[发明专利]基于技术与市场灵活性统一框架的新能源消纳能力评估方法

权利要求书

1.一种基于技术与市场灵活性统一框架的新能源消纳能力评估方法，其特征在于，所述的基于技术与市场灵活性统一框架是指在将不同时间尺度下的灵活性市场机制应用于电源侧、网架侧、负荷侧和储能侧四个环节，各使灵活性资源在四个环节的不同时间尺度运行，实现同分布位置的不同时间内共同促进新能源消纳；

所述方法包括以下步骤：

步骤1：建立技术灵活性资源分析框架体系；

步骤2：建立市场灵活性机制分析框架体系；

步骤3：建立考虑市场环境的促进新能源消纳的多时间尺度下灵活性资源统一框架体系；

步骤4：评估新能源消纳能力。

2.根据权利要求1所述的新能源消纳能力评估方法，其特征在于：所述步骤1建立技术灵活性资源分析框架体系的方法如下：

收集技术灵活性资源，将收集到的技术灵活性资源通过横向分布位置以及纵向时间尺度进行分类，横向分布位置包括电源侧、网架侧、负荷侧和储能侧，时间尺度包括秒级、分钟级和小时级；

所述的电源侧技术灵活性资源包括具有灵活调节能力的发电机组，包括火电机组、水电机组为代表的常规发电机组以及抽水蓄能电站；

网架侧技术灵活性资源包括区域电网互联以及微网；

负荷侧技术灵活性资源包括在负荷管理和需求响应方面的负荷；

储能侧技术灵活性资源包括电池储能、飞轮储能、超级电容储能以及氢储能。

3.根据权利要求1所述的新能源消纳能力评估方法，其特征在于：在所述步骤1利用技术灵活性资源最大限度挖掘新能源消纳潜力的基础上，所述步骤2建立市场灵活性机制分析框架体系是利用电力市场灵活性机制作为引导收集市场灵活性机制，将收集到的市场灵活性机制通过纵向时间尺度进行分类，时间尺度总体分为现货市场时间尺度以及中长期市场时间尺度，划分为日前、季度以及长期时间尺度，采用现货市场与中长期市场相结合的模式，通过调频、调峰手段辅助服务市场、风光水火打捆、跨省区交易以及分时电价，利用市场机制最大限度发挥新能源消纳的程度；

所述的电力的现货市场主要指开展日前、日内、实时电能量交易和备用、调频等辅助服务交易；建立有效竞争的现货交易机制,发现价格，引导用户合理用电，促进新能源发电、储能装置参与实时平衡调节；

所述的辅助服务按照谁受益、谁承担的原则，建立电力用户参与的辅助服务分担共享机制，积极开展跨省跨区辅助服务交易；在电力现货市场开展备用、调频辅助服务交易，中长期市场开展可中断负荷、调压辅助服务；

所述风光水火打捆交易是指将风力、光伏这类间歇性可再生能源能源电力与火电打捆交易，在送电地区平滑电力曲线；

所述中长期交易和跨省区交易是指中长期市场和跨省跨区交易的机制化、规范化，鼓励市场主体间开展直接交易，构建区域市场,完善跨省跨区电力交易机制,促进市场化跨省跨区交易；

所述的分时电价是通过设计与时间相关的电价，促使电力用户在日常生活中改变自身用电习惯，改变系统用电曲线，达到促进可再生能源消纳效果的市场方式。

4.根据权利要求1所述的新能源消纳能力评估方法，其特征在于：所述步骤3，市场环境在下，建立多时间尺度下电力系统灵活性资源统一框架体系的方法如下：

将市场灵活性机制通过日前、季度以及长期时间尺度进行分类、将技术灵活性资源分为电源侧、网架侧、负荷侧和储能侧四个环节，并通过秒级、分钟级和小时级时间尺度进一步分类。

5.根据权利要求1所述的新能源消纳能力评估方法，其特征在于：所述步骤4利用新能源弃电率对区域电力系统中新能源的消纳能力进行评估；

所述的新能源发电消纳能力的评估指标用于衡量电力系统对新能源发电的最大消纳空间，并用于衡量新能源发电在电力系统电力电量平衡中的贡献和实际利用率；

评估方法如下：

首先进行区域电力系统优化运行计算，获取电网数据，确定新能源机组的接入规模以及电源规划结果，收集风电、光伏及负荷的年度出力数据，以区域电力系统年运行成本最小为目标函数，考虑调峰充裕性、电力平衡、系统备用容量、火电机组出力、火电机组爬坡这些约束条件，逐点模拟电网运行状况，最终得到新能源电站的实际出力值和弃风、弃光量；

以新能源的弃电率作为新能源消纳能力的评估指标，新能源弃电率λ表达如下：

其中，λ表示新能源的弃电率，ΔW表示弃风、弃光量总和，W表示风电场、光伏电站实际出力总和，P_wo,i表示第i个新能源电站计划出力值，P_w,i表示第i个新能源电站实际出力值，i表示新能源电站的编号，新能源电站包括风电场和光伏电站，I表示新能源电站的数量；

该评估结果将指导区域电力系统进行灵活性资源选取，进而，更新区域电力系统优化运行计算的边界条件，进一步优化计算结果，最终实现新能源的最大程度消纳。