CN114372650A - 一种清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法，包括：根据电网历史运行数据获取清洁能源跨区域消纳中送端的风电出力特性与清洁能源跨区域消纳中受端的负荷特性之间的相关性系数；获取所述送端的清洁能源弃电量比例和所述送端中集中式接入的清洁能源容量占比；根据所述相关性系数、所述清洁能源弃电量比例和所述集中式接入的清洁能源容量占比获得所述清洁能源跨区域消纳的综合评估系数；根据综合评估系数通过模拟计算，获得所述送端的理论外送需求容量；获取需要进行发电计划优化的调度周期。优点：本发明提供的清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法具有在经济方面进行评估且避免浪费的优点。

Description

一种清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法
技术领域
本发明涉及一种清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法，属于电网技术领域。
背景技术
随着人们生活对电力越来越依赖，对电力的消耗也越来越大，目前电网中可再生能源发电占据一定的比例。
清洁能源，即绿色能源，是指不排放污染物、能够直接用于生产生活的能源，它包括核能和“可再生能源”。构建全国统一的电力市场，促进水电等清洁能源在全国范围优化配置。有利干构建清洁低碳、安全高效的能源体系，有利于防治大气污染，建设美丽中国。
然而，许多用电需求较大、电网负荷较为集中的地区，其清洁能源资源却相对匮乏，无法满足本地区的用电需求，同时，许多用电需求相对较小的地区，其清洁能源资源却比较丰富，造成本地清洁能源消纳困难，进而出现本地清洁能源浪费的问题。为了避免清洁能源的浪费，实现清洁能源的优化配置，需要制定全面的清洁能源跨区域消纳方案。因此，有必要提供一种新的清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法解决上述技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法。
为解决上述技术问题，本发明提供一种清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法，包括：
根据电网历史运行数据获取清洁能源跨区域消纳中送端的风电出力特性与清洁能源跨区域消纳中受端的负荷特性之间的相关性系数；
获取所述送端的清洁能源弃电量比例和所述送端中集中式接入的清洁能源容量占比；
根据所述相关性系数、所述清洁能源弃电量比例和所述集中式接入的清洁能源容量占比获得所述清洁能源跨区域消纳的综合评估系数；
根据综合评估系数通过模拟计算，获得所述送端的理论外送需求容量；
获取需要进行发电计划优化的调度周期，确定周期内各分区机组可调能力、各分区消纳分配系数；
将所述理论外送需求容量输入到预先根据实际电网的电网模型建立的以全系统新能源消纳电力最大为目标的发电计划模型，得到清洁能源跨区域消纳的年均联网净经济效益；
根据所述综合评估系数和所述清洁能源跨区域消纳的年均联网净经济效益，评估清洁能源跨区域消纳的可行性。
优选的，所述根据电网历史运行数据获取清洁能源跨区域消纳中送端的风电出力特性与清洁能源跨区域消纳中受端的负荷特性的相关性系数的过程包括：
根据电网历史运行数据分别获取送端的风电出力特性与所述受端的负荷特性之间的月特性相关性系数、送端的风电出力特性与所述受端的负荷特性之间的丰期典型日特性相关性系数以及送端的风电出力特性与所述受端的负荷特性之间的枯期典型日特性相关性系数；
根据所述月特性相关性系数、所述丰期典型日特性相关性系数和所述枯期典型日特性相关性系数，确定所述相关性系数。
优选的，其特征在于，所述获取所述送端的清洁能源弃电量比例的过程包括：
分别获取送端中水电的弃水电量比例、送端中风电的弃风电量比例以及送端中光电的弃光电量比例；
计算所述弃水电量比例、所述弃风电量比例和所述弃光电量比例之和，得到所述清洁能源弃电量比例。
优选的，其特征在于，获取所述送端中集中式接入的清洁能源容量占比的过程包括：
分别获取送端中集中式接入的水电站的容量占比、送端中集中式接入的风电场的容量占比以及送端中集中式接入的光伏电站的容量占比；
计算所述水电站的容量占比、所述风电场的容量占比和所述光伏电站的容量占比之和，得到所述集中式接入的清洁能源容量占比。
优选的，所述获取需要进行发电计划优化的调度周期，确定周期内各分区机组可调能力、各分区消纳分配系数的过程包括：
获取需要进行发电计划优化的调度周期中的日前调度、滚动调度和实时调度三个时间尺度；
在日前调度阶段将电网下一调度周期分段并为各分段匹配相应的优化目标；
在滚动调度阶段将当前调度周期的剩余时段重新分段并为各分段重新匹配相应的优化目标；
