[发明专利]考虑多类型电源参与调峰的随机生产模拟方法及应用

说明书

本发明涉及一种考虑多类型电源参与调峰的随机生产模拟方法及应用，所述随机生产模拟方法包括以下步骤：1)获取全年负荷曲线；2)从所述全年负荷曲线中剔除风电、光伏和核电全年出力，获得持续负荷曲线，并根据全年负荷水平将所述持续负荷曲线划分为基荷、腰荷、峰荷三个阶段；3)根据所述持续负荷曲线建立等效电量函数；4)根据基荷、腰荷和峰荷的等效电量，实现火电机组和水电机组在不同阶段的出力，获得电力系统随机生产模拟数据。与现有技术相比，本发明具有提高区域电网的调峰能力等优点。

技术领域

本发明涉及电力系统规划与运行控制技术领域，尤其是涉及一种考虑多类型电源参与调峰的随机生产模拟方法及应用。

背景技术

电力系统随机生产模拟是电力系统规划与运行的基本分析工具之一，它通过优化发电机组的生产运行，考虑机组故障和负荷的不确定性，计算各电厂的发电量、系统生产成本及系统的可靠性指标。传统地，核电机组不参加电网调峰，这并不是由于机组设计方面的原因，而是因为核燃料成本较高，核电所占比重较小。随着核电、风电和光伏发电的发展建设，仅靠火电和抽水蓄能机组进行调峰将难以满足电网负荷变化的需要，核电机组有必要参与电网调峰。另一方面，在水电资源丰富的地区，水电调峰能力由于外部天气条件和水电站类型的不同而差别较大，水电机组可以根据调节能力由弱到强，依次细分为年调型水电机组、季调型水电机组和日调型水电机组，有必要研究并充分发挥不同类型机组在不同天气条件下的调峰能力。因此，研究包括核电、不同类型水电机组等多类型电源参与调峰的电力系统随机生产模拟方法对合理安排发电计划、降低成产成本、提高可靠性具有重要意义。

国内对随机生产模拟问题进行了广泛研究。陈亚博、盛戈皞、黎建等在《电力系统及其自动化学报》(2015,27(05):1-6)上发表的《含光伏和风电的电力系统随机生产模拟》基于随机生产模拟方法以及其中多状态机组的处理方法,建立了光伏的多状态计算模型。同时，结合该模型和风电等效多状态模型分析处理了光伏和风电两种间歇式能源同时并入电力系统后的随机生产模拟情况。张宏宇、方鑫、李碧辉等在《中国电力》(2012,45(06):73-767)上发表的《含大规模风光电源电力系统随机生产模拟》根据风电与光伏电源的自身电源特性及其与电网的相互关系，提出风电与光伏电源参与随机生产模拟的原则。根据所提原则对应提出风功率损失期望及弃风比率2个评价指标。冯长有、梁志峰在《电网技术》(2013,37(02):493-499)上发表的《考虑潮流断面约束的电力系统随机生产模拟》结合电网实际运行情况,根据有无电量交易和断面构成情况，划分了潮流断面类型并构建了相应数学描述模型。基于此，给出了等效电量函数法中不同类型断面的处理方法，设计了相应的随机生产模拟计算流程。姚力、黄镔、王秀丽等在《电网技术》(2015,39(05):1219-1225)上发表的《考虑风火联合外送的互联系统随机生产模拟》文章采用风电多状态模型，引入机组剩余容量的概念，提出了联合外送概率模型以模拟送端电网对受端电网的电力支援过程。结合各类型电源特点，设计了考虑风火联合外送的互联系统随机生产模拟算法框架。以上文献中，都着重考察风、光电波动性、间歇性、随机性对电力系统生产模拟的影响，而没有考虑到核电机组、多类型水电机组参与调峰的因素。专利中，范宏、左路浩、马莲等发明人申请的发明专利《能效电厂的随机生产模拟计算方法》针对能效电厂需求侧管理方面的创新与对风电光电机组出力的精确模拟，探究能效电厂与大型光伏风电站出力的对电力系统运行的影响。施涛、韩华玲、朱凌志等发明人申请的发明专利《一种含大规模光伏电站的电力系统随机生产模拟方法》确定不含光伏电站的系统机组等值有效容量各阶累积量；依次获得对应时段的光伏发电的时序有效容量概率分布Beta模型及参数；依次获得对应时段的含光伏电站的系统机组等值有效容量分布概率模型及参数及对应负荷水平下的可靠性指标。吴红斌、白雪、丁明等发明人申请的发明专利《一种用于风光储联合发电系统的随机生产模拟方法》采用K-Means算法进行气象模式划分将风力发电模块、光伏发电模块、储能装置及负荷的序列化，基于序列运算理论进行随机生产模拟，更好地描述了风光互补特性，并进行风光储联合发电系统的随机生产模拟，从而能为风光储联合发电系统的运行与调度提供参考。以上专利的随机生产模拟进一步考虑了抽水蓄能电站和负荷变化的影响，但是仍然没有考虑核电、多类型水电机组参与调峰的影响。

发明内容