[发明专利]一种考虑电网送出需求的水光互补系统光伏容量配置方法

说明书

本发明公开了一种考虑电网送出需求的水光互补系统光伏容量配置方法：S1，得到不同规划装机容量光伏电站的日出力过程；S2，描述水光互补系统日负荷过程；S3，建立水光互补系统光伏容量配置数学模型；S4，得出不同光伏装机容量下满足条件的水光互补系统运行方案和对应的可行日均径流上、下限值；S5，提出互补保证率的计算方法；S6，计算不同光伏装机容量和不同典型天气日组合情景的互补保证率；S7，得到在可接受互补保证率下不同典型天气日的互补光伏容量；S8，以时间占比较大的典型天气日对应的互补光伏容量的最小值作为水光互补系统光伏容量配置方案。本发明提出一种考虑电网送出需求的水光互补系统光伏容量配置决策模型，为决策者提供技术支持。

技术领域

本发明涉及新能源发电系统光伏容量配置领域，特别涉及一种考虑电网送出需求的水光互补系统光伏容量配置方法。

背景技术

随着我国能源结构深化调整和不断增加的能源和减排需求，以水电、风电、光电等为代表的清洁低碳能源在能源供给中发挥日趋重要且不可替代的作用。随着国家对新能源——光伏产业的大力支持，光伏发电得到超前的发展，青海、四川、云南等地由于光照资源丰富，光伏产业发展尤为突出。但由于光伏发电具有随机性、波动性、间歇性等特点，导致光伏发电很难被电网接纳。为了提高光伏发电的稳定性，提高光伏发电的电网接受率，提出了水光互补运行模式。该模式依靠水电机组启停迅速、运行灵活，出力调节快等特点，将水电出力与光伏出力打捆送出，不但提高光伏出力的稳定性，而且提高输电线路的利用小时数，经济效益明显。因此对水光互补系统容量配置的研究具有重要的理论意义和实用价值。

目前对水光互补容量配置的研究较少，主要是以全生命周期内的总投资成本最小、发电量最大、单位千瓦投资最小、出力波动最小等指标进行研究。陈新(2007年)以成本电价和单位千瓦投资最低为目标，提出了一种风、光、抽蓄互补系统容量优化配置方法。宋旭日(2011年)以分布式发电投资、运行费用、向输电系统直接购置费、环境因素费用总和最小为目标，提出了一种风、水、柴、储系统容量优化配置方法。安源(2015年)对水光互补的理论和方法进行研究，揭示了水光互补的机理，为大规模光伏发电与水电互补的实施提供了理论支持；刘攀(2017年)以水光互补全生命周期内的净收益最大为目标，提出了一种水光互补系统容量配置方法；国家电网四川经济研究院(2017年)在考虑电网功率平衡及传输容量限制的条件下，提出了一种以年水、光弃电量最小和新建光伏的建设成本最小为目标的水光互补系统容量配置方法。Mahmoudimehr(2018年)针对独立光、水(抽水蓄能)混合系统，以投资成本最小和负荷失电率最小为目标，建立了光、水(抽水蓄能)混合系统容量优化配置多目标数学模型。以上研究主要集中在基于经济指标进行单目标和多目标的容量配置研究，忽略了电网送出需求、电站上游的来水特征、单个水库调节特性，基于此，有必要提出一种考虑电网送出需求的水光互补系统光伏容量配置方法。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种考虑电网送出需求的水光互补系统光伏容量配置方法。本发明方法可实现在水电装机容量和水库调节特性确定条件下，基于光伏电站不同规划装机容量和不同典型天气日组合情景的互补保证率以及典型天气日的时间占比，确定光伏电站装机容量方案，为新能源——光伏电站的规划建设提供技术支持，适用于在我国水光互补系统光伏容量配置中推广应用。

本发明所采用的技术方案是：一种考虑电网送出需求的水光互补系统光伏容量配置方法，包括以下步骤：

步骤(1)，根据研究区域内已建光伏电站在不同典型天气日和不同时间步长的日出力过程，采取倍比法得到光伏电站不同规划装机容量条件在不同典型天气日和不同时间步长的日出力过程；

步骤(2)，采用时间参数和特征参数描述电网下达的水光互补系统日特征负荷过程；

步骤(3)，建立水光互补系统光伏容量配置数学模型，所述水光互补系统光伏容量配置数学模型为分别以水光互补系统日出力过程与设定日特征负荷过程的差别最小和水光互补系统日发电量最大为目标的多目标数学模型；