[发明专利]一种新能源消纳方法及系统

说明书

本发明提供了一种新能源消纳方法及系统，包括：将统计周期内的电力系统总电负荷、总热负荷和新能源机组出力预测数据输入预先构建的新能源消纳模型，得到各种机组的出力；汇总新能源机组的出力，结合所述周期的总电负荷，确定新能源的消纳能力；其中，所述新能源消纳模型，在考虑包括常规机组电出力约束与CHP机组热电耦合约束的发电机组运行约束与供电系统平衡约束情况下，以系统运行总成本最小为目标，调整各种机组的出力情况；通过所述新能源消纳模型，提高了发电机组运行的合理性，以及对新能源的消纳能力，能够更加真实准确地反映出供暖需求对于CHP机组以及整个电力系统调峰能力的影响，同时可以提供更加准确可靠的新能源消纳情况的分析结果。

技术领域

本发明涉及新能源发电技术中的新能源并网技术领域，具体涉及一种新能源消纳方法及系统。

背景技术

图3给出了从功率平衡的角度来看新能源并网对系统的影响。从图中可以看出，用电负荷规律性强，传统的火电机组能够很好地控制其功率输出，以达到调峰目的。而以随机性和间歇性为特点的新能源发电引入，将使得常规能源必须通过其调峰能力频繁调节来满足负荷。新能源装机大部分集中在风能资源丰富的高纬度地区，这些地区存在一定程度的电源过剩问题，且现有火电机组中CHP机组比重较大，缺少灵活的传统机组，无法快速跟踪新能源大幅度、高频率的随机波动。尤其在冬季供暖期，热负荷需求量大，由于以热定电，热电机组基本不参与调峰，导致系统调峰能力下降。根据严寒地区电网公布数据显示，电网CHP机组占火电机组比重非常高，尤其在纬度较高的严寒地区，CHP机组在火电机组中的占比极高。因此在新能源消纳分析过程中，需要考虑CHP机组的“热电耦合”。不同类型的热电联产机组这种耦合关系也不尽相同。

发明内容

针对CHP机组比重较大，系统调峰能力较差，新能源消纳过程中，需要考虑CHP机组的“热电耦合”的问题，本发明提供了一种新能源消纳方法及系统，具体包括：

将统计周期内每个时段的电力系统总电负荷、总热负荷和新能源机组出力预测数据输入预先构建的新能源消纳模型，得到每个时段各种机组的出力；

汇总新能源机组在所述周期内各个时段的出力，结合所述周期的总电负荷，确定新能源的消纳能力；

其中，所述新能源消纳模型，在考虑发电机组运行约束与供电系统平衡约束情况下，以系统运行总成本最小为目标，调整各种机组的出力；

所述发电机组运行约束，包括常规机组电出力约束和CHP机组的热电耦合约束。

优选的，所述新能源消纳模型的构建，包括：

以系统运行总成本最小为目标，建立目标函数；

根据各种机组的特性，为所述目标函数构建发电机组运行约束条件；

根据电力系统的特性，为所述目标函数构建供电系统平衡约束条件；

其中，发电机组运行约束条件包括：常规机组的电出力约束、CHP机组的电出力约束和热出力约束、常规机组与CHP机组功率变化的约束和新能源机组的电出力约束；供电系统平衡约束条件包括：电力平衡约束和热力平衡约束。

优选的，所述目标函数的计算式如下所示：

其中，z为系统运行总成本，包括机组的燃料消耗费用和启停费用，g₁为常规机组的台数，g₂为CHP机组的台数，g为常规机组与CHP机组的总台数，为常规机组在第t个时段的燃料消耗费用，为CHP发电机组在第t个时段的燃料消耗费用，uc_g,t为机组在第t个时段启动的费用，dc_g,t为机组在第t个时段停运的费用。

优选的，所述常规机组在第t个时段的燃料消耗费用的计算式如下：