[发明专利]一种促进消纳的可再生能源容量配置方法

摘要

本发明公开了一种促进消纳的可再生能源容量配置方法，包括以下步骤：(1)获取电网拓扑并根据电网结构进行建模以形成能够表征电网特征的数据矩阵，(2)检验电网数据的合理性及应用于电网规划的适应性，(3)分析电网中各类灵活性资源的边界条件，(4)调度中心上传可再生能源与负荷功率曲线，(5)建立包括规划层模型和运行层模型的促进消纳的可再生能源规划模型，(6)基于Matlab仿真平台编程对可再生能源规划模型进行求解；本发明综合考虑“源‑网‑荷‑储”的约束，基于规划层与运行层的目标函数与约束条件建立以可再生能源消纳为目标的模型，以获得以可再生能源利用率最高、消纳能力最大的可再生能源多点布局与规划。

主权项

1.一种促进消纳的可再生能源容量配置方法，其特征在于：具体包括以下步骤：(1)获取电网拓扑并根据电网结构进行建模以形成能够表征电网特征的数据矩阵所述数据矩阵包括节点信息矩阵、网架结构矩阵和线路参数矩阵，所述节点信息矩阵应该包含区域电网的节点数量、每个节点上的典型时刻负荷数据以及电源装机数据，所述网架结构矩阵包括表征节点是否相连的关联矩阵，线路参数矩阵包括线路最大传输容量信息、线路的电阻、线路的电抗以及线路的电纳；(2)检验电网数据的合理性以及应用于电网规划的适应性针对步骤(1)所述数据矩阵收集的电网数据进行一次最优潮流计算，并根据潮流计算结果的收敛性判断网架结构以及电网数据的合理性，若潮流结果有解即代表收敛，则进行步骤(3)；若潮流结果无解即代表不收敛，则通过节点负荷数据校验、网架连通性校验、电源装机数据校验三方面核对数据后，再一次进行最优潮流计算，直至潮流结果有解；(3)分析电网中各类灵活性资源的边界条件根据获得的可再生能源消纳率、区域电网中资源状况量化估算各类灵活性资源边界，所述各类灵活性资源包括待规划电网中的电源种类、各类电源爬坡性能、各类电源发电成本、各类电源装机情况、各类电源规划情况和电网中储能资源情况；(4)调度中心上传可再生能源与负荷功率曲线从调度中心上传的可再生能源与负荷功率曲线获取区域电网中各节点负荷在各时刻的负荷功率；同时，根据待规划电网地区可再生能源资源状况、利用小时数、历史数据进行可再生能源功率预测，以形成可再生能源序列矩阵以及负荷功率序列矩阵；(5)基于步骤(1)至(4)中的电网结构与数据信息，建立包括规划层模型和运行层模型的促进消纳的可再生能源规划模型所述规划层模型以可再生能源装机量为控制变量，以可再生能源投资费用、可再生能源占地面积为状态变量，以可再生能源装机量投资最小为目标；所述运行层模型以可再生能源机组输出功率、传统能源机组发电功率、储能充放电功率为控制变量，以可再生能源消纳率、可再生能源消减率、母线相角、线路传输功率、储能装置荷电状态为状态变量，以可再生能源收益最大为目标；将可再生能源消纳率、削减率以及消纳量削减量作为规划方案优劣的参考指标，并以约束条件的形式加入到所述可再生能源规划模型中；(6)基于Matlab仿真平台编程对步骤(5)中所述可再生能源规划模型进行求解通过分支界定法对所述规划层模型和所述运行层模型相互迭代求得最优解；所述可再生能源规划模型无解时，分析并转换为保证可再生能源消纳率或消减率的规划模型，即通过松弛可再生能源消纳率或削减率约束继续优化求解；得到各节点上可再生能源装机容量、调度方案，最后计算各种调度方案的可再生能源消纳率、可再生能源削减率、各机组在各时刻的输出功率以及储能装置的输出功率，输出可再生能源接入点、可再生能源接入量、可再生能源消纳率、可再生能源削减率，以完成促进消纳的可再生能源容量配置。