[发明专利]一种新能源接纳能力优化仿真系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种新能源接纳能力优化仿真系统。

背景技术

我国新能源发电发展迅速，但在新能源发电装机爆发性增长的同时，新能源渗透能力与系统运行方式之间的协调优化问题却没有得到解决。受低谷调峰、断面送出能力、系统潮流、电压、电能质量等诸多因素的困扰，为保证电力系统安全稳定运行，新能源发电受限现象严重。大规模随机性新能源中期运行优化是从中长期的尺度，研究在给定的装机容量，并满足系统的平衡约束和常规机组的相关约束条件下，最大化新能源的接纳能力。研究大规模随机性新能源中期运行优化及其并行化技术，能够填补目前在新能源发电中期优化运行计算以及新能源规划布局方面的支撑技术空白。在以火电占电源结构较大比重，冬季供热需求巨大，新能源电站建设周期与配套线路建设周期不匹配的大背景下，从更长的时间尺度上去协调优化运行新能源发电是非常有必要的。

发明内容

本发明的目的是针对目前由于传统机组组合建模火电机组启停机过于频繁的问题导致新能源发电受限现象严重的情况，设计了一种新能源接纳能力优化仿真系统，通过求解该系统的数学模型，提高了模型运算效率，可以获得新能源的最大输出功率。

为实现上述目的，本发明提供了一种新能源接纳能力优化仿真系统。

所述系统的数学模型包括：

TP(t，j)＝TP_min(t,j)·X(t,j)+P(t,j)及

其中，newenergy(t)＝windpower(t)+pvpower(t)，newenergy(t)为t时间段内一个地区新能源的总输出功率，windpower(t)为t时间段内一个地区风电的总输出功率，pvpower(t)为t时间段内一个地区光电的总输出功率；TP(t,j)为第j台所述常规机组t时段内输出的总功率，t以小时为单位；TP_min(t,j)为第j台所述常规机组t时段内的最小输出功率，其值是固定的；P(t,j)为第j台所述常规机组t时段内的有效输出功率；X(t,j)为第j台所述常规机组t时段内的运行状态，为二进制变量，当其值为0时表示所述常规机组已停机，当其值为1则表示所述常规机组正在运行；Y(t,j)为第j台所述常规机组t时段内的启动状态，为二进制变量，当其值为0时表示所述常规机组不在启动状态，当其值为1时表示所述常规机组正在启动；Z(t,j)为第j台所述常规机组t时段内的停机状态，为二进制变量，当其值为0时表示所述常规机组不在停机状态，当其值为1时表示所述常规机组正在停机。

进一步地，所述常规机组的爬坡功率及平均功率的约束表达式为：

其中，TP_max(t,j)为第j台所述常规机组的最大输出功率，其值是固定的；UpRamp(j)、DownRamp(j)分别为第j台所述常规机组的上爬坡率及下爬坡率。

进一步地，所述常规机组的最小启机时间及最小停机时间的约束表达式为：

其中，k由所述机组最小启机或停机时间的大小决定；Y(t,j)为第j台所述常规机组t时段内的启动状态，当其值为0时表示所述常规机组不在启动状态，当其值为1时表示所述常规机组正在启动；Z(t,j)为第j台所述常规机组t时段内的停机状态，当其值为0时表示所述常规机组不在停机状态，当其值为1时表示所述常规机组正在停机。

进一步地，所述常规机组启停状态及运行状态的约束表达式为：

进一步地，所述常规机组包括凝气式火电机组、背压式火电机组、抽气式火电机组及水库式水电机组。

进一步地，所述水库式水电机组在一定周期内总的发电量的约束表达式为：

其中，Electricity_max、Electricity_min分别为一定周期内水电机组发电量上限及下限，k由水电机组发电周期的大小决定。

进一步地，所述背压式火电机组在一定周期内总的发电量的计算公式为：

TP_BY(t,j)＝C_b(j)·H(t,j)

其中，C_b(j)为电热比系数，H(t,j)为第j台机组t时间段内发出的热量。

进一步地，整个所述机组的发电量的约束表达式为：