[发明专利]一种基于随机场景构建的年度弃风、弃光率计算方法

说明书

本发明涉及一种基于随机场景构建的年度弃风、弃光率计算方法，包括以下步骤：一、按能源电力发展、电力系统调节技术发展、电力设施经济特性这三个方面平稳增长和异常增长产生增长率随机的多种场景，并计算出边界条件参数。二、利用电力系统调节技术发展中包含的未来风电、光伏预测误差计算结果修正风电、光伏功率曲线。三、对不同场景进行初步的电力供需平衡模拟，重构时间序列，分为可完全消纳风电、光伏发电量的时间段和需要进行弃风、弃光的时间段。四、对需要弃风、弃光的时间段，建立考虑不同消纳策略的混合整数线性规划模型，求解出单个场景的弃风、弃光率，综合所有场景得出合理的弃风、弃光率标尺。

技术领域

本发明涉及新能源运行与消纳领域，特别是涉及一种基于随机场景构建的年度弃风、弃光率计算方法。

背景技术

近年来，随着新能源发电技术的高速发展，当中风电、光伏装机规模不断扩大，其不确定性对电网安全、经济运行产生了不利影响。地区快速增长的风、光装机容量和发展滞后的消纳能力之间的矛盾日渐凸显，由此带来的弃风、弃光问题十分严重。然而，发生弃风、弃光的小时数占总小时数比例并不高，并且高比例新能源接入的电网中，弃风、弃光不可避免，为了百分之百消纳风、光进行巨额的电网投资并不符合经济性的要求。因此，评估系统的合理弃风、弃光率，可以减少、延缓电力系统的建设投资，避免资源的浪费，促进风光电厂与电网的合理发展，具有重要的意义。在此背景下，归纳分析了造成弃风、弃光的主要原因，提出了一种基于随机场景构建的年度弃风、弃光率计算方法。

发明内容

在未来高比例新能源接入的情况下，为了评估某区域应该允许多大的弃风、弃光率，本发明所要解决的技术问题主要是现有弃风、弃光率计算并没有充分考虑到未来不同技术发展场景和采取的不同消纳策略，无法满足未来多种状况的需求。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

一种基于随机场景构建的年度弃风、弃光率计算方法，包括以下步骤：

A.按能源电力发展、电力系统调节技术发展、电力设施经济特性这三个方面平稳增长和异常增长产生增长率随机的m种场景，并计算出每个场景的边界条件参数；

B.利用每个场景的电力系统调节技术发展边界计算结果中的风电、光伏日前预测误差分别修正风电、光伏功率曲线；

C.对不同场景进行初步的电力供需平衡模拟，重构时间序列，分为可完全消纳风电、光伏发电量的时间段和需要进行弃风、弃光的时间段；

D.对需要进行弃风、弃光的时间段，建立考虑不同消纳策略的混合整数线性规划模型，求解出单个场景的弃风、弃光率，综合所有场景得出合理的弃风、弃光率标尺。

在上述技术方案的基础上，在步骤A中，对某区域能源电力发展、电力系统调节技术发展、电力设施经济特性这三个方面的历史数据逐年计算增长率，对未来参数的预测采用平稳增长和异常增长两种预测模式，随机选取一定的增长率构建不同场景并计算出每个场景的边界条件参数的具体过程为：

A1.设需要预测的能源电力发展情况具体因素包含未来水平年的电力需求；风电、光伏的装机容量；与其他区域联络的传输线传输容量上限；其他发电单位的装机容量等因素；

设需要预测的电力系统调节技术发展情况具体因素包含未来水平年储能电站的功率、容量和能量转换效率；已经进行和未进行灵活性改造的火电机组装机容量和调峰深度；需求侧响应的功率、容量和响应误差；风电、光伏发电场站日前预测误差等因素；其中预测时间段为24小时，时间分辨率为1小时，采用MAE计算预测误差；

设需要预测的电力设施经济特性具体因素包含新线路的建设成本和运维成本；储能电站的建设成本和运维成本；火电机组灵活性改造的成本；火电机组参与辅助调峰服务成本等因素；

A2.整理A1各因素的历史数据，并按公式(1)逐年计算因素增长率；