[发明专利]一种最大化可再生能源利用的多阶段电源规划方法

说明书

本发明公开了一种最大化可再生能源利用的多阶段电源规划方法，获取电源规划数据、系统基本技术数据、系统运行约束条件数据和系统运行预测数据；以最大化可再生能源利用量为目标函数，构建多阶段电源规划模型、电源规划预算和投建限制约束、系统运行基础约束、火电厂运行约束、水电厂运行约束、可再生能源电厂运行约束、外送通道运行约束和可再生能源电厂投资组合约束；将获得的数据输入到构建的电源规划模型中，求解得到电源规划投建方案和可再生能源消纳评估结果，进行多阶段电源规划实现对可再生能源的最大化利用。本发明弥补了传统电源规划方法中的缺陷，能够更好的满足系统运行的多方面需求，极大地提高可再生能源的利用水平，对于多类型电源的实际建设具有更强的指导意义。

技术领域

本发明属于电源规划技术领域，具体涉及一种最大化可再生能源利用的多阶段电源规划方法。

背景技术

可再生能源发电的随机波动性给电力系统的运行调度带来了巨大的挑战，为了在确保系统安全运行的同时保障对高比例可再生能源的足额消纳，需要在进行电源规划时，充分考虑到可再生能源出力的波动性以及间歇性，从而使所得的电源规划方案具备足够的调节灵活性。因此，需要一种最大化可再生能源利用的多阶段电源规划方法，在规划层面上优化电源结构以实现系统可再生能源的充分利用、消纳。

近几十年来，电源规划的相关研究一直在进行，其在电力系统运行和可持续能源发展方面发挥着至关重要的作用。电源规划主要目的是通过确定不同类型的待选电源投建时间、装机位置、机组容量和机组类型来获得最优电源组合，以满足未来的日益增长负荷需求，确保电力系统保持可靠和安全运行。

传统上，电源规划模型通常由两个独立的模块组成，即投资决策模块和运行评估模块。第一个模块是确定电源组合，以便根据不同类型发电厂的预计利用小时数，满足峰值负荷以及年用电量增长的需求。第二个模块用于校核由第一模块提供的电源组合的可靠性及可行性，较为典型方法如确定性或概率性生产模拟方法。传统方法中，这两个模块被解耦并迭代求解，以减少电源规划方法的计算负担。然而，此类解耦结构的缺点是，电源规划仅提供可行的规划方案，而不是最佳方案。

除此之外，传统电源规划主要目标是将总成本(包括投资和运行成本)降至最低。实际上，在可再生能源渗透率高的电力系统中，此类以成本为导向的电源规划方法会导致可再生能源的消纳量大量减少。然而，近年来，人们更加关注的是提高可再生能源的利用率和减少可再生能源的削减。为此，亟需一种新的电源规划方法，以大力促进可再生能源的消纳，从而使得电力系统更加“绿色”。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种最大化可再生能源利用的多阶段电源规划方法，用于优化电源结构，改善电力系统新能源消纳能力。

本发明采用以下技术方案：

一种最大化可再生能源利用的多阶段电源规划方法，包括以下步骤：

S1、获取电源规划数据、系统基本技术数据、系统运行约束条件数据和系统运行预测数据；

S2、以最大化可再生能源利用量为目标函数，构建多阶段电源规划模型、电源规划预算和投建限制约束、系统运行基础约束、火电厂运行约束、水电厂运行约束、可再生能源电厂运行约束、外送通道运行约束和可再生能源电厂投资组合约束；

S3、将步骤S1获得的数据输入到步骤S2构建的电源规划模型中，求解第y年电厂i的装机数X_i,y；第y年第k个典型日第t个时刻，火电/水电/风电/光伏/联络线i的出力得到电源规划投建方案和可再生能源消纳评估结果，进行多阶段电源规划实现对可再生能源的最大化利用。