一种多时间尺度评估新能源弃电的方法及系统与流程

1.本发明涉及电力系统规划领域，特别涉及一种多时间尺度评估新能源弃电的方法及系统。


背景技术：

2.随着新能源占比越来越高，新能源消纳问题日益突出。在电力系统规划阶段，通常需要分析电力系统新能源的弃电，采取合理措施，控制新能源弃电率在合理水平。现有方法在进行消纳分析时，通常近计算总弃电情况，并未对进一步分解，提出的措施可能并不对症。采用本方法后，可定量分析系统中新能源弃电在不同时间尺度的分布及其主导因素，为进一步解决消纳问题提供支撑。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种多时间尺度评估新能源弃电的方法及系统。采用本方法可定量分析系统中新能源弃电在不同时间尺度的分布及其主导因素，为进一步解决消纳问题提供支撑。
4.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
5.一种多时间尺度评估新能源弃电的方法，包括：
6.获取待评估系统内的各类电源的出力相关数据；
7.基于出力相关数据进行生产模拟得到系统各类电源出力过程；
8.针对各类电源出力过程，进行月电量平衡，求解新能源弃电的季节性多电电量；进行逐日电量平衡，求解日内多电电量，进而求解日间多电电量。
9.作为本发明的进一步改进，所述各类电源的出力相关数据包括负荷、直流外送、电源装机规模、电源调节能力、新能源出力特性。
10.作为本发明的进一步改进，所述针对各类电源出力过程，进行月电量平衡，求解新能源弃电的季节性多电电量；包括以下步骤：
11.基于系统各类电源出力过程，进行季节性多电分析，对每一月及全年进行统计计算，从输入数据中分别得到：
12.a.负荷电量、直流电量，总负荷电量＝负荷电量+直流电量；
13.b.水电发电量、光热发电量、风电理论发电量、光伏理论发电量，总理论发电量＝水电发电量+光热发电量+风电理论发电量+光伏理论发电量；
14.c.购电电量；
15.其余的储能损耗电量、火电最小电量从生产模拟结果中提取；
16.季节性多电＝max(0，-总负荷电量+总理论发电量-储能损耗电量+购电电量+火电最小电量)
17.其中，max表示几个数中取最大值；min表示几个数中取最小值。
18.作为本发明的进一步改进，所述进行季节性多电分析，对每一月及全年进行统计
计算，方法如下：
[0019][0020][0021]
作为本发明的进一步改进，所述进行逐日电量平衡，求解日内多电电量，包括：
[0022]
将总弃电量减去上述季节性多电后，以日为单位进行分析日内多电；日内火电未降至最小技术出力和系统中电力不足的部分电量，通过储能调节，为新能源弃电腾出消纳空间；日内多电电量计算方法为：
[0023]
日内多电电量＝min(日弃电量
–
当月多电量/天数，(当日火电可调电量+电力不足)/储能效率)
[0024]
其中，当月多电量为1)中该月的计算结果；
[0025]
当日火电可调电量＝火电日发电量-火电最小技术出力*24；
[0026]
电力不足电量从生产模拟结果中读取。
[0027]
作为本发明的进一步改进，所述进而求解日间多电电量，包括：
[0028]
得到日内多电电量后，日间多电电量就为剩余弃电量，计算方法为：
[0029]
日间多电电量＝日弃电量
–
当月多电量/天数
–
日内多电电量。
[0030]
作为本发明的进一步改进，所述进而求解日间多电电量之后还包括判断是否计算所有方案，若是则结束，若否则返回基于出力相关数据进行生产模拟得到系统各类电源出力过程，重复计算完所有的方案。
[0031]
一种多时间尺度评估新能源弃电系统，包括：
[0032]
获取模块，用于获取待评估系统内的各类电源的出力相关数据；
[0033]
生产模拟模块，用于基于出力相关数据进行生产模拟得到系统各类电源出力过程；
[0034]
多电求解模块，用于针对各类电源出力过程，进行月电量平衡，求解新能源弃电的季节性多电电量；进行逐日电量平衡，求解日内多电电量，进而求解日间多电电量。
[0035]
一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述多时间尺度评估新能源弃电方法的步骤。
[0036]
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述多时间尺度评估新能源弃电方法的步骤。
[0037]
相对于现有技术，本发明的有益效果是：
[0038]
本发明对于被研究的发电系统，基于全时段生产模拟技术得到全年模拟结果，本方法对系统弃电量进一步分解为季节性多电、日间多电和日内多电。采用本方法可定量分析系统中新能源弃电在不同时间尺度的分布及其主导因素，为进一步解决消纳问题提供支撑。本发明的方法能够定量计算新能源弃电在不同时间尺度的分布及其主导因素，具有计算方便、快捷的特点。
附图说明
[0039]
图1是本发明的多时间尺度评估新能源弃电策略流程图；
[0040]
图2是本发明的多时间尺度评估新能源弃电系统图；
[0041]
图3为本发明提供的一种电子设备示意图。
具体实施方式
[0042]
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0043]
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0044]
下面是对某一省级电网的实例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是实例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
[0045]
本发明一种多时间尺度评估新能源弃电的方法，包括以下步骤：
[0046]
1)采集被研究系统内的负荷、直流外送、电源装机规模、电源调节能力、新能源出力特性等数据；
[0047]
2)基于生产模拟软件计算，得到系统各类电源出力过程，如已知则跳过本步骤；
[0048]
3)针对每一方案，求解新能源弃电的季节性多电、日间多电和日内多电电量。
[0049]
作为可选方案，步骤3)中包括以下步骤：
[0050]
1)首先，基于生产模拟结果，进行季节性多电分析。具体计算表如下所示，对每一月及全年进行统计计算，从输入数据中分别得到：
[0051]
a.负荷电量、直流电量，总负荷电量