[发明专利]一种源荷互动模型构建方法和系统

说明书

本发明涉及一种源荷互动模型构建方法。所述源荷互动模型构建方法，通过充分利用电力系统发电侧的灵活性资源(电力系统参数)和用户侧灵活性资源(目标参数)，充分考虑可再生电源特性、需求侧资源特性，采用GAMS仿真软件结合确定得到的引入有惩罚银子的目标函数，以及获取得到的约束条件构建源荷互动模型，以能够全面、精确的对源荷互动对于促进可再生能源消纳的极限潜力进行分析。

技术领域

本发明涉及可再生能源消纳潜力分析领域，特别是涉及一种源荷互动模型构建方法和系统。

背景技术

风电、光伏等新能源机组不同于常规化石能源机组，其发电受天气因素影响较大，可控性较差。风电发电通常具有较强的间歇性、不确定性和波动性，此外还具有较强的逆调峰特性；光伏发电通常也具有较强的间歇性、不确定性和波动性。因此，可再生能源高占比的电力系统具有发电侧波动性较大、可控性较差等不利于系统安全运行的特征。需要系统具备足够的灵活性资源，主要需求体现为以下几个方面：(1)调峰资源：风电具有较强的逆调峰特性，通常在夜间负荷低谷时段出力较大，为消纳风电，将拉大系统的净负荷峰谷差，为此系统需要充足的调峰资源；(2)快速爬坡资源：风电、光伏都具有较强的间歇性，例如一片云飘过将使得光伏发电功率瞬间大幅下降，为此需要系统具备充足的快速爬坡资源；(3)频率调节资源：风电、光伏出力具有较强的波动性，为防止频率波动较大，需要系统具有足够的频率调节资源。

为保障电力系统安全稳定运行，实现低碳绿色发展，需要充分利用电力系统的灵活性资源，协调电力系统中的不确定性功率，采取源荷互动促进可再生能源的全额消纳。所以需要从技术层面分析源荷互动对于可促进可再生能源消纳的极限潜力。

已有不少源荷互动模型被提出促进可再生能源消纳，这些方案基于安全约束的机组组合优化(security constrained unit commitment,SCUC)，丰富完善模型中考虑的电力系统资源因素，并在计算模型和方法上尝试进行创新。但是已有方案存在的不足如下：

1)对于灵活性资源种类和特性考虑不充足、不全面。例如未同时考虑电力系统中所有的灵活性资源。

2)由于安全约束机组组合本质上是一个混合整数优化问题，很多方案在考虑了多种电源之后，优化变量过多，出现维度灾难、无法计算出全局最优解等问题。

3)对于常规电源的建模进行了简化，导致促进可再生能源消纳能力减弱。例如未同时详细考虑常规电源启停机、空载的机组特性和费用成本特性。

发明内容

为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种源荷互动模型构建方法和系统，以使所构建的源荷互动模型能够全面、精确的对源荷互动对于促进可再生能源消纳的极限潜力进行分析。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种源荷互动模型构建方法，包括：

获取电力系统参数和目标参数；所述电力系统参数包括：系统的弃风量、系统的弃光量、机组元素和负荷元素；所述目标参数包括：机组参与电能量市场的增量报价元素、弹性负荷参与电能量市场的增量报价元素、发电费用、启机费用、停机费用、机组的空载成本、启动成本、停机成本、中标需求和需求报价；

根据所述电力系统参数和目标参数，以社会福利最大为目标构建初始函数；

根据所述初始函数引入弃风惩罚因子和弃光惩罚因子得到目标函数；

获取约束条件；所述约束条件包括：机组技术参数约束、负荷技术参数约束、系统功率平衡约束和系统备用约束；

采用GAMS仿真软件，根据所述目标函数和所述约束条件得到源荷互动模型。

优选地，所述目标函数为：