[发明专利]一种考虑受端电网调峰需求的水光互补调度方法

说明书

本发明提供一种考虑受端电网调峰需求的水光互补调度方法，属于水利水电工程技术领域。其通过预测受端电网负荷过程，结合水电的易调节性能，调节水电短期出力过程，在保障输电通道充分消纳水光电量的基础上，响应受端用电需求。该过程采用平抑受端电网剩余负荷最大值的要求，优化水光系统短期送电调峰能力，将水光系统短期调节方式进一步延伸至长期优化调度过程，可以进一步挖掘水库的长期调蓄能力，提高水光系统长期调度过程中的电能消纳效益与送电调峰能力，实例分析计算结果可靠有效，可为水光联合调度工程的运行过程提供参考。

技术领域

本发明涉及一种考虑受端电网调峰需求的水光互补调度方法，属于新能源技术领域。

背景技术

随着“双碳”时代来临，能源体系将向清洁低碳和安全高效进行转型，其中我国水电、光电资源丰富，而且具有完善的水光发电技术储备，已经形成产业集群优势，水电在可再生能源领域继续发挥基石作用，而在新增装机容量占比中，光伏占25.25％，表明随着光伏发电技术的发展和成本的降低，像“光能”此类新能源占比快速增长，在面对“双碳”这一重大历史任务时，“水光”将发挥重要作用。该情况下，通过建立大型水光互补清洁能源基地，水电与光伏共用输电通道，利用水电机组容量及调节能力，优化电网对水光的消纳能力，同时响应受端用电需求，这对于清洁能源发展和高质量经济建设具有重要意义。现有的水光系统短期调节方式多为仅考虑容量消纳或构建多目标模型进行优化计算，前者难以保障系统送电调峰性能，对“西电东送”的电能质量考虑欠周，而后者计算复杂，尤其是对于具有年调节能力的大型水库，难以将水光系统短期调节方式延伸至长期发电计划安排与优化调度过程上，无法充分发挥大型水库在完整调度周期的调蓄互补能力。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种考虑受端电网调峰需求的水光互补调度方法，以提高水光系统长期电量消纳能力与发电效益，并保障水光系统短期送电调峰性能。

本发明的技术方案：

本发明提供了一种考虑受端电网调峰需求的水光互补调度方法，其包括水光系统短期调节方式和水光系统长期调度方式，包括以下步骤：

步骤A：水光系统短期调节方式以日为调节周期、时为计算步长，通过预测当日受端电网负荷过程，预测当日光伏出力过程，已知当日梯级各水电站日均出力、已知当日梯级各水电站最大出力和最小出力约束，已知输电通道最大容量，进行水光系统短期调节计算，获得水光系统短期调节方式；

步骤B：水光系统长期调度方式以年为调度周期、月为调度步长，预测各月受端电网负荷过程，预测各月光伏典型出力过程，基于水光系统短期调节方式进行系统长期优化调度计算。

优选的，步骤A具体为：

步骤A1：通过当日梯级各水电站日均出力计算梯级水电日均出力，与光伏出力过程叠加，计算水光叠加出力得到水光系统短期调节前出力方式，具体包括：

式中，分别为第i个水电站日均出力、梯级水电日均出力、光伏第t时段出力，i＝1……L，L是梯级中水电站数量，t＝1……T，T是短期调节周期时段数，T＝24；

通过所述水光系统短期调节前出力方式获得当天弃电量W^q，具体为：

式中，为水光系统第t时段弃电出力，代表水光叠加出力超出输电通道最大容量的出力部分，t＝1……T，T＝24；

步骤A2：调整梯级水电日均出力下沉至梯级水电最小出力，计算水光叠加出力得到水光系统水电下沉后的出力方式，具体包括：