[发明专利]一种配电网端风电光伏容量配比优化方法

说明书

本发明公开了一种配电网端风电光伏容量配比优化方法，该方法包括：(1)获取该配电网端每个时间点的风资源历史数据和光资源历史数据并计算对应时间点的风光单位容量出力；(2)获取该配电网端的负荷曲线和等比缩小的负荷值；(3)计算每个时间点风电装机容量并做概率密度曲线选取风电最优装机容量；(4)计算每个时间点光伏装机容量并做概率密度曲线选取光伏最优装机容量；(5)计算风电光伏最优容量配比和风电光伏最优综合出力；(6)上调和下调最优容量配比，得到最优容量配比范围。该方法通过合理的分布式风电光伏的容量配比，让风电光伏正常出力总值接近当地的负荷曲线，从而减少了分布式风电光伏配电网调频调压的压力和成本。

技术领域

本发明涉及风电光伏装机容量分配领域，具体是一种配电网端风电光伏容量配比优化方法。

背景技术

新能源的快速发展不仅仅是在风能资源或者光伏资源集中的地区，在负荷集中的城市电网区域，分布式的风电、光伏等新能源发电产业也在快速的发展。尽管这种发展方式能减少输电线路的损耗，也能更好的适应分散式的负荷需求，但由于风电光伏本身不可避免的随机性，使得分布式新能源电力在直接接入城市电网时可能对电网造成冲击，给电网调频调度带来压力，造成了一定的经济损失。

风电光伏的互补性主要体现在出力时间上，从一天的角度来说，风电发电通常呈现昼少夜多的特点，而光伏发电则只在白天出力且在正午达到最高峰。从全年的角度而言，风电出力为冬天多夏天少，而光伏则是冬季少夏季达到高峰。风电光伏在出力时间上具备良好的互补性，然而在城市电网中，由于其风能和光照自然资源不是最优地区，且负荷集中消纳能力强，新能源出力会被快速消纳。传统的规划方法都是针对大电网层面，新能源是大型发电场形式上网，这种规划方法的限制很多，一是风电场和光伏电场可能距离较远，互补效果不明显，二是没有非常明确的优化目标。不同于接入大电网的集中式风电和光伏所要求的出力曲线平稳，接入城市电网的新能源发电出力曲线应该接近负荷曲线才能最符合实际的消纳要求，这就需要风电和光伏按照一个合适的比例建设装机容量。

文献《吕盼,徐龙秀,周专,等.基于风光出力相关性的新能源容量配比研究[J].通信电源技术,2016,33(2):1-3》通过风电光伏相关性来计算一个最优容量配比，但其做法是针对大电网层面，并不是配电网层面，未考虑负荷曲线波动的影响，且所取的风光出力曲线只是冬季和夏季的典型日曲线，不能完全反映一个地区的风光资源的实际变化规律。文献《曹阳,黄越辉,袁越,等.基于时序仿真的风光容量配比分层优化算法[J].中国电机工程学报,2015,35(5):1072-1078》考虑了风光年度出力特性，并用分层算法和优化算法寻优，但其是针对省级电网，寻优目标是节能减排效果最好，而不是符合负荷曲线的波动情况。文献《姚天亮,吴兴全,李志伟,等.计及多约束条件的风光互补容量配比研究[J].电力系统保护与控制,2017,45(9):126-132》尽管考虑了很多约束条件，但其所作的容量配比是风光电场共建的容量配比，主要考虑的是工程实施，没有联系到负荷曲线的情况。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种配电网端风电光伏容量配比优化方法。

本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种配电网端风电光伏容量配比优化方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤1、获取该配电网端每个时间点的风资源历史数据和光资源历史数据；时间点的间隔可根据需求任意设定，根据风电光伏出力计算公式得到每个时间点的风电出力P(V)和光伏出力P(R)；

将每个时间点的风电出力和光伏出力分别进行归一化，得到风电单位容量出力O_w和光伏单位容量出力O_p：

式(3)为风电单位容量出力计算公式；式(4)为光伏单位容量出力计算公式，P_SR为光伏额定功率(MW)；