[发明专利]一种基于电网稳定的水光系统送电方式

说明书

本发明涉及一种基于电网稳定的水光系统送电方式，属于水利水电工程技术领域。从保障电网稳定的角度出发，采用水电消纳和逐次补偿光电，输电通道补偿水电的原理制定水光日内互补机制，该过程中进一步提取容量信息以此指导水光年内互补调度，通过实例分析得到：日内‑年内的逐级互补机制能够有效提升电量消纳水平和电网稳定性能，实例分析计算结果可靠有效，对于大型清洁能源基地建设具参考和应用价值。

技术领域

本发明涉及一种基于电网稳定的水光系统送电方式，属于水利水电工程技术领域。

背景技术

光电作为可再生能源的重要组成部分，直接并网将对电力系统的安全稳定运行造成不利影响，并引发弃光现象。2021年西藏地区弃光率超过25％居全国首位，该情况下，通过建立大型水光互补发电基地，共用“西电东送”输电通道，利用梯级库群水电机组容量及调节能力，平抑水光系统送电波动性，缓解电力系统运行压力，同时优化电网对水光电量的消纳能力，是水光互补发电基地建设和运行的关键性问题。

现有的水光系统日内互补方式多为：仅考虑电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稳定性能，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，难以将水光系统日内互补方式延伸至年内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，本发明提供了一种基于电网稳定的水光系统送电方式，以提高水光系统电量消纳效益，并保障水光系统送电并网稳定性能。

本发明的技术方案：

本发明提供了一种基于电网稳定的水光系统送电方式，所述水光系统是将水电站和光伏电站产生的水电、光电打捆并网，通过共同的输电通道进行外送的联合发电基地，其送电方式包括以下步骤：

步骤A：所述水光系统日内送电方式以日为调节周期、时为计算步长，预测当日光伏24小时出力过程，已知当日水电日均出力、已知当日水电出力上限和最小出力约束，已知输电通道最大容量，制定水光日内互补机制，获得水光系统日内互补后出力方式；

步骤B：引入映射函数关系式表示水光日内互补机制，将水光日内互补机制进一步延伸至水光系统年内互补调度过程，所述水光系统年内送电方式以年为调度周期、月为调度步长，预测各月光伏24小时典型出力过程、预测各月径流信息，引入所述水光系统日内互补机制采集的各月水光电量消纳信息，采用动态规划优化算法进行水光系统年内互补优化调度计算，获得水光系统年内互补后出力方式。

进一步地，步骤A具体为：

步骤A1：通过水电日均出力与光伏24小时出力过程叠加，计算日内互补前的水光叠加出力得到水光系统日内互补前出力方式，具体包括：

式中，N^h为水电日均出力、为光伏第t时段预测出力，t＝1……T，T＝24。

通过所述水光系统日内互补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。

通过所述水电日均出力计算当日“水电发电量W^h”，通过光伏24小时出力过程计算当日“光伏发电量W^p”，具体包括：

W^h＝N^h·TΔt

式中，T＝24，Δt为日内互补计算步长。

步骤A2：调整水电日均出力下降至水电出力下限，让出输电通道空间消纳光电，并对光电进行一次补偿，得到水光系统水电下沉后的出力方式。