[发明专利]面向风光火储联合外送系统的储能加调相机容量配置方法

说明书

本发明涉及容量配置技术领域，是一种面向风光火储联合外送系统的储能加调相机容量配置方法，包括从风速、光照和负荷全年时序数据中提取各季节典型日风速、光照和负荷时序，构建各季节典型日场景；基于所述场景，建立风光火储联合外送系统模型；基于所述系统模型，确定计及系统等值年收益；S4：基于所述系统等值年收益及约束条件，确定面向风光火储联合外送系统的“储能+调相机”的最优容量配置。本发明以风光火储联合外送系统为研究对象，以系统等值年收益最高为目标对面向风光火储联合外送系统的“储能+调相机”进行容量优化配置，这样可以在实现系统良好的经济性和环保性的同时，促进新能源消纳，并使系统保持理想的电压水平。

技术领域

本发明涉及容量配置技术领域，是一种面向风光火储联合外送系统的储能加调相机容量配置方法，即一种面向风光火储联合外送系统的“储能+调相机”容量配置方法。

背景技术

受资源禀赋影响，我国西北地区以风电、光伏、火电为主，可调节电源较少。储能系统是促进可再生能源消纳、缓解常规机组调峰压力的有效手段之一，响应速度快于常规机组。同时，西北地区当地市场消费空间不足，电网薄弱。必须建设配套输电工程，通过高压长距离输电线路将多余的电力输送到负荷中心消费。因此，风光火储联合外送系统将成为西北地区能源开发的一种普遍形式。同时，为了应对区域电压跌落风险增加的问题，可采用大容量调相机作为系统的无功补偿装置。因此，协调风光火储联合外送系统中“储能+调相机”的容量配置，对促进新能源消纳和系统安全稳定运行具有重要意义。

目前，国内外分别针对储能系统的优化配置和调相机的无功补偿配置已有较多研究。在现阶段的研究中，关于储能系统的配置研究主要从经济性和稳定性两个方面来考虑，与其投资成本、使用效率等相关联。储能系统作为调节装置优点在于可以与常规机组联合起来以保护常规机组，同时到达调峰效果。并且，储能系统能够降低新能源出力带来的波动性，提高含新能源发电系统的稳定性。同时，国内外关于调相机的配置研究主要考虑以低电压为特征的静态、暂态电压稳定性，保证系统在有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下的无功平衡。

目前所述研究主要从不同的角度分别对储能系统和调相机进行优化配置，然而对于风光火储联合外送系统中“储能+调相机”的协同运行还鲜有研究，综合考虑“储能+调相机”容量配置的研究还不够深入，不利于风光火储联合外送系统的经济、稳定及高效运行。

发明内容

本发明提供了一种面向风光火储联合外送系统的储能加调相机容量配置方法，克服了上述现有技术之不足，其有利于风光火储联合外送系统的经济、稳定及高效运行。

本发明的技术方案是通过以下措施来实现的：一种面向风光火储联合外送系统的储能加调相机容量配置方法，包括以下步骤：

S1：从风速、光照和负荷全年时序数据中提取各季节典型日风速、光照和负荷时序，构建各季节典型日场景；

S2：基于所述典型日场景，建立风光火储联合外送系统模型；

S3：基于所述风光火储联合外送系统模型，确定计及系统等值年售电收入、机组投资运维成本、等值年考核费用和碳排放成本的系统等值年收益；

S4：基于所述系统等值年收益及约束条件，确定面向风光火储联合外送系统的“储能+调相机”的最优容量配置。

下面是对上述发明技术方案的进一步优化或/和改进：

上述步骤S1具体为：

1)设某地区风速、光照和负荷全年时序数据值为x_i(t_n)(i＝1,2,3；t_n＝t₁,t₂,…,t_p)，其中，i表示因素类型，t_n表示时间，则风速、光照和负荷全年时序数据矩阵为：