[发明专利]一种光伏发电参与的功率就地消纳方法

说明书

本发明公开了一种光伏发电参与的功率就地消纳方法，首先调研户用光伏发电电源安装容量、历史输出情况及并网电量，根据区域用户历史用电情况，确定户用光伏发电量，并制定目标函数；其次基于历史数据，预测日前光电电源输出及用户用电情况，根据预测数据及用户生活习惯等，分析用户侧可控负荷用电特性、需求响应特性；根据目标函数及可转移负荷用电特性，设计储能装置容量、输入/输出功率等参数；最后制定出切实可行的储能装置充放电时间表。本发明就地消纳提高电网电能质量、经济利益最大化、有利于清洁能源的发展。

技术领域

本发明涉及新能源光电并网领域，尤其涉及光伏发电参与的功率就地消纳技术。

背景技术

随着化石能源逐渐枯竭和环境污染问题加剧,近年来许多国家加大了可再生能源发电的发展力度,尤其是太阳能发电,以期缓解能源和环境问题。太阳能具有“能量密度低、间歇性、空间分布随时变化”等特点，因此其发电出力具有间歇性和可控性差的特征，若大量并网运行给电力系统运行的安全性和经济性带来很大挑战，从而导致“弃光”现象普遍出现。国家能源局指出国内光伏发电站被“弃光限电”的比例甚至高达40％,可再生能源发电资源浪费严重,这对可再生能源行业的发展带来了严重的负面影响。

目前国内关于光伏发电利用的研究主要在光电转换效率方面，主要技术包括将光电转换为其他形式的能源储存和利用可控负荷参与调节，然而这种方法容易造成供配电系统中线路双向潮流，且成本高昂，不利于提高光电利用率和经济利益的最大化。

发明内容

本发明所需解决的技术问题是提供一种提高就地消纳光伏发电系统所产生的电能能力的方案，以减少供配电系统中线路双向潮流，实现光电利用率和经济利益的最大化。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种光伏发电参与的功率就地消纳方法，包括以下步骤：步骤一：光伏发电量预测：设立光电电源消纳及电网需求的目标函数：

所述T为研究周期内优化时段数；P_PV(t)为t时段内分布式光伏输出功率；P_L(t)表示t时段内所有用电负荷总功率，i＝1,2...,n，n为t时段内用电负荷数；(P_PV(t)-P_L(t))⁺表示光伏输出功率与总用电功率的差，(x)⁺表示(P_PV(t)-P_L(t))⁺，x＜0，表示此时电网用电量大于输入量，此时电网电量无结余；x＞0时，表示此时电网电量有结余，需要对多余的电量进行存储；

步骤二：基于历史数据，在MATLAB中拟合生成预测日前分布式光伏发电曲线P_PV(t)和日前可转移负荷P_TL(t)用电特性；

步骤三：根据步骤一得到的目标函数及步骤二得到的可转移负荷用电特性，设计储能装置容量P_C、输入/输出功率P_I/P_O；

P_I/P_O＝avg(P_PV(t))

输入/输出功率值取为光伏发电功率的平均值；

步骤四：根据步骤三得到的储能装置容量P_C、输入/输出功率P_I/P_O，制定出储能装置充放电时间表；当P_PV(t)>P_L(t)时，实现储能启动输入；当P_PV(t)≤P_L(t)且在8:00～21:00时段内储能启动输出，当超出这一时段时储能不启动。