[发明专利]确定定速抽蓄容量和变速抽蓄容量的方法及装置

说明书

本发明公开了一种确定定速抽蓄容量和变速抽蓄容量的方法及装置，该方法包括：基于预构建的抽蓄容量优化外层模型，确定抽蓄拟配置容量方案集；依次根据第i个抽蓄拟配置容量方案，基于预构建的抽蓄容量优化内层模型，确定第i个抽蓄拟配置容量方案的最低系统运行成本及其对应的弃风率；若弃风率满足预设条件，则将第i个抽蓄拟配置容量方案存储到备选方案集中，并基于最低系统运行成本，确定第i个抽蓄拟配置容量方案的系统总成本；基于备选方案集和各个第i个抽蓄拟配置容量方案的系统总成本，确定备选方案集中系统总成本最低时的定速抽蓄容量和变速抽蓄容量。通过该方法，解决了在变速抽蓄参与下的风火储联合运行系统的容量优化问题。

技术领域

本发明涉及新能源电力系统技术领域，特别应用于电力系统电源规划与优化运行方向，尤其涉及一种确定定速抽蓄容量和变速抽蓄容量的方法及装置。

背景技术

随着可再生能源的大力发展，为进一步消纳和平抑海上风电，提高渗透率，通常都需要搭配一定容量的储能系统来维持系统的安全稳定。抽水蓄能(简称抽蓄)电站作为储能系统之一，具有容量大、技术成熟、经济性好的特点，常用来承担此项任务。

新型的变速抽蓄具有比常规定速抽蓄更加优越的技术特点，其在运行灵活性、稳定可靠性和反应速度方面均有非常巨大的提升。因此，在构建新型电力系统的大背景下，变速抽蓄技术在平抑和消纳大规模可再生能源方面逐渐受到人们重视，近几年已成为研究热点。但是，变速抽蓄相关发明专利主要集中在机组本体的制造工艺和联合电力系统的运行控制方面，而在变速抽蓄容量优化规划方面的研究成果不多，重视程度还不够。

发明内容

为解决现有技术中的问题，本发明提供了一种确定定速抽蓄容量和变速抽蓄容量的方法及装置。

第一方面，本发明提供了一种确定定速抽蓄容量和变速抽蓄容量的方法，包括：

基于预构建的抽蓄容量优化外层模型，确定抽蓄拟配置容量方案集；

依次根据第i个抽蓄拟配置容量方案，基于预构建的抽蓄容量优化内层模型，确定第i个抽蓄拟配置容量方案的最低系统运行成本及其对应的弃风率；

若弃风率满足预设条件，则将第i个抽蓄拟配置容量方案存储到备选方案集中，并基于最低系统运行成本，确定第i个抽蓄拟配置容量方案的系统总成本；

基于备选方案集和各个第i个抽蓄拟配置容量方案的系统总成本，确定备选方案集中系统总成本最低时的定速抽蓄容量和变速抽蓄容量。

在一个可能的实现方式中，基于预构建的抽蓄容量优化外层模型，确定抽蓄拟配置容量方案集，包括：

以定速抽蓄容量和变速抽蓄容量为决策变量，以系统总成本最小为目标函数，以弃风率不大于预设阈值为约束条件，生成抽蓄拟配置容量方案集。

在一个可能的实现方式中，目标函数为：

f₁＝C_f.c+C_f.o+C_v.c+C_v.o+C_sys

其中，f₁为系统总成本，C_f.c为定速抽蓄的投资成本，C_f.o为定速抽蓄的运维成本，C_v.c为变速抽蓄的投资成本，C_v.o为变速抽蓄的运维成本，C_sys为系统运行成本。

在一个可能的实现方式中，预构建的抽蓄容量优化内层模型，包括：多场景日前优化模型、多场景日内滚动优化模型和机会约束实时优化模型；依次根据第i个抽蓄拟配置容量方案，基于预构建的抽蓄容量优化内层模型，确定第i个抽蓄拟配置容量方案的最低系统运行成本及其对应的弃风率，包括：