[发明专利]清洁能源基地的发电调度方法和装置

权利要求书

1.一种清洁能源基地的发电调度方法，其特征在于，所述清洁能源基地包括光伏电站、风电场、水电站和抽水蓄能电站，不包括火电站，所述方法包括：

步骤S201，计算当前时段光伏发电、风力发电、水力发电自然总出力与目标负荷的差值，作为净负荷；

采用以下公式(1)计算所述净负荷：

其中，表示所述净负荷，Lⁱ表示所述目标负荷，分别表示光伏发电与风力发电的自然出力，表示所述水力发电的自然出力，上标i为时间序号；

步骤S202，根据净负荷正负判断储能工作方式，分储能与供电两种工况进行运行；

步骤S203，当净负荷为负，储能单元储能；

其中，上述步骤S203包括：

步骤S2031，水电储能优先工作，根据水电储能时段初的储电量，计算水电储能功率与时段末储电量；判断是否需要抽水蓄能电站进行储能，若需要则根据时段初抽水蓄能储电量，计算抽水蓄能的储能功率与时段末储电量；

按以下公式(2)和公式(3)计算水电储能功率与时段末储电量：

其中，表示水电储能i+1时段的储电量，表示水电储能i时段初的储电量，表示水电储能的工作功率，储能时为负值，tⁱ表示时长，表示所述净负荷，表示水电储能在i时段的最大储能功率，该值受水电出力限制，表示水电出力不能减少为0，且随水电出力变化而变化，当净负荷大于该值时，水电储能仅存储剩余待储电量由抽水蓄能完成；

按以下公式(7)和公式(8)计算抽水蓄能的储能功率与时段末储电量：

其中，表示抽水蓄能在i+1时段初的储电量，表示抽水蓄能在i时段初的储电量，表示抽水蓄能的储能功率，表示实际储存的电量；η_in表示储电阶段的能量转化效率；C_p,in表示抽水蓄能的储能装机；

步骤S2032，计算抽水蓄能电量损耗、由于装机规模不足造成的弃电量和由于储电容量不足造成的弃电量；

按以下公式(9)计算抽水蓄能电量损耗：

其中，表示i时段抽水蓄能的损失功率；

按以下公式(10)计算由于装机规模不足造成的弃电量：

其中，表示由于储能功率不足而产生的弃电功率，为储能后最终超过抽水蓄能最大储能装机的部分；

按以下公式(11)-(13)计算由于储电容量不足造成的弃电量：

其中，表示时段i由于储能容量储满后产生的弃电，表示抽水蓄能实际储能功率，受时段末容量储满后将比计划储电功率小；表示根据净负荷计算的计划储电功率；

步骤S2033，计算水电站实际出力和系统总出力；

按以下公式(26)计算水电站实际出力：

其中，为水电站实际出力，在水电储能工作时，该值以水电站原计划出力为基准上下波动；

按以下公式(27)计算系统总出力：

其中，pⁱ表示i时段清洁能源基地的系统总出力，表示水电储能的工作功率，表示抽水蓄能实际储能功率，表示由于储能功率不足而产生的弃电功率，表示时段i由于储能容量储满后产生的弃电；

步骤S204，当净负荷为正，储能单元供电；

其中，上述步骤S204包括：

步骤S2041，水电储能优先工作，根据水电储能时段初的储电量，计算水电储能的供电功率与时段末储电量；判断是否需要抽水蓄能电站进行供电，若需要则根据时段初抽水蓄能储电量，计算抽水蓄能的供电功率与时段末储电量；

按以下公式(15)和公式(16)计算水电储能的供电功率与时段末储电量：

其中，表示水电储能i+1时段初的储电量，表示水电储能i时段初的储电量，表示水电储能的第二工作功率，供电时为正值，tⁱ表示时长，表示i时段水电储能的最大供电功率；

按以下公式(18)和公式(19)计算抽水蓄能的供电功率与时段末储电量：

其中，表示抽水蓄能在i+1时段初的储电量，表示抽水蓄能在i时段初的储电量，表示抽水蓄能的储能功率，表示实际储存的电量，C_p,out表示抽水蓄能发电时的最大出力，η_out表示抽水蓄能机组的能量转化效率；

步骤S2042，计算抽水蓄能电量损耗、由于装机规模不足造成的缺电量和由于储电容量放空造成的缺电量；

按以下公式(20)计算抽水蓄能电量损耗：

其中，表示i时段抽水蓄能的损失功率；

按以下公式(21)计算由于装机规模不足造成的缺电量：

其中，表示由于装机规模有限造成的缺电量；

按以下公式(22)-(24)计算由于储电容量放空造成的缺电量：

其中，表示由于储能放空造成的缺电量，表示抽水蓄能根据净负荷需求的计划供电量，表示实际供电量；

步骤S2043，计算水电站实际出力和系统总出力；

按以下公式(26)计算水电站实际出力：

其中，为水电站实际出力，在水电储能工作时，该值以水电站原计划出力为基准上下波动；

按以下公式(27)计算系统总出力：

其中，pⁱ表示i时段清洁能源基地的系统总出力，表示水电储能的工作功率，表示抽水蓄能实际储能功率，表示由于储能功率不足而产生的弃电功率，表示时段i由于储能容量储满后产生的弃电；

步骤S205，对每一时段重复上述步骤S201-S204，逐时段计算水电储能、抽水蓄能与水电站的出力过程，基地中光伏电站与风电场将按自然条件出力，水电站与抽水蓄能按计算结果出力，清洁能源基地作为整体电源将能按目标负荷稳定地联合出力。