在实时调度阶段基于超短期预测结果对日前调度计划进行修正，修正滚动调度阶段的预测偏差。
优选的，所述在日前调度阶段将电网下一调度周期分段并为各分段匹配相应的优化目标的过程包括：
S501：对电网下一调度周期内的负荷和间歇式电源出力情况进行预测，得到电网下一调度周期的负荷和间歇式电源出力预测结果；
S502：根据所述电网下一调度周期的负荷和间歇式电源出力预测结果确定电网下一调度周期的净负荷功率预测数据；依据电网下一调度周期的净负荷功率预测数据对下一调度周期进行分段；根据不同周期分段中电网面临的失稳风险程度，为各周期分段匹配相应的优化目标；依据净负荷功率预测数据、调度周期进行分段和优化目标构造日前优化调度模型，并求解得到日前调度策略。
优选的，所述在滚动调度阶段将当前调度周期的剩余时段重新分段并为各分段重新匹配相应的优化目标的过程包括：
S503：对电网调度周期剩余时段的负荷和间歇式电源出力情况进行预测，得到电网调度周期剩余时段的负荷和间歇式电源出力预测结果；
S504：根据所述电网调度周期剩余时段的负荷和间歇式电源出力预测结果确定电网调度周期剩余时段的净负荷功率预测数据，依据电网调度周期剩余时段的净负荷功率预测数据对调度周期剩余时段进行分段；根据不同周期分段电网面临的失稳风险程度，为各周期分段匹配相应的优化目标，得到滚动调度策略
优选的，所述在实时调度阶段基于超短期预测结果对日前调度计划进行修正，修正滚动调度阶段的预测偏差的过程包括：
S505：对电网一个实时调度周期的负荷和间歇式电源出力情况进行预测，得到电网未来数分钟的负荷和间歇式电源出力预测结果；
S506：利用得到的负荷和间歇式电源出力预测结果对滚动计划进行修正，保证系统功率平衡，得到实时调度策略并发布给电网中的电源、无功补偿设备和储能装置设备；判断下一个实时调度执行时是否需要执行日前调度，若是则在即将执行下一个实时调度时执行步骤S502，否则判断下一个实时调度执行时是否需要执行滚动调度，若是则在即将执行下一个实时调度时执行步骤S503，否则在即将执行下一个实时调度时执行步骤S505。
本发明所达到的有益效果：
本发明提供一种清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法，根据外送电情况将新能源发电安全的接入电网，即能够消纳远方新能源电力，又能够满足本地用电需求；另外全面地评估清洁能源跨区域消纳方案在能源配置方面的可行性，避免了清洁能源的浪费；在经济方面评估了上述清洁能源跨区域消纳方案的可行性，进而为清洁能源跨区域消纳方案的选择提供了指导，实现了清洁能源的优化配置。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。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它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法，包括：
根据电网历史运行数据获取清洁能源跨区域消纳中送端的风电出力特性与清洁能源跨区域消纳中受端的负荷特性之间的相关性系数；
获取所述送端的清洁能源弃电量比例和所述送端中集中式接入的清洁能源容量占比；
根据所述相关性系数、所述清洁能源弃电量比例和所述集中式接入的清洁能源容量占比获得所述清洁能源跨区域消纳的综合评估系数；
根据综合评估系数通过模拟计算，获得所述送端的理论外送需求容量；
获取需要进行发电计划优化的调度周期，确定周期内各分区机组可调能力、各分区消纳分配系数；
将所述理论外送需求容量输入到预先根据实际电网的电网模型建立的以全系统新能源消纳电力最大为目标的发电计划模型，得到清洁能源跨区域消纳的年均联网净经济效益；
根据所述综合评估系数和所述清洁能源跨区域消纳的年均联网净经济效益，评估清洁能源跨区域消纳的可行性。
所述根据电网历史运行数据获取清洁能源跨区域消纳中送端的风电出力特性与清洁能源跨区域消纳中受端的负荷特性的相关性系数的过程包括：
根据电网历史运行数据分别获取送端的风电出力特性与所述受端的负荷特性之间的月特性相关性系数、送端的风电出力特性与所述受端的负荷特性之间的丰期典型日特性相关性系数以及送端的风电出力特性与所述受端的负荷特性之间的枯期典型日特性相关性系数；
根据所述月特性相关性系数、所述丰期典型日特性相关性系数和所述枯期典型日特性相关性系数，确定所述相关性系数。
所述获取所述送端的清洁能源弃电量比例的过程包括：
分别获取送端中水电的弃水电量比例、送端中风电的弃风电量比例以及送端中光电的弃光电量比例；
计算所述弃水电量比例、所述弃风电量比例和所述弃光电量比例之和，得到所述清洁能源弃电量比例。
获取所述送端中集中式接入的清洁能源容量占比的过程包括：
分别获取送端中集中式接入的水电站的容量占比、送端中集中式接入的风电场的容量占比以及送端中集中式接入的光伏电站的容量占比；
计算所述水电站的容量占比、所述风电场的容量占比和所述光伏电站的容量占比之和，得到所述集中式接入的清洁能源容量占比。
