基于平抑风光波动的抽水蓄能容量优化配置方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115940207A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211457626.6G06Q10/04(2023.01)(22)申请日2022.11.21G06Q50/06(2012.01)G06F30/20(2020.01)(71)申请人国网甘肃省电力公司电力科学研究G06F111/04(2020.01)院G06F113/04(2020.01)地址730070甘肃省兰州市安宁区万新北路249号申请人国网甘肃省电力公司(72)发明人朱宏毅魏润芝袁琛孙亚璐赵霖龚真尧赵炜沈渭程张赛刘秀良闵占奎(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214专利代理师赵燕秋(51)Int.Cl.H02J3/28(2006.01)H02J3/46(2006.01)权利要求书4页说明书11页附图6页(54)发明名称基于平抑风光波动的抽水蓄能容量优化配置方法(57)摘要本发明公开了基于平抑风光波动的抽水蓄能容量优化配置方法，具体按照以下步骤实施：以区域内风电、光伏联合出力的日内波动率最低建立目标函数，设定基本波动指标；考虑火电机组运行成本并建立抽水蓄能电站约束和机组运行约束；根据混沌优化算法建立混沌理论数学模型，在约束条件下对混沌理论数学模型求解得到风电光伏日内波动率的最优解，将该最优解对应的抽水蓄能容量作为抽水蓄能优化配置容量；本发明方法利用抽水蓄能的调节能力实现风、光的稳定出力，将有助于平滑风能、光伏的出力过程，并降低对供电系统安全稳定运行的干扰，优化电源结构、稳定电力系统安全，从而为该区域电网抽水蓄能电站规划建设提供决策依据。CN115940207ACN115940207A权利要求书1/4页1.基于平抑风光波动的抽水蓄能容量优化配置方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、以区域内风电、光伏联合出力的日内波动率最低建立目标函数，设定基本波动指标；考虑火电机组运行成本并建立抽水蓄能电站约束和机组运行约束；步骤2、根据混沌优化算法建立混沌理论数学模型，在约束条件下对混沌理论数学模型求解得到风电光伏日内波动率的最优解，将该最优解对应的抽水蓄能容量作为抽水蓄能优化配置容量。2.根据权利要求1所述基于平抑风光波动的抽水蓄能容量优化配置方法，其特征在于，步骤1具体过程为：步骤1.1、以区域内风电、光伏联合出力的日内波动率最低建立目标函数表示为：其中，P′WT、P′PV为风电、光伏波动率；PWT(t)、PVT(t)分别表示时刻t风电、光伏的发电功率；分别为风电、光伏的装机容量；设定基本波动指标，均值分别为：步骤1.3、考虑火电机组运行成本：式中为火电机组的发电燃料成本函数；为第n台火电机组的煤耗成本系数；为t时刻火电机组i的启动成本；为t时刻火电机组i的运行状态，1为启动，0为停止；T为调度总时刻数；为t时刻火电机组i的输出功率；步骤1.3、建立抽水蓄能电站约束和机组运行约束，所述抽水蓄能电站约束条件包括运行过程中的抽水功率约束和放水功率约束、进出水量平衡约束、库容约束，所述机组运行约束包括机组功率平衡约束、出力极限约束、爬坡功率约束、火电机组热备用约束、水电机组处理约束、水电机组转换约束。2CN115940207A权利要求书2/4页3.根据权利要求2所述基于平抑风光波动的抽水蓄能容量优化配置方法，其特征在于，所述抽水蓄能电站约束条件具体包括：抽水功率约束和放水功率约束为：式中：Ph(t)为第t时刻抽水蓄能电站的放水放电功率；Pp(t)为第t时刻抽水蓄能电站的抽水吸收功率；γH和γP分别为抽水蓄能电站的0‑1放水状态变量和0‑1抽水状态变量，其中γH和γP不能同时取1；进出水量平衡约束为：库容约束为：式中：Vu(t)、Vd(t)分别为t时段上、下水库的库容；Vu,max、Vu,min分别为上水库的库容上下限；Vd,max、Vd,min分别为下水库的库容上下限；ηp、ηg分别为发电和抽水时平均水量和电量转换系数。4.根据权利要求2所述基于平抑风光波动的抽水蓄能容量优化配置方法，其特征在于，所述机组运行约束具体包括：机组功率平衡约束为：式中，PTi,n(t)为第n台火电机组t时段的出力，PWA,m(t)为第m台水电机组t时段的出力，Pload(t)为t时段的负荷；出力极限约束为：式中PTmini、PTmaxi指火电机组i的最小、最大技术出力；PHmini、PHmaxi指水电机组i的最小、最大技术出力；爬坡功率约束：3CN115940207A权利要求书3/4页式中rdi、rui指第i台火电机组的爬坡速率下限和上限；火电机组热备用约束：式中：ρ表示火电机组的热备用系数；水电机组出力约束：PWA,min≤PWA,m(t)≤PWA,max(12)水电机组转换约束：PWA,m(t)＝ηWA,