[发明专利]一种独立新能源混合发电系统优化规划方法

说明书

本发明公开了一种独立新能源混合发电系统优化规划方法，首先根据风电、光伏、小水电的间歇性、随机性、互补性等出力特性，建立各新能源发电系统出力模型及综合成本模型；其次基于混合发电系统所在区域典型历史气象、资源数据，利用遗传算法优化新能源之间的配比关系，进而得到N种电源容量配置预选方案；最后给出合理的能量管理策略，推动优化管理，并且建立相应的优化配置评价体系，评估N种预选方案的可靠性、经济性及能源利用率等情况。本发明方法为微电网的新能源混合发电系统的规划建设与合理配置提供一定的参考。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，涉及一种独立新能源混合发电系统规划技术。

背景技术

随着全球经济的不断发展，对于能源的需求也越来越大，能源危机和环境保护也受到了全世界的广泛重视，因此，新能源发电技术得到了国内外的深入研究和推广应用。

新能源发电技术因地制宜，可充分利用当地的可再生资源，包括太阳能、风能、生物质能等，实现较好的经济效益和社会效益。与传统发电方式相比，混合发电系统可提高资源利用率，主要特点有：

发电设备就地安装，靠近用电负荷端和用户终端；

系统容量普遍较小，便于给海岛、边远牧区、偏远山区等独立区域供电；

可以有多种方式运行，技能作为独立微网运行，也能与电网并网运行；

多数采用可再生能源发电，充分利用新能源，发电源清洁，环境污染少。

不难看出，因地制宜地建设风电太阳能发电等新能源混合发电系统，既符合目前我国建设节约环保型社会的时代要求，也是解决海岛、偏远地区等用电难题的一种有效方式。

发明内容

技术问题：本发明提供一种实现了对新能源混合发电系统新能源发电量的优化配置，减小所需配置的储能容量，提高规划结果适应性和实用性的独立新能源混合发电系统优化规划方法。

技术方案：本发明的独立新能源混合发电系统优化规划方法，包括以下步骤：

步骤1：采集区域历史气象数据，包括光照数据、风速数据及水流数据，建立各新能源发电系统出力模型及综合成本模型；

步骤2：根据所述步骤1中得到的各新能源发电系统出力模型输出的出力数据，以储能配置容量最小为目标函数，利用遗传算法进行优化计算，得到新能源之间的优化配比关系，进而得到N种电源容量配置预选方案；

步骤3：基于微电网中各储能设备和柴油机组发电部件的能量管理策略，新能源与储能设备、柴油机之间的供电配合方案，以及历史数据，遍历步骤2中得到的N种电源配置预选方案，进行模拟优化调度，得到不同预选方案的各项指标，包括负荷失电率LOLP、弃风弃光率LOEP及运行成本STC；

步骤4：建立优化配置评价体系，评估步骤3中得到的各预选方案的指标，具体方法为：根据用户需求及指标间重要性差异为各项指标赋权值系数，计算得到各预选方案的综合评价指标值，然后根据所述综合评价指标值对各预选方案进行排序，将排序最前的方案作为电源配置建议方案。

进一步的，本发明方法中，步骤1中的新能源发电系统出力模型包括风机出力模型、光伏出力模型、小水电出力模型；所述综合成本模型包括风机、光伏系统、小水电站、储能系统及柴油发电机的投资建设成本、运行维护成本的计算模型。

进一步的，本发明方法中，步骤2中，获得N种电源容量配置预选方案的方法为：基于由新能源的优化配比关系得到的各新能源发电系统所需出力值，以及设备出力参数，选取各发电系统设备型号列表中与该发电系统所需出力值匹配度最高的风机、光伏板、水轮机、储能设备及柴油机的型号及其机组数量。

进一步的，本发明方法中，步骤3中的能量管理策略包括各储能设备和柴油机组的能量管理策略、新能源消纳优先顺序及供电配合方式。