所述获取需要进行发电计划优化的调度周期，确定周期内各分区机组可调能力、各分区消纳分配系数的过程包括：
获取需要进行发电计划优化的调度周期中的日前调度、滚动调度和实时调度三个时间尺度；
在日前调度阶段将电网下一调度周期分段并为各分段匹配相应的优化目标；
在滚动调度阶段将当前调度周期的剩余时段重新分段并为各分段重新匹配相应的优化目标；
在实时调度阶段基于超短期预测结果对日前调度计划进行修正，修正滚动调度阶段的预测偏差。
所述在日前调度阶段将电网下一调度周期分段并为各分段匹配相应的优化目标的过程包括：
S501：对电网下一调度周期内的负荷和间歇式电源出力情况进行预测，得到电网下一调度周期的负荷和间歇式电源出力预测结果；
S502：根据所述电网下一调度周期的负荷和间歇式电源出力预测结果确定电网下一调度周期的净负荷功率预测数据；依据电网下一调度周期的净负荷功率预测数据对下一调度周期进行分段；根据不同周期分段中电网面临的失稳风险程度，为各周期分段匹配相应的优化目标；依据净负荷功率预测数据、调度周期进行分段和优化目标构造日前优化调度模型，并求解得到日前调度策略。
所述在滚动调度阶段将当前调度周期的剩余时段重新分段并为各分段重新匹配相应的优化目标的过程包括：
S503：对电网调度周期剩余时段的负荷和间歇式电源出力情况进行预测，得到电网调度周期剩余时段的负荷和间歇式电源出力预测结果；
S504：根据所述电网调度周期剩余时段的负荷和间歇式电源出力预测结果确定电网调度周期剩余时段的净负荷功率预测数据，依据电网调度周期剩余时段的净负荷功率预测数据对调度周期剩余时段进行分段；根据不同周期分段电网面临的失稳风险程度，为各周期分段匹配相应的优化目标，得到滚动调度策略
所述在实时调度阶段基于超短期预测结果对日前调度计划进行修正，修正滚动调度阶段的预测偏差的过程包括：
S505：对电网一个实时调度周期的负荷和间歇式电源出力情况进行预测，得到电网未来数分钟的负荷和间歇式电源出力预测结果；
S506：利用得到的负荷和间歇式电源出力预测结果对滚动计划进行修正，保证系统功率平衡，得到实时调度策略并发布给电网中的电源、无功补偿设备和储能装置设备；判断下一个实时调度执行时是否需要执行日前调度，若是则在即将执行下一个实时调度时执行步骤S502，否则判断下一个实时调度执行时是否需要执行滚动调度，若是则在即将执行下一个实时调度时执行步骤S503，否则在即将执行下一个实时调度时执行步骤S505。
与相关技术相比较，本发明提供的清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法具有如下有益效果：
本发明提供一种清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法，根据外送电情况将新能源发电安全的接入电网，即能够消纳远方新能源电力，又能够满足本地用电需求；另外全面地评估清洁能源跨区域消纳方案在能源配置方面的可行性，避免了清洁能源的浪费；在经济方面评估了上述清洁能源跨区域消纳方案的可行性，进而为清洁能源跨区域消纳方案的选择提供了指导，实现了清洁能源的优化配置。
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、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。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／或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／或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／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法，其特征在于，包括：
根据电网历史运行数据获取清洁能源跨区域消纳中送端的风电出力特性与清洁能源跨区域消纳中受端的负荷特性之间的相关性系数；
获取所述送端的清洁能源弃电量比例和所述送端中集中式接入的清洁能源容量占比；
根据所述相关性系数、所述清洁能源弃电量比例和所述集中式接入的清洁能源容量占比获得所述清洁能源跨区域消纳的综合评估系数；
根据综合评估系数通过模拟计算获得所述送端的理论外送需求容量；
获取需要进行发电计划优化的调度周期，确定周期内各分区机组可调能力、各分区消纳分配系数；
将所述理论外送需求容量输入到预先根据实际电网的电网模型建立的以全系统新能源消纳电力最大为目标的发电计划模型，得到清洁能源跨区域消纳的年均联网净经济效益；
根据所述综合评估系数和所述清洁能源跨区域消纳的年均联网净经济效益，评估清洁能源跨区域消纳的可行性。
2.根据权利要求1所述的清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法，其特征在于，所述根据电网历史运行数据获取清洁能源跨区域消纳中送端的风电出力特性与清洁能源跨区域消纳中受端的负荷特性的相关性系数的过程包括：
