[发明专利]一种新能源并网运行模拟方法

说明书

一种新能源并网运行模拟方法。首先针对风速的随机性和不可控性等特性建立风速概率密度函数，基于风机出力与风速的关系导出风电机组出力的概率密度模型；针对光照的波动性，建立太阳辐照度概率分布模型，得到风电、光伏出力特性，进而得到新能源出力模型。并将得到的新能源出力模型嵌入以系统发电成本最小为目标函数、虑及网络安全约束的优化经济调度模型中。最后，得到精细化日运行模拟模型。

技术领域

本发明涉及一种电网调度的运行模拟方法。

背景技术

近年来，随着化石能源日渐枯竭，世界各国都不约而同的将目光转向新能源。然而，随着越来越多的可再生能源电场建成并投入电网，可再生能源并网运行所造成的多种不利影响也接踵而至。由于可再生能源出力的不稳定性、波动性及低电压穿越等技术难题短期内得不到彻底攻克，可再生能源并网将会带来系统功角、电压和频率等的多尺度安全稳定运行风险，极端情况下甚至会危及到常规火电机组以及特高压直流骨干输电网的安全稳定运行，进而严重制约电网大型可再生能源基地可再生能源的互联外送能力和消纳水平。另外，受风速、光照的不确定性影响，风电、光电出力的波动性非常明显，国内多地弃风量呈上升态势，形势愈加严峻。

国内外学者对研究新能源并网问题做了诸多的研究，大多数提高新能源并网消纳能力的方法多是配备常规火电或者是应用储能等方法，但是这些方法受到经济成本、地理位置以及储能技术的制约而不能有效提高新能源消纳能力。鲜有研究高比例可再生能源发展对电网的影响，建立考虑高可再生能源集中接入条件下的电力系统规划理论方法，开展高比例可再生能源接入电网精细化运行模拟技术研究。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述缺点，提出一种新能源并网运行模拟方法。

本发明方案采用的技术方案如下：

首先针对风速的随机性和不可控性等特性建立风速概率密度函数，基于风机出力与风速的关系推导出风电机组出力的概率密度模型；针对光照的波动性，建立太阳辐照度概率分布模型，得到光伏电站出力概率密度数学模型，进而得到新能源出力模型。并将得到的新能源出力模型嵌入以系统发电成本最小为目标函数、虑及网络安全约束的优化经济调度模型中。最后，得到新能源并网的精细化运行模拟模型。

步骤如下：

1、以电网约束的精细化运行模拟技术框架为基础，考虑不同类型的电源出力，确定考虑电网约束的精细化运行模拟基本思路，建立风电出力的概率密度数学模型和光电出力概率密度数学模型；

2、根据风光互补电力入网的特点，建立风光互补电力入网的数学模型，该数学模型包括火力发电、风力发电和光伏发电的发电成本：

3、将得到的新能源出力模型嵌入以系统发电成本最小为目标函数、虑及网络安全约束的优化经济调度模型中，得到精细化运行模拟模型。

各步骤具体如下：

1.以电网约束的精细化运行模拟技术框架为基础，考虑不同类型的电源出力，确定考虑电网约束的精细化运行模拟基本思路，建立风电、光电出力的概率密度数学模型。

基于风机出力与风速的关系推导出风电机组出力的概率密度模型：

其中，f_V(v)为风速分布概率密度函数，υ为实时风速，v_r为额定风速；k和c为威布尔分布的形状参数和尺度参数，可由统计时段内的风速平均值μ和标准方差σ求得，如式(2)和式(3)所示：

其中，Γ为伽马函数。