[发明专利]一种基于电力市场环境的水光蓄混合系统运行优化方法

说明书

本发明公开了一种基于电力市场环境的水光蓄混合系统运行优化方法，考虑电力市场价格波动性，以经济效益指标作为水光蓄混合系统的优化目标，得到水光蓄混合系统得到最大经济效益以及对应的抽水蓄能装置每时刻的最优充放电功率。从而得到水光蓄混合系统优化运行方案；这样本发明不仅考虑电力市场的波动性和不稳定性，而且还采用抽水蓄能装置作为储能装置，更加有效合理地实现了水光蓄混合系统的经济效益最大化。

技术领域

本发明属于新能源技术领域，更为具体地讲，涉及一种基于电力市场环境的水光蓄混合系统运行优化方法。

背景技术

随着全球经济的快速发展，人们对电能的需求持续增加。由于可再生能源电站的投资成本较高，利润可能难以抵消投资成本，而且传统电网升级速度较慢，所以随着可再生能源的发展和电力市场的放开，混合可再生能源将在电力市场中发挥重要作用，用来解决经济问题。在当前的能源市场中，电价的变动非常频繁，电力市场的自由化导致一些国家以每小时的价格取代关税，除此之外，当电网因为维护而出现负载高峰和电力不足情况的时候，现货电价将会升高。高电价会在一定程度上影响人们的日常生活。实时电价可能是解决电价波动问题的一种有效可行的方法。由于现货市场价格可以提前一天获得，提前制定经营策略有利于投资者获得最大收益。

太阳能是一种可再生的、对环境友好的清洁能源。现在，光伏发电系统已在全球范围内广泛安装用来发电。在电力市场上，光伏发电可以卖给电力市场，赚取大量利润。然而，光伏发电系统产生的电能可以以相对较低的电价出售，而不需要储存电能，这对投资者来说是不利的。一个光伏系统具有储能装置，可以有效地解决这一问题。当电价较低时，由光伏系统产生的电能可以通过存储设备存储起来，而储存在设备里的电能可以以更高的电价出售。

最近这些年，国内外都在基于电力市场环境的混合可再生能源系统研究领域取得了丰硕的成果，例如，文献“J.E.Paiva,A.S.Carvalho,Controllable hybrid powersystem based on renewable energy sources for modern electrical grids,Renewable Energy,vol.53,pp.271-279,2013”研究了基于现代电网的混合可再生能源的联合运行，提出了行之有效的优化策略；文献“Bjarne Steffen,Christoph Weber,Optimaloperation of pumped-hydro storage plants with continuous time-varying powerprices,European Journal of Operational Research,vol.252,pp.308-321,2016”分析了在电价持续变化的电力市场中，抽水蓄能装置如何获得经济效益最大化，采用合适的优化算法，最终实现了运行要求。抽水蓄能装置在混合可再生能源系统中充当的是储能和供能的作用，有效地解决了可再生能源产能过剩和产能不足的问题，有效的实现了混合系统的经济效益最大化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于电力市场环境的水光蓄混合系统运行优化方法，在考虑电力市场价格波动性的同时以经济效益指标作为系统的优化目标，得到水光蓄混合系统运行方案。

为实现上述发明目的，本发明一种基于电力市场环境的水光蓄混合系统运行优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)、构建水光蓄混合系统的出力模型；

(1.1)、构建光伏模块的出力模型；

其中，P_PV-out为光伏面板的出力功率，P_N-PV为光伏面板处于参考环境时的额定功率，G是太阳的辐射强度，T_ref是光伏面板处于参考环境时的温度，G_ref是参考条件时太阳的辐射强度，K_T是最大的功率温度系数，T_amb是参考条件时水光蓄混合系统周围的环境温度；