根据电网历史运行数据分别获取送端的风电出力特性与所述受端的负荷特性之间的月特性相关性系数、送端的风电出力特性与所述受端的负荷特性之间的丰期典型日特性相关性系数以及送端的风电出力特性与所述受端的负荷特性之间的枯期典型日特性相关性系数；
根据所述月特性相关性系数、所述丰期典型日特性相关性系数和所述枯期典型日特性相关性系数，确定所述相关性系数。
3.根据权利要求1所述的清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法，其特征在于，所述获取所述送端的清洁能源弃电量比例的过程包括：
分别获取送端中水电的弃水电量比例、送端中风电的弃风电量比例以及送端中光电的弃光电量比例；
计算所述弃水电量比例、所述弃风电量比例和所述弃光电量比例之和，得到所述清洁能源弃电量比例。
4.根据权利要求1所述的清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法，其特征在于，获取所述送端中集中式接入的清洁能源容量占比的过程包括：
分别获取送端中集中式接入的水电站的容量占比、送端中集中式接入的风电场的容量占比以及送端中集中式接入的光伏电站的容量占比；
计算所述水电站的容量占比、所述风电场的容量占比和所述光伏电站的容量占比之和，得到所述集中式接入的清洁能源容量占比。
5.根据权利要求1所述的清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法，其特征在于，所述获取需要进行发电计划优化的调度周期，确定周期内各分区机组可调能力、各分区消纳分配系数的过程包括：
获取需要进行发电计划优化的调度周期中的日前调度、滚动调度和实时调度三个时间尺度；
在日前调度阶段将电网下一调度周期分段并为各分段匹配相应的优化目标；
在滚动调度阶段将当前调度周期的剩余时段重新分段并为各分段重新匹配相应的优化目标；
在实时调度阶段基于超短期预测结果对日前调度计划进行修正，修正滚动调度阶段的预测偏差。
6.根据权利要求5所述的清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法，其特征在于，所述在日前调度阶段将电网下一调度周期分段并为各分段匹配相应的优化目标的过程包括：
S501：对电网下一调度周期内的负荷和间歇式电源出力情况进行预测，得到电网下一调度周期的负荷和间歇式电源出力预测结果；
S502：根据所述电网下一调度周期的负荷和间歇式电源出力预测结果确定电网下一调度周期的净负荷功率预测数据；依据电网下一调度周期的净负荷功率预测数据对下一调度周期进行分段；根据不同周期分段中电网面临的失稳风险程度，为各周期分段匹配相应的优化目标；依据净负荷功率预测数据、调度周期进行分段和优化目标构造日前优化调度模型，并求解得到日前调度策略。
7.根据权利要求6所述的清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法，其特征在于，所述在滚动调度阶段将当前调度周期的剩余时段重新分段并为各分段重新匹配相应的优化目标的过程包括：
S503：对电网调度周期剩余时段的负荷和间歇式电源出力情况进行预测，得到电网调度周期剩余时段的负荷和间歇式电源出力预测结果；
S504：根据所述电网调度周期剩余时段的负荷和间歇式电源出力预测结果确定电网调度周期剩余时段的净负荷功率预测数据，依据电网调度周期剩余时段的净负荷功率预测数据对调度周期剩余时段进行分段；根据不同周期分段电网面临的失稳风险程度，为各周期分段匹配相应的优化目标，得到滚动调度策略。
8.根据权利要求7所述的清洁能源跨区域消纳的可行性评估方法，其特征在于，所述在实时调度阶段基于超短期预测结果对日前调度计划进行修正，修正滚动调度阶段的预测偏差的过程包括：
S505：对电网一个实时调度周期的负荷和间歇式电源出力情况进行预测，得到电网未来数分钟的负荷和间歇式电源出力预测结果；
S506：利用得到的负荷和间歇式电源出力预测结果对滚动计划进行修正，保证系统功率平衡，得到实时调度策略并发布给电网中的电源、无功补偿设备和储能装置设备；判断下一个实时调度执行时是否需要执行日前调度，若是则在即将执行下一个实时调度时执行步骤S502，否则判断下一个实时调度执行时是否需要执行滚动调度，若是则在即将执行下一个实时调度时执行步骤S503，否则在即将执行下一个实时调度时执行步骤S505。
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CN117474579A (zh) * 2023-12-28 2024-01-30 浙江浙能能源服务有限公司 一种用于多种能源调度的可行性分析方法及系统

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