[发明专利]基于源荷平衡的电力系统新能源消纳能力分析方法及系统

说明书

本发明提供了基于源荷平衡的电力系统新能源消纳能力分析方法及系统，包括确定省级电力系统不同类型电源的开机容量；将开机容量按照统调属性，等效分解至市级电力系统，并基边界约束，确定不同类型电源的出力总和；计算实时调峰盈亏，若所述实时调峰盈亏值为正，则存在弃电，新能源未全部消纳。本发明通过确定省级电力系统所有电源的开机容量，并将开机容量等效分解至下级(市级)电力系统，基于约束条件，得到电源的出力总和。通过计算实时调峰盈亏，得到弃电量，用于评估市级电力系统对新能源的消纳能力。能够基于市域本身自然资源、电力系统强度等差异化分解全省风电、光伏规划规模，为基层行政区域科学制定风电、光伏发展规划提供参考。

技术领域

本发明涉及电气工程电力规划技术领域，尤其是基于源荷平衡的电力系统新能源消纳能力分析方法及系统。

背景技术

大力发展以风电、光伏为代表的新能源是落实“碳达峰、碳中和”、构建以新能源为主体的新型电力系统等战略目标的必经之路。

近期，各省陆续明确了分年度风电、光伏发展规模。而省域规划中风电、光伏发展时序及规模的确定方法无法直接应用至县级层面。主要原因为：电力系统运行一般是以省级电网为基础，大型电源(包括统调煤电机组、核电、抽水蓄能、省域间联络线等)和跨区联络线等均由省级或更高级别的调控部门统筹指挥，实现各地区源荷动态平衡。因此严格来讲目前消纳能力是一个省域或更大区域的概念，县域甚至市域均难以开展具体测算。目前已发表文献中，尚未有基于全省风电光伏发展目标的分县区发展规模分解方法。

发明内容

本发明提供了基于源荷平衡的电力系统新能源消纳能力分析方法及系统，用于解决现有省级以下对消纳缺乏分析，未对电力进行合理完善规划的问题。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

本发明第一方面提供了一种基于源荷平衡的电力系统新能源消纳能力分析方法，所述方法包括以下步骤：

确定本级电力系统不同类型电源的开机容量；

将所述开机容量按照统调属性，等效分解至下级电力系统，并基于包括本级电源调峰能力在内的边界约束，确定所述不同类型电源的出力总和；

基于实时电网负荷、储能、外电接受电力以及电源出力总，计算实时调峰盈亏，若所述实时调峰盈亏值为正，则存在弃电，新能源未全部消纳。

进一步地，所述实时调峰盈亏的计算具体为：

实时调峰盈亏＝实时全网负荷+抽蓄、储能-外电接受电力-不调峰电源出力总和-调峰电源最低出力总和。

进一步地，若下级的输电为送出电力，则所述外电接受电力的取值为负。

进一步地，所述不同类型电源包括火电、水电、核电、跨省输电、风电、光伏以及储能电源，所述储能电源包括抽水蓄能、调峰燃气和电化学储能。

进一步地，所述火电包括煤电，所述煤电开机容量的计算具体为：

煤电开机容量＝周期全网最大负荷*(1+旋转备用比例)-水电出力-风电可信最低出力-光伏可信最低出力-核电装机*100％-余热余能机组出力-生物质及垃圾机组出力-统调自备机组出力-地方公用电厂出力-外电曲线最大受电容量-燃气机组出力。

进一步地，所述将所述开机容量按照统调属性，等效分解至下级电力系统具体为：

将本级统调机组开机容量按照负荷率分解至下级电力系统；

将下级非统调机组开机容量送入本级的当前电力系统；

将储能电源按照负荷率分解至下级电力系统。

进一步地，所述边界约束还包括不同类型电源的最大规划装机量、外电规划最大输送容量、负荷量最值和新能源出力最值。