[发明专利]化石类能源发电与清洁类电网调控优化方法、装置及系统

说明书

本发明公开了一种化石类发电机组开机与清洁类电网调控设备协调优化方法、装置及系统，所述方法包括：构造不同工况，以满足预设的运行成本和运行风险要求为目标，获得各工况下的全年总风险代价，以及各工况下化石类发电机组开机与清洁类电网调控设备的配合方案；以全年总的风险代价最小为目标，得到最佳的化石类发电机组开机与清洁类电网调控设备的配合方案，完成化石类能源发电与清洁类电网调控设备的调度优化。本发明基于量化的理论分析化石类发电机组不同开机条件下的风险代价，采取清洁类电网调控设备改善风险超标的情况，以全年风险代价最小为目标，给出化石类发电机组和清洁类电网调控设备的协调优化配置方案，可适用于区域电网全清洁能源供电转型计划。

技术领域

本发明属于电网规划技术领域，具体涉及一种化石类发电机组开机与清洁类电网调控设备协调优化方法、装置及系统。

背景技术

当前，全球能源危机和气候变化形势日益严峻，大力发展清洁能源、实现高比例乃至全清洁能源供电对世界范围内的能源安全与环境可持续发展具有重要的战略意义。就某一区域而言，要实现全清洁能源供电，从供需平衡关系看，应满足电量平衡和电力平衡，即在规定时间(年、月、日)内全部由清洁能源供电，且每时每刻清洁能源的发电出力大于用电负荷。在此基础上，要保障供电可靠性，需考虑电力系统的安全稳定运行问题(安全性与充裕性)，配置必要的运行备用容量及安控措施。

但目前全清洁供电还处于初期探索阶段，化石类电源全部关停情况下电网运行存在一定的安全性及充裕性风险，在供电区域范围和供电持续时长等方面仍存在很大局限，大范围、长时间、高可靠的全清洁能源供电路径仍处于研究中。申请号为201911171602.2的中国发明专利申请中，首次提出能源转型与电力转型协同优化方法，基于风险理念将给定能源与电力规划断面下电力系统安全性、充裕性与环境友好性等不同物理约束的统一量化评估；申请号为202010581229.4的中国发明专利申请中，定义了火电机组在过载风险、暂态安全风险、调频风险和调峰风险方面的作用，形成评价指标矩阵，能够合理的指导全清洁供电转型中火电机组的有序退出。

化石类能源自身排放增加了环境成本，消耗化石等稀缺资源增加将来社会运行的成本，因此，当全清洁能源转型中化石类能源全停情况下风险过高时，通过适当引入清洁类电网调控设备或增加化石类电源开机，能够降低电网运行及控制风险，而化石类发电机组开机与清洁类电网调控设备之间存在协调空间，亟需通过量化分析给出最佳的配合方法。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种化石类发电机组开机与清洁类电网调控设备协调优化方法、装置及系统。

为了实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种化石类能源发电与清洁类电网调控设备的调度优化方法，包括：

构造不同工况，以满足预设的运行成本和运行风险要求为目标，获得各工况下的全年总风险代价，以及各工况下化石类发电机组开机与清洁类电网调控设备的配合方案；

以全年总的风险代价最小为目标，得到最佳的化石类发电机组开机与清洁类电网调控设备的配合方案，完成化石类能源发电与清洁类电网调控设备的调度优化。

可选地，所述清洁类电网调控设备包括分别与电网相连的储能装置、清洁能源发电机组、调相机、交流线路串联补偿装置和动态无功补偿装置；所述化石类能源发电机组为采用化石燃料的发电机组。

可选地，所述不同工况的构造方法包括以下步骤：

将网内化石类能源发电机组全部关停，并将关停的化石类能源发电机组的有功出力分配至网内的清洁能源发电机组，获得第一工况；

逐台增加网内化石类能源发电机组的开机数量，并将关停的化石类能源发电机组的有功出力分配至网内运行的清洁能源发电机组，获得第二工况、第三工况……第N工况，N表示化石类能源发电机组最大开机台数。