[发明专利]一种基于新能源发电并网协调成本的评估方法

权利要求书

1.一种基于新能源发电并网协调成本的评估方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：计算风电光伏并网结构中，各个风电场风电出力的总有功功率P_WP，并进行归一化处理得到

步骤1.1：计算单一风电并网的有功功率P_W：

式中，ρ代表空气密度，A为叶轮横截面积，v_i为第i个风电场风力速度，δ_WP为风能利用系数，n为采样个数；

步骤1.2：考虑单一的风电并网完成度较低，需要对各个风电场整体区域风电有功功率进行计算得到P_WP；

步骤1.3：对各个风电场风电出力有功功率进行归一化：

其中，P_WPN为风电场装机容量，为归一化后的有功功率；

步骤2：根据各个风电场风电出力的总有功功率P_WP计算风电光伏并网结构中风电场集群的总有功功率P_WS，并进行归一化处理得到

步骤3：考虑具体天气数值预报变量合集H_W对风电出力的影响，同时考虑风向对风电出力的影响，得到风电并网能力评估成本函数R₁为：

其中，表示归一化后的天气数值预报变量合集，D_c为风速方向的余弦值，D_s为风速方向的正弦值，n为当日采取的典型风速数值数目；

步骤4：考虑光伏电站输出电流I_PV受环境因素的影响，计算光伏有功功率期望输出为：

其中，θ_P为电池板与太阳夹角，γ表示辐射强度，v_W为实时风速矢量，T_P表示温度特征值，τ_h为湿度典型特征量，U_PV为光伏电池板输出电压，△v_W为风速变化量；

对v_W进行受力分解，取为有效值代入，其中cosβ为实时风力与光伏电池板之间夹角余弦值，上式变为：

步骤5：为了保证系统的稳定运营，各支路保持一定的储备，确保电网不在接近其功率极限的情况下运行，其储备系数K_PV为：

式中，P_M为线路承受功率极限，P_PV为光伏有功功率期望输出，η₁、η₂分别为风电、光伏参与比例；

步骤6：根据光伏出力特点以及光伏电池储备系数K_PV，得光伏并网能力评估成本函数为：

式中，σ为风电光伏互补系统总有功功率波动率，n为取样个数；

步骤7：当风电光伏共同参与并网协调发电，则新能源发电并网协调成本f的计算公式为：

式中，P_total为风电光伏互补系统总有功功率，即P_total＝P_WP+P_PV。

2.根据权利要求1所述的基于新能源发电并网协调成本的评估方法，其特征在于，所述考虑风向对风电出力的影响，则对风向分别进行正弦余弦分解，得：

其中，D(t)为某时刻风速方向角度函数，D_c为风速方向的余弦值，D_s为风速方向的正弦值。

3.根据权利要求1所述的基于新能源发电并网协调成本的评估方法，其特征在于，所述光伏电站输出电流I_PV的计算过程如下：

其中，I_ph表示光伏电池随外界环境变化输出的光生电流，I₀为光伏电池额定电流，q代表电子电荷，U代表负载两端电压，A代表PN理想因子；k为玻尔兹曼常数，β为光伏出力系数，T为绝对温度。

4.根据权利要求1所述的基于新能源发电并网协调成本的评估方法，其特征在于，所述风电光伏互补系统总有功功率波动率σ的计算过程如下：

式中，P_r为风电光伏总额定值，为总有功功率最大值，为总有功功率最小值。