[发明专利]一种考虑不确定性的新能源发电系统多目标优化调度方法在审

专利信息
申请号: 201911178466.X 申请日: 2019-11-27
公开(公告)号: CN111049179A 公开(公告)日: 2020-04-21
发明(设计)人: 赵龙;陈钊;周强;王定美;吕清泉;王明松;高鹏飞;李津;汪宁渤;马志程;张金平;张珍珍;张彦琪;韩旭杉;马彦宏;张睿骁;韩自奋;张健美;丁坤;黄蓉;马明;周识远;张艳丽;董海鹰;贠韫韵 申请(专利权)人: 国网甘肃省电力公司电力科学研究院;国网甘肃省电力公司;国家电网有限公司
主分类号: H02J3/38 分类号: H02J3/38;H02J3/46;H02J3/00
代理公司: 北京轻创知识产权代理有限公司 11212 代理人: 王欢
地址: 730000 甘肃*** 国省代码: 甘肃;62
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摘要:
搜索关键词: 一种 考虑 不确定性 新能源 发电 系统 多目标 优化 调度 方法
【说明书】:

发明涉及新能源优化调度领域,具体为一种考虑不确定性的新能源发电系统多目标优化调度方法,首先对新能源发电系统中的不确定性进行分析,并提出了基于自回归滑动平均模型与Kantorovich距离的场景生成与缩减框架。其次以系统运行成本最低及光伏发电并网功率最大为优化目标,建立了多目标优化模型。最后通过对比多场景的仿真结果,验证该模型的有效性。仿真结果表明,该模型可有效降低系统的运行成本,提高光伏发电的消纳功率,保证系统的供电可靠性。

技术领域

本发明涉及新能源优化调度领域,具体为一种考虑不确定性的新能源发电系统多目标优化调度方法。

背景技术

截止2018年底,甘肃省新能源装机容量已突破2000万千瓦,但弃风弃光总量仍然居高不下。大规模可再生能源接入电网虽然可以带来一定的经济效益,但其出力具有随机性等特性,使得新能源消纳问题日益显著。现有研究中大多将火电、燃气轮机等常规能源作为基础电源,很少考虑将环境污染小、出力稳定的光热发电作为基础能源参与电网调度。在没有光照的条件下,光热电站的储热系统可维持电站大约15小时内满负荷发电,具有良好的调度特性;而且发电机组内拥有可控性良好的热交换系统,使汽轮机组具备媲美燃气机组的快速爬坡能力,因此其有潜力取代常规能源作为备用电源。而蓄电池储能系统既可以短时间内迅速释放大量电能,也可在较长时间内以较小的功率连续放电,可与光热电站形成互补,其既能短时间内填补由于预测误差造成供电缺额,也可通过其蓄能特性提高新能源的消纳空间。为了提高西北地区新能源消纳能力,提出了一种考虑不确定性的新能源发电系统多目标优化调度方法。

发明内容

本发明提供了一种考虑不确定性的新能源发电系统多目标优化调度方法,包括以下步骤:

S1、对新能源发电系统中的不确定性进行分析;

S2、通过场景模拟方法描述新能源发电的不确定性;

S3、根据新能源发电的不确定性,以系统运行成本最低及光伏发电并网功率最大为优化目标,建立多目标优化模型;

S4、通过对比多场景的仿真结果,验证统多目标优化调度的有效性。

所述步骤S1中对新能源发电系统中的不确定性进行分析,具体包括光伏发电不确定性分析、光热发电不确定性分析。

所述光伏发电不确定性分析采用如下方法:

用Beta分布函数描述辐射强度:

式中:r、rmax分别表示辐射强度及最大辐射强度;αp、βp分别为Beta的形状分布参数;μp、σp分别是辐射强度平均值与标准差;

光伏发电输出功率Pt,PP为:

Pt,PP=SPPηPPrt (4)

式中:ηPP表示光电转换效率;SPP为光伏阵列的面积;rt为任意t时段的辐射强度;

光伏发电输出功率用Beta分布进行描述为:

式中:为光伏发电最大输出功率;

光伏发电输出功率的期望值E(Pt,PP)及方差D(Pt,PP)表示为:

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