[发明专利]考虑风光互补的输储联合规划方法

说明书

一种考虑风光互补的输储联合规划方法，包括输入规划目标年典型场景的风电功率数据、光电功率数据、负荷数据、网架结构；基于确保风电场、光伏电站的合理投建为规划目标的输储联合规划模型：考虑风光互补特性、储能系统的运行特性和线路规划，以最小化线路和储能等效年投资成本、年弃风、弃光成本为目标，建立提高大规模接纳风光能力的输储联合规划模型，得到储能的位置和功率以及输电网规划结果；并提出了风光互补特性、电源损失率和风光伏储混合电力系统贡献率三个评价指标来评价该系统。本发明实现配置储能与扩建线路之间进行协调规划，不仅得到储能配置、输电网扩展的最优规划方案，且从风光消纳与输电阻塞两方面彻底解决弃风、弃光问题。

技术领域

本发明涉及一种输储联合规划方法技术领域，特别涉及了一种应对风光消纳和输电线路阻塞的储能与输电网联合的输储联合规划方法。

背景技术

近年来风电、光伏大规模并入电网，火电机组的调节能力不足和网络结构的限制，导致其不能解决风电、光伏的波动性和不确定性的问题[1-2]，并且会造成输电线路会发生阻塞或者过负荷的问题，因此需要输电网扩展规划和配置灵活性储能来提高风光消纳。

造成弃风、弃光的原因有很多，主要原因包括三个方面：1)新能源的间歇性和不确定性，使系统规划难度增大，并且系统的调节功率的能力也受到影响。当风力发电和光伏发电出力快速上升时，常规机组不能及时降低出力；或者在新能源出力波动性较大时，系统为保证安全稳定运行从而不能完全满足新能源消纳的需求，故导致弃风弃光问题；2)风电的反调峰特性会极大地占据系统的备用资源，使系统调度运行的复杂度增加，并且备用资源过少可能会无法抑制新能源波动，引发系统的安全可靠性问题，从而造成弃风弃光现象；3)风电场和光伏电站的大规模投建，一般远离负荷中心，其并网点可能位于电网边缘环节，难以与新能源的发展相协调，即受系统网架结构的限制，输电线路传输容量不足，可能会出现线路阻塞现象，难以将风光及时送出从而减小风光消纳范围。

为了提高风电场和光伏电站发电的安全可靠性，需要引入灵活性资源(储能)。储能接入有利于提高系统调节能力。储能装置作为灵活性资源，通过其合理调配可以降低输电线路的容量需求并提升系统的灵活性。现有关于储能配置的规划方法很多，主要分为两类：1)配置储能增加电源侧灵活性(即调峰能力)；2)储能与输电网之间的协调规划。这两类方法将电源侧与电网侧割裂进行，虽然能一定程度解决了弃风、弃光问题，但易造成储能的利用效率低，并且成本过高，经济性不理想。

为此，提出一种考虑风光互补的输储联合规划方法，从“送得出”、“能消纳”两方面入手解决弃风、弃光问题。

发明内容

本发明提供一种考虑风光互补的输储联合规划方法，在风光互补发电系统中配置一定容量的储能，不仅可以有效提高风能和太阳能发电的消耗能力，而且可以提高风光互补发电系统的可靠性和经济性。

本发明所采用的技术方案是：

一种考虑风光互补的输储联合规划方法，其特征在于，具体步骤如下：

输入规划目标年应对风光消纳与输电阻塞的典型场景的风电功率数据、光电功率数据、网架结构、各电源信息、约束边界条件；

基于确保风电场、光伏电站的合理投建为规划目标的输储联合规划方法，具体包括考虑风光互补特性、储能系统的运行特性和线路规划，以最小化线路和储能等效年投资成本以及年弃风、弃光成本为目标，建立提高大规模接纳风光能力的储能与输电网联合的输储联合规划模型，得到储能的位置和功率以及输电网规划结果；

基于建立的输储联合规划模型，提出了三个评价指标来评价该系统，即风光互补特性、电源损失率和风光伏储混合电力系统贡献率；