[发明专利]一种适于梯级水光互补能源发电系统的光伏容量配置方法

权利要求书

1.一种适于梯级水光互补能源发电系统的光伏容量配置方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：生成发电系统典型负荷的峰荷曲线和基荷曲线；

步骤2：建立基于k-means的光伏发电出力的概率模型；

步骤3：基于发电系统典型负荷的峰荷曲线和基荷曲线以及基于k-means的光伏发电出力的概率模型，建立梯级水光互补能源发电系统的运行模拟模型，通过运行模拟模型计算出互补能源发电系统的发电收益；所述建立梯级水光互补能源发电系统的运行模拟模型包括建立梯级水光互补能源发电系统的运行目标函数，其计算公式为：

式(11)中，λ^P、λ^B分别为峰荷电价和基荷电价；ψ^P、ψ^B分别为梯级水光互补能源发电系统的峰荷外送电力和基荷外送电力；

为发电系统典型负荷的峰荷曲线；为发电系统典型负荷的基荷曲线；π_k为所述光伏发电出力的概率模型中每个代表场景的概率；T为负荷时段t的最大取值；K为光伏发电出力的聚类中心的索引k的最大取值；I(C^PV)为光伏装机容量为C^PV时发电系统的发电收益；

步骤4：建立梯级水光互补能源发电系统的投资收益模型，基于互补能源发电系统的发电收益和年化投资成本，计算出互补能源发电系统的净收益；

步骤5：基于步骤4的计算结果，选择出净收益最大的光伏装机容量为发电系统的最优配置容量。

2.根据权利要求1所述的适于梯级水光互补能源发电系统的光伏容量配置方法，其特征在于，所述步骤1具体包括：

步骤1.1：对发电系统典型日负荷进行标幺化处理，其计算公式为：

式(1)中，为第t时段的发电系统典型负荷的有名值；L_t为第t时段的发电系统典型负荷的标幺值；T为负荷时段t的最大取值；

步骤1.2：基于步骤1.1的计算结果，计算发电系统典型日负荷曲线的低谷负荷，其计算公式为：

L_min＝min{L₁,L₂,...,L_T}(2)

式(2)中，L_min为发电系统典型负荷标幺曲线的最小值；

步骤1.3：基于步骤1.1和步骤1.2的计算结果，计算发电系统典型负荷的峰荷曲线和基荷曲线，其计算公式：

式(3)-(4)中，为发电系统典型负荷的峰荷曲线；为发电系统典型负荷的基荷曲线。

3.根据权利要求1所述的适于梯级水光互补能源发电系统的光伏容量配置方法，其特征在于，所述步骤2具体包括：

步骤2.1：基于光伏出力曲线历史数据，生成K个光伏发电出力的初始聚类中心计算公式为：

式(5)-(7)中，为第d个光伏出力曲线历史数据在t时段的光伏发电出力标幺值；分别为第t时段光伏发电出力曲线的最大值和最小值；k为聚类中心的索引，表示第k个光伏发电出力的聚类中心；

步骤2.2：基于步骤2.1的计算结果，计算每条光伏出力曲线与各个聚类中心的相似度S_d,k，计算公式为：

步骤2.3：筛选出与第d条光伏发电出力曲线相似度最大的聚类中心，并将第d条光伏发电出力曲线划分到第k个类簇中；

步骤2.4：根据新的类簇，生成新的聚类中心，计算公式为：

步骤2.5：重复步骤2.2至步骤2.4，直至聚类结果不再发生变化；

步骤2.6：选取每个类簇的聚类中心作为该类簇中所有光伏发电出力曲线的代表场景；

步骤2.7：计算每个代表场景的概率π_k，计算公式为：