[发明专利]一种多能互补系统装机容量优化方法及系统

权利要求书

1.一种多能互补系统装机容量优化方法，其特征在于：

获取多能互补系统中风电场和光伏电站全年归一化的理论发电功率序列、光热电站全年的理论输入热量值；

将所述风电场和光伏电站全年归一化的理论发电功率序列、光热电站全年的理论输入热量值、多能互补系统总配置容量输入至预先建立的多能互补系统容量优化模型中；

采用优化求解器对所述多能互补系统容量优化模型进行求解，得到风电场、光伏电站和光热电站最优的装机容量。

2.如权利要求1所述的装机容量优化方法，其特征在于：所述预先建立的多能互补系统容量优化模型，包括：以多能互补系统新能源总发电量最大的目标函数及其对应的约束条件；

所述约束条件包括：风电和光伏发电功率约束、光热电站发电功率约束、储热罐储热量约束、储能电池荷电状态约束、储能电池荷电状态约束、储热罐和储能电池容量约束、新能源限电率约束以及外送通道容量约束。

3.如权利要求2所述的装机容量优化方法，其特征在于：所述以多能互补系统光热电站新能源总发电量最大的目标函数的表达式如下：

式中，和分别表示风电场和光伏电站在t时段的发电功率；表示光热电站发电机在时段t上的发电功率；T为所考虑优化时段数量；t为第t个优化时段。

4.如权利要求2所述的装机容量优化方法，其特征在于：所述风电和光伏发电功率约束如下式：

式中，和分别表示风电场和光伏电站在t时段的发电功率；和分别表示已知的风电场和光伏电站在t时段的归一化理论发电功率；K_w为风电场装机容量；K_pv为光伏电站装机容量；

所述光热电站发电功率约束如下式：

式中：u_phd是0-1离散变量，表示光热电站发电机的发电状态，当u_phd＝1时，表示发电机处于发电状态，反之，发电机不发电；K_phinventer表示光热电站发电机的额定装机容量，；λ_phinventer为发电机的最小技术出力；表示光热电站发电机在时段t上的发电功率；K为多能互补系统的总配置容量；

所述多能互补系统装机容量约束如下式：

K_w+K_pv+K_phinventer≤K

该约束表示风电场、光伏电站和光热电站的总装机容量不超过多能互补系统的总配置容量K；

所述储热罐容量约束如下式：

式中：表示储热罐在时段t存储的热量值；表示光热电站在时段t的理论输入热量；ΔT表示一个优化时段的长度；η_phd表示储热罐给发电机组送出的热量与发电功率之间的热电转换效率；为储热罐的配置容量；

所述新能源限电率约束如下式：

式中，δ_w为风电弃电率上限值，δ_pv为光伏发电弃电率上限值，δ_phd为光热电站的弃电率上限值，N_phd为光热电站设计的年利用小时数；

所述外送通道容量约束如下式：

式中，P_out表示系统外送通道容量。

5.如权利要求1所述的装机容量优化方法，其特征在于：所述采用优化求解器对所述多能互补系统容量优化模型进行求解，得到风电场、光伏电站和光热电站最优的配置容量，包括：

读取约束条件参数，确定边界条件；

采用优化求解器对所述边界条件的多能互补系统容量优化模型进行求解，得到风电场、光伏电站和光热电站最优的配置容量。

6.如权利要求5所述的装机容量优化方法，其特征在于：所述读取约束条件参数，确定边界条件包括：读取多能互补系统容量优化模型约束条件中光热电站储热罐配置容量、热电转换效率、年利用小时数和最小技术出力、多能互补系统总配置容量、风电弃电率上限值、光伏发电弃电率上限值、光热电站弃电率上限值和系统外送通道容量的参数作为对光伏和光热容量优化模型求解的边界条件。