[发明专利]电力/电量补偿协同的风光水多能互补容量优化配置方法

说明书

本发明公开了一种电力/电量补偿协同的风光水多能互补容量优化配置方法，包括，通过评估风光资源量，初步选取风光电站场址，并确定风光最大可开发容量；构建兼顾长期电量补偿和短期电力补偿的风光水多能互补长短嵌套序贯调度模型，评估给定风光装机容量下风光水多能互补调度效益；构建电力/电量补偿协同的风光水多能互补容量优化配置模型，该优化配置模型以风光最大可开发容量为约束，以风光水多能互补调度全生命周期投资收益最大化为目标；求解优化配置模型，得到最优风光装机容量。该方法能获得兼顾资源时空分布特性和互补调度系统动态时序运行特征的风光新能源容量规划方案，对提升风光水多能互补调度的综合效益具有重要的意义。

技术领域

本发明属于多能互补发电技术领域，更具体的，涉及一种电力/电量补偿协同的风光水多能互补容量优化配置方法。

背景技术

流域内大规模风光水互补研究是近几年才兴起的，受区域内径流以及风光功率多时间尺度的耦合不确定性影响，该问题规模庞大、约束条件复杂、求解难度大。目前，多能互补容量优化配置大多只涉及到风、光、水中的两种能源，如基于CO2排放量的风光互补发电系统容量优化配置(唐浩等，电力建设,38(3):108-114.)、水电与风电联合补偿调度机理研究与应用[J](畅建霞，水力发电学报,33(3).)、水-光电联合运行短期调度可行性分析(明波等，太阳能学报,36(11):2731-2737.)，同时计及风光水三种清洁能源的多能互补容量优化配置研究较少。

目前，针对传统电源(火电)的容量配置技术已经相对成熟，但是难以直接应用于涉及风光等新能源的容量规划。风光出力具有随机性、波动性、间歇性等较强的时序不确定性特征，传统的以电量平衡为基础的容量配置方法难以考虑风光资源时序变化特性和电力系统的消纳能力，容易造成对新能源并网的乐观估计，出现严重的弃风、弃光现象。而以短期电力补偿为基础的风光水多能互补容量优化配置，忽略了互补调度系统的长期运行约束，难以实现风光水多能互补运行全景效益最大化。

总体而言，目前多能互补容量优化配置在研究对象上大都只涉及风光水的二元组合，且大都集中于小型单一水电站，涉及大规模梯级水电站、计及三种清洁能源的研究较少，不适应我国大力推进大型风光水互补基地建设的现实背景。在研究方法上，对径流以及风光功率在不同时间尺度上的时序不确定性考虑不足，亟待提出兼顾长期电量补偿和短期电力补偿效益的风光水多能互补容量优化配置方法。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明提出一种电力/电量补偿协同的风光水多能互补容量优化配置方法，该方法能获得兼顾资源时空分布特性和互补调度系统动态时序运行特征的风光新能源容量规划方案，这对引导风光新能源的有序发展，提升风光水多能互补调度的综合效益具有重要的意义。

为实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案：

本发明提供一种电力/电量补偿协同的风光水多能互补容量优化配置方法，包括：

通过评估风光资源量，初步选取风光电站场址，并确定风光最大可开发容量；

构建兼顾长期电量补偿和短期电力补偿的风光水多能互补长短嵌套序贯调度模型，评估给定风光装机容量下风光水多能互补调度效益；

构建电力/电量补偿协同的风光水多能互补容量优化配置模型；所述优化配置模型以风光最大可开发容量为约束，以风光水多能互补调度全生命周期投资收益最大化为目标；

求解所述优化配置模型，得到最优风光装机容量。

进一步的，所述通过评估风光资源量，初步选取风光电站场址，并确定风光最大可开发容量，包括：

通过计算各地理网格内平均风速、风功率密度、风速年内分布以及年风能可利用小时评估流域内各地理网格的风能开发潜力；