[发明专利]一种多能源分频互补新能源的补偿容量优化计算方法

权利要求书

1.一种多能源分频互补新能源的补偿容量优化计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对区域内新能源发电出力，在得到总发电计划的基础上计算非新能源机组出力曲线，利用离散傅里叶变换计算补偿功率功率谱；

2)根据所能调度机组类型划分多种补偿机组补偿区间；

3)对各机组进行优化计算建模；

4)优化分界频率，计算各补偿容量。

2.根据权利要求1所述的一种多能源分频互补新能源的补偿容量优化计算方法，其特征在于：所述步骤2)中划分的原则是工作在相同频率范围内的机组划分为一类，则补偿机组出力为：

P_b＝P₁+P₂+...+P_N (1)。

3.根据权利要求1所述的一种多能源分频互补新能源的补偿容量优化计算方法，其特征在于：所述步骤3)中机组优化模型为：

式中，L(P)是负荷预测模型输出值，ΔP_d,i和ΔP_u,i分别是发电机i的下行和上行步长最大值，S(f)是功率频谱模型输出曲线，H(P_t,i，P_t,j)≤0是其他安全约束，其中：

4.根据权利要求1所述的一种多能源分频互补新能源的补偿容量优化计算方法，其特征在于：所述步骤3)中各机组容量的优化计算是基于最小新能源并网波动的经济调度模型，如下式所示：

式中，α是设备的年折旧率；N_i、C_i分别为各频段机组的使用寿命和初始投入成本；P_t,i为各机组t时刻输出功率；K_mi、K_pi是机组i产生每千瓦时功率的维护费用和燃料成本费用；ρ是波动惩罚系数且恒为正值；P_t是t时刻发电机组总的有功发电功率；P_t,D是出力调节t时刻总负荷需求；P_t,C是联络线传输功率；η是网损率。

5.根据权利要求1所述的一种多能源分频互补新能源的补偿容量优化计算方法，其特征在于：所述步骤4)中，为了得到频率分界点，需要考虑机组和电网多方面的因素，在求解模型最优解时，应考虑以下约束条件：

a.机组平衡约束

电力系统的基本特征要求在调度过程中要保证发电侧与负荷侧的实时供需平衡，故而常规机组出力加上新能源出力应与发电计划保持相等；

式中，P_t,i是t时刻发电机组i有功发电功率；P_t,D是出力调节t时刻总负荷需求；P_t,C是联络线传输功率；

b.机组运行上下限约束

在调度过程中，各频段机组运行阶段出力不得小于所带基础负荷也不得高于容量极限，故有：

P_i^min≤P_i≤P_i^max (6)

式中，P_i^min与P_i^max分别为机组运行上下边界；

c.机组爬坡率约束

机组的爬坡率约束，它决定了所对应机组工作的频率范围，高频率即爬坡速率快的机组理论上可以完成低频率机组的任务，但通常的限制在于频率的高低与容量的高低呈反比，爬坡率约束描述为：

式中，与分别为机组i在单位时间步长内机组出力变化上下限值；

d.分界频率约束

为保证各机组运行在各自的频段内，分界频率约束必不可少，它是对划分补偿区间范围的约束，具体描述为：

式中，f_i为机组i与机组i+1的分界频率，S(f)为功率频谱函数，T为采样时间。