[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

说明书

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。

技术领域

本发明涉及一种基于布谷鸟搜索的光热光伏打捆发电系统容量配置方法。

背景技术

由于化石能源的逐年减少以及环境污染问题的不断加剧，发展新兴发电技术已然迫在眉睫。光热发电以其优越的发电特性得到了广泛关注，即将迎来高速发展的时期。与其他新能源发电技术相比，光热发电的调节能力,可以与火电机组相媲美，能够实现“以可再生能源消纳可再生能源”，是未来实现大规模可再生能源并网的一种关键技术手段。

光伏发电的出力易受天气条件的影响，具有随机性和波动性。光热发电配备了相应的储热系统，能够根据需要灵活地调整自身出力。光热发电的这一特点刚好可以弥补光伏发电的不足。将两种发电方式结合起来构成光热光伏打捆发电系统，可以有效地降低光伏发电的出力波动，提高电能质量，保证电力的稳定供应。相关文献论证了光热电站和光伏电站在互补发电方面的可行性，但其结论仅建立在光热光伏容量比为1:1的情况下。是否存在光热光伏最佳容量配置，使系统出力波动最小有待研究。

发明内容

本发明涉及的是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，达到平抑系统出力波动的目的。具体包括以下步骤：

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，如公式一所示：

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。具体约束条件如公式四、五、六所示：

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优化配置方法具体实施步骤