据参数，根据计算得到的所述电力系统的运行数据参数，最终得到电力系统的随机生产模拟结果，同时生成并输出节能与经济评价指标参数，从而实现对电力系统的有效模拟，实现对该电力系统的运行效率的估计和评价。
附图说明
图1为本发明一种时序持续混合的电力系统随机生产模拟方法的整体结构示意图；
图2为本发明一种时序持续混合的电力系统随机生产模拟方法的生产模拟操作的原理示意图。
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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。
如图1-2所示，本发明一种时序持续混合的电力系统随机生产模拟方法，以下步骤：
步骤一：获取一定周期T内电力系统的模拟数据，所述模拟数据包括发电机组数据、时序负荷数据、电源规划信息、机组运行技术参数、电网规划信息，完成电源的经济性与可靠性分析，并由该模拟数据获得原始时序负荷曲线；
步骤二：建立机组模型，所述机组模型包括基荷机组模型、启停调峰机组模型、时序多状态机组模型和压负荷调峰机组模型；
步骤三：由所述发电机组数据和时序负荷数据，初步修正所述原始时序负荷曲线，获得修正时序负荷曲线；
步骤四：在修正时序负荷曲线上，进行逐时刻的卷积计算，依据生成的修正时序负荷曲线进行包括能源的出力模拟、机组检修计划安排以及逐日运行模拟在内的生产模拟操作计算，计算得到电力系统的运行数据参数；
步骤五：根据系统的运行数据参数，汇总各时刻的等效电量，形成时间周期T内的等效电量函数，进而采用等效电量函数法进行随机生产模拟，最终得到电力系统的随机生产模拟结果，同时生成并输出节能与经济评价指标参数。
其中，所述步骤四中生产模拟计算包括非启停调峰火电机组最小技术出力段、有调节水电站的强迫出力段以及时序运行特征显著的电源的随机生产模拟计算。
所述步骤四中生产模拟操作包括以下步骤：
步骤a：基于不同区域、不同类型电源检修安排之间的互补协调，同时根据系统负荷与系统检修规则模拟安排机组检修；
步骤b：根据包括风、光、火、水能源资源的随机特性以及装机情况，模拟能源的随机运行方式，生成符合新能源出力随机性、波动性与时空相关性的一系列出力时间序列；
步骤c：根据输入的边界条件、机组检修计划、风光水火电发电计划以及能源随机运行方式，基于包括火电、水电、燃机、热电、抽水蓄能在内的多种类型机组的运行特性，以日为单位模拟系统的调度运行。
所述生产模拟操作步骤中，以水能源为例、根据不同区域的水库来水量，生成水电机组检修数据，并使用生成的所述水电机组检修数据对所述原始检修数据进行修正。
所述周期T为一周或一月。
本方案中通过获取多种能源发电并网的电力系统模拟数据，生成时序负荷曲线，依据生成的时序负荷曲线进行生产模拟操作，计算得到电力系统的运行数据参数，根据计算得到的所述电力系统的运行数据参数，最终得到电力系统的随机生产模拟结果，同时生成并输出节能与经济评价指标参数，从而实现对电力系统的有效模拟，实现对该电力系统的运行效率的估计和评价。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
以上对本发明及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本发明的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种时序持续混合的电力系统随机生产模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：获取一定周期T内电力系统的模拟数据，所述模拟数据包括发电机组数据、时序负荷数据、电源规划信息、机组运行技术参数、电网规划信息，完成电源的经济性与可靠性分析，并由该模拟数据获得原始时序负荷曲线；
步骤二：建立机组模型，所述机组模型包括基荷机组模型、启停调峰机组模型、时序多状态机组模型和压负荷调峰机组模型；
步骤三：由所述发电机组数据和时序负荷数据，初步修正所述原始时序负荷曲线，获得修正时序负荷曲线；
步骤四：在修正时序负荷曲线上，进行逐时刻的卷积计算，依据生成的修正时序负荷曲线进行包括能源的出力模拟、机组检修计划安排以及逐日运行模拟在内的生产模拟操作计算，计算得到电力系统的运行数据参数；
步骤五：根据系统的运行数据参数，汇总各时刻的等效电量，形成时间周期T内的等效电量函数，进而采用等效电量函数法进行随机生产模拟，最终得到电力系统的随机生产模拟结果，同时生成并输出节能与经济评价指标参数。
2.根据权利要求1所述的一种时序持续混合的电力系统随机生产模拟方法，其特征在于：所述步骤四中生产模拟计算包括非启停调峰火电机组最小技术出力段、有调节水电站的强迫出力段以及时序运行特征显著的电源的随机生产模拟计算。
3.根据权利要求1所述的一种时序持续混合的电力系统随机生产模拟方法，其特征在于：所述步骤四中生产模拟操作包括以下步骤：
步骤a：基于不同区域、不同类型电源检修安排之间的互补协调，同时根据系统负荷与系统检修规则模拟安排机组检修；
步骤b：根据包括风、光、火、水能源资源的随机特性以及装机情况，模拟能源的随机运行方式，生成符合新能源出力随机性、波动性与时空相关性的一系列出力时间序列；
步骤c：根据输入的边界条件、机组检修计划、风光水火电发电计划以及能源随机运行方式，基于包括火电、水电、燃机、热电、抽水蓄能在内的多种类型机组的运行特性，以日为单位模拟系统的调度运行。
4.根据权利要求3所述的一种时序持续混合的电力系统随机生产模拟方法，其特征在于：所述生产模拟操作步骤中，以水能源为例、根据不同区域的水库来水量，生成水电机组检修数据，并使用生成的所述水电机组检修数据对所述原始检修数据进行修正。
5.根据权利要求1所述的一种时序持续混合的电力系统随机生产模拟方法，其特征在于：所述周期T为一周或一月。
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