[发明专利]一种水光互补调度大系统分解协调优化方法

说明书

本发明公开了一种水光互补调度大系统分解协调优化方法，方法包括：量化分析水光发电量的消纳情况：包括计算水光叠加出力，计算光伏整体波动周期内的水光叠加出力超出输电通道的电量，称为溢容G；光伏整体波动周期内的水光叠加出力未超出输电通道的时段，计算该光伏整体波动周期内剩余的可增加出力的空间，该空间称为水容F；计算水电临界出力信息；根据水电最优长期调度判断是否发生弃水现象，采用不同的调度模型进行协调优化。本发明在保障水电年发电量的基础上，实现中长期内的水电电量转移，光伏大则让出通道、光伏小则补偿通道，实现充分降低弃光电量，达到水光消纳电量最优的效果。

技术领域

本发明涉及水库调度技术，特别是涉及一种水光互补调度大系统分解协调优化方法。

背景技术

水电与光伏作为清洁能源的重要组成部分，虽然光伏发展迅速，但光伏出力存在“间歇性、随机性和波动性”等人为不可控的特性，会在光伏发电高峰时段，因富余的光电无法储存而出现大量弃光现象，限制了光伏产业的发展。在风光水三类主要清洁能源中，具有水库调蓄能力的水能，不仅在调度方式上易于调节水电出力，而且水电规模效应可观，能够作为各类不可控能源的中间媒介，用以配合光电出力，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，利用梯级库群水电机组容量及调节能力，优化电网对水光的消纳能力，这对于清洁能源发展具有重要意义。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种水光互补调度大系统分解协调优化方法，将调度过程分为年内逐月、月内逐日调度，明确各个时间尺度的调度规则，指导水光互调度运行。

技术方案：本发明的一种水光互补调度大系统分解协调优化方法，包括以下步骤：

量化分析水光发电量的消纳情况：包括根据光伏整体波动周期内的水电平均出力与光伏出力叠加，计算水光叠加出力；进一步计算光伏整体波动周期内的水光叠加出力超出输电通道的电量，得到溢容G；光伏整体波动周期内的水光叠加出力未超出输电通道的时段，计算该光伏整体波动周期内剩余的可增加出力的空间，得到水容F；

根据光伏整体波动周期内的溢容G和水容F情况，计算水电临界出力信息；

判断水电最优长期调度判断是否发生弃水现象，若发生弃水现象，则采用以全年水电消纳电量最优的中长期调度方式获得水光系统中长期调度边界；若未发生弃水现象，则在水电最优长期调度基础上，进一步进行水光年内逐月互补、月内逐日互补后获得水光系统中长期调度边界。

进一步的，水光叠加出力的计算式为：

其中，N^h为水电平均出力；为光伏第t时段平均出力，t＝1…T，T为日内小时数；

溢容G的计算式为：

其中，N^c为输电通道最大负荷；

水容F的计算式为：

其中，为水电出力上限，△t为计算步长。

进一步的，光伏整体波动周期内的溢容G等于水容F时，获得水电临界出力N^lj，计算式为：

G＝F

其中，N^h为水电平均出力。

更进一步的，输电通道发电空间优先配给水电发电量，光伏发电量占用剩余空间，结合对水光发电量消纳情况的量化分析，分为以下3种情况：

(1)光伏整体波动周期内的水电平均出力＝水电临界出力，则溢容G＝水容F，水光发电量刚好占满输电通道内的全部可发电空间，不产生弃光；