[发明专利]一种基于竞价上网的新能源电站电量消纳方案制定方法

摘要

本发明涉及新能源发电技术领域中的方法，一种基于竞价上网的新能源电站电量消纳方案制定方法，包括下述步骤A、发布次日负荷预测和新能源发电可接纳容量；B、新能源电站提交次日竞价时段的上网电量和电价；C、根据各个新能源电站提交的上网电量和电价对电站进行排序，并确定次日相应时段的购电计划及电价；D、各新能源电站根据购电计划制定相应时段的发电计划。使用本发明方法进行新能源竞价上网，使整个发电计划周期内的购电成本最低，且能避免新能源电站的恶性竞争，实现新能源发电的最大消纳和经济运行。

主权项

一种基于竞价上网的新能源电站电量消纳方案制定方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：A、发布次日负荷预测和新能源发电可接纳容量；B、新能源电站提交次日竞价时段的上网电量和电价；C、根据各个新能源电站提交的上网电量和电价对电站进行排序，并确定次日相应时段的购电计划及电价；D、各新能源电站根据购电计划制定相应时段的发电计划；所述步骤A中，所述新能源发电可接纳容量是基于连续时间序列的生产模拟方法进行新能源消纳分析得出的；所述新能源发电可接纳容量由电网调峰容量决定，所述电网调峰容量受到网内常规机组最小技术出力、系统备用容量、电网结构、负荷水平及联络线输送能力的限制；确定某时段的新能源发电可接纳容量的表达式如下：PtRbal＝PtSbal‑PReserve‑＝PtG.real‑PtG.low‑PSpin‑    <1>；其中，电力系统实时调峰容量，PtSbal＝PtG.real‑PG.low    <2>；系统实时发电出力，PtG.real＝PtLoad+PtTrans+PtLoss+KG×PG.open    <3>；系统开机容量，PG.open＝PG.max+PReserve+    <4>；系统正的备用容量，PReserve+＝PSpin++PCont    <5>；系统负的备用容量，PReserve‑＝PSpin‑    <6>；其中：PtRbal为t时刻新能源发电可接纳容量，PtSbal为t时刻系统调峰容量，PG.open为系统开机容量，PG.max为系统最大发电负荷，PG.low为电网某个运行方式最小技术出力，PtG.real为t时刻发电负荷，PReserve+和PReserve‑分别为系统正负总备用容量，PSpin+和PSpin‑分别为系统正负负荷备用容量，PCont为系统事故备用容量；PtLoad为t时刻电网用电负荷，PtTrans为t时刻联络线功率，PtLoss为网损，KG为平均厂用电率；任何时刻，常规机组最高出力都小于相应开机方式下的开机容量，机组最小技术出力应满足最低负荷时负的负荷备用需求，约束条件如下：PG.open≥PtG.real+PCont+PSpin+    <7>；PtG.low≤PtG.real‑PSpin‑    <8>；常规机组爬坡率约束条件如下：pi,maxdown≤Δpi,t≤pi,maxup,pi,tdown≤pi,maxdown---<9>;]]>其中，Δpi,t为第i台机组t时刻功率变化率，第i台机组向上爬坡率极值，第i台机组向下爬坡率极值；系统预测负荷与最小技术出力之差即为新能源可接纳容量，当新能源可接纳容量大于新能源实际出力时，新能源出力完全被系统接纳；当新能源实时出力高于可用调节容量时，超出的发电功率将被限制；系统实际消纳容量和受限容量计算公式如下：如果PtR≤PtRbal，PtR.real＝PtR    <10>；ΔPtR＝0    <11>；如果PtR≥PtRbal，PtR.real＝PtRbal    <12>；ΔPtR＝PtR‑PtRbal    <13>；其中：PtR为t时刻新能源最大发电能力，PtRbal为t时刻系统新能源发电可接纳容量，PtR.real为t时刻新能源实际发电功率，ΔPtR为t时刻系统新能源发电受限容量；所述竞价时段采用15min为竞价时段单位；所述步骤C中，新能源电站提交的上网电量和电价对电站进行排序，并确定次日相应时段的购电计划及电价包括下述步骤：(1)首先安排投标电价最低的新能源电站发电，并判断是否满足负荷需求或新能源发电接纳空间；(2)若竞价最低新能源电站以最大发电能力运行时仍不满足负荷需求，安排投标价次低的新能源电站发电，以此类推，直至购买电量满足负荷需求为止；(3)最后一个确定发电的新能源电站视为边际电站，其相应申报电价为系统的边际新能源电价，系统所购电量按边际新能源电价结算；购电计划的目标是整个发电计划周期内的购电成本最低，系统的购电成本基于各个时段的系统边际发电价格确定，购电成本数学模型为：minΣt=1T[maxi(It,if(Pt,i))·(Σi∈NIt,iPt,i)]---<14>;]]>式中，It,i为新能源电站i的运行状态，It,i＝1表示新能源电站并网发电，It,i＝0表示新能源电站未发电；f(Pt,i)为新能源电站i在发电时段t的发电出力，t为竞价时段，T为总发电时段，总发电时段以天为单位；所述步骤D中，中标新能源电站根据调度机构下达的购电计划调整次日发电计划曲线，尤其是最后一个中标电站需重新评估并制定新的发电计划，以满足负荷需求；新能源电站发电计划调整过程如下：Pi,TRGP|i≠I=Pi,TRGB---<15>;]]>Pi,TRGP|i=I=PTRbal-Σi=1I-1Pi,TRGB---<16>;]]>式中，I为新能源电站数量，为第i个电站上报的T时段计划发电功率，为第i个电站在T时段调整后的计划发电功率，为T时段系统新能源发电可接纳容量。