[发明专利]基于布谷鸟搜索的光热光伏打捆发电系统容量配置方法

摘要

基于布谷鸟搜索的光热光伏打捆发电系统容量配置方法，针对光伏电站出力波动问题，建立与之匹配的光热电站构成光热光伏打捆发电系统。基于太阳辐射强度历史数据，提出一种在完全消纳光伏发电的基础上，以光热光伏打捆发电系统出力标准差最小为目标，通过布谷鸟搜索改进系统容量配置的方法。

主权项

1.基于布谷鸟搜索的光热光伏打捆发电系统容量配置方法，其特征是，基于太阳辐射强度历史数据，以光热光伏打捆发电系统出力标准差最小为目标，通过布谷鸟搜索改进系统容量配置，其步骤为：(1)光热发电子系统和光伏发电子系统出力预测：根据光热和光伏发电的运行机理，基于太阳辐射强度历史历史数据，预测光热和光伏发电子系统出力P_c、P_s；(2)建立光热光伏打捆发电系统出力优化模型：以系统出力标准差最小为目标函数：式中：F为光热光伏打捆发电系统全天出力的标准差；P_total(t)为打捆发电系统在t时刻的出力；P_m为系统全天出力的平均值；n为调度周期(本发明将全天分为24个调度时段，故n＝24)；系统出力由光热发电子系统出力和光伏发电子系统出力两部分组成，即：P_total(t)＝P_c(t)+P_s(t)      (公式二)式中：P_c(t)为光热发电子系统在t时刻的出力；P_s(t)为光伏发电子系统在t时刻的出力；本系统以完全消纳光伏发电为前提，光伏发电子系统处于正常运行状态，光热发电子系统根据光伏发电子系统的运行状态进行出力；具体约束条件为公式四、五、六：0≤P_s(t)≤P_s‑max    (公式四)P_c‑min≤P_c(t)≤P_c‑max    (公式五)h≤P_total(t)‑P_total(t‑1)≤H    (公式六)式中：P_s‑max表示光伏发电子系统最大出力；P_c‑min和P_c‑max表示光热发电子系统的最小、最大出力；h和H分别表示爬坡功率的最小和最大限值；(3)基于布谷鸟搜索的光热光伏打捆发电系统容量配置方法具体实施步骤：步骤1：根据系统出力优化模型，确定系统中光热发电子系统1和光伏发电子系统2的出力取值范围，迭代次数为N，初始概率参数p_α取0.25；步骤2：随机生成一组数量为n的鸟窝位置，选择一个鸟窝并对其中的模型参数进行测试，筛选出初始最佳鸟窝保留到下一代；步骤3：通过公式七搜寻到一组新的鸟窝位置，然后对目标函数值进行适应度函数测试，并与步骤2得到的鸟窝参数进行对比，保留测试结果更好的鸟窝位置；式中：是第t代第i个解；α是步长缩放因子；是莱维飞行步长，表示从第i代的所有鸟窝(可行解)通过以莱维飞行的方式搜寻到第i+1代鸟窝，即可行解的飞行的距离，为点对点乘法；步骤4：位置更新后，用随机数r与鸟蛋被发现的概率p_α对比，保留鸟蛋被发现概率较小的鸟窝位置，对鸟蛋被发现概率较大的鸟窝位置进行随机改变，并与上一步中的位置进行对比，保留测试结果更好的位置；步骤5：通过比较测试结果，选择全局最优的鸟窝位置；步骤6：输出步骤5得出的最优解对系统出力优化模型进行优化；定义λ为光热光伏打捆发电系统中光伏容量与光热容量的比值，为公式八；当λ取不同值时，通过光热光伏打捆发电系统出力优化模型计算系统全天出力波动值，选取最优解相对应的λ的值作为光热光伏打捆发电系统最佳容量配比；由以上步骤可以实现基于布谷鸟搜索的光热光伏打捆发电系统容量配置方法。