[发明专利]一种基于图形分析法的光伏调节能力需求分析的方法

说明书

本发明是一种基于图形分析法的光伏调节能力需求分析的方法，其特点是，包括的内容有：建立光伏系统模型、建立传统机组模型、建立负荷模型、确定评价指标、对调节能力需求分析和对合理度评价。利用这种方法能够对于给定地区和给定负荷的系统配置的光伏容量是否合理正确的评价，为光储电站的调峰能力建设提供指导。具有方法科学合理，适用性，效果佳的优点。

技术领域

本发明属于调峰领域，尤其涉及一种基于图形分析法的光伏调节能力需求分析的方法。

背景技术

由于光伏发电具有的波动性和间歇性，会导致光伏系统出力不稳定，光伏发电受到光照资源的影响严重。光伏出力的特性会造成例如弃光严重，并网困难等问题，就需要寻求另外的解决办法。

解决光伏系统的固有问题的办法，一方面可以通过光伏系统与其他传统机组的配合发电来解决，例如光伏和火电机组或水电机组配合发电，另一方面在光伏系统上配置储能系统也能有效解决这一问题。

光伏发电面临的主要问题实际上是光伏发电量的时序不可转移问题。利用传统电源在光伏无法发电时段进行补充发电自然是可行的办法，但这无法真正解决光伏发电面临的问题，也会造成大量的光照资源浪费，同时消耗更多的不可再生资源，不符合环保性的要求。想要真正解决光伏发电目前面临的问题，可以通过配置储能系统，实现光伏发电时序转移，因此首先要合理的分析光伏特性，并对光伏发电能力做出准确有效的定性定量描述。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种科学合理，适用性强，效果佳的基于图形分析法的光伏调节能力需求分析方法。利用这种方法能够对给定地区和给定负荷的系统配置的光伏容量给出正确是否合理的评价，据此能够初步确定光伏系统的容量配置范围，并且分析局域电网的光伏特性以及光伏配置合理性。

实现本发明目的所采取的技术方案是：一种基于图形分析法的光伏调节能力需求分析的方法，其特征是：它包括的内容有：

1)建立光伏系统模型

光伏模型以P_PV,day(t)表示，其中t为时间，每天的光伏随时间变化而变化，

则每日光伏生产的总电量：

其中t_start,day为光伏每日有效出力的起始时刻，t_end,day为光伏每日有效出力的结束时刻，同时定义光伏最大出力时间点为t_max,day；

光伏系统的出力模型为式(2)：

式中：f_PV为光伏系统的功率降额因数，表示光伏系统实际输出功率与额定条件下输出功率的比值，用于计及由于光伏板表面污渍和雨雪的遮盖以及光伏板自身老化等引起的损耗，取0.9；Y_PV为光伏阵列容量，kW；I_T为实际光照度，kW/m²；I_S为标准测试条件下的光照度，取1kW/m²；α_p为功率温度系数，％/℃；T_cell为当前光伏电池的表面温度，℃，根据当前环境温度进行估算；T_cell,STC为标准测试条件下的光伏电池温度，取25℃；

传统电源模型

传统机组建模假设为火电机组，以约束的形式建立火电机组模型；

(1)火电机组的发电功率约束：

火电机组的出力P_th(t)应当保证在上下限之间；

(2)火电机组功率平衡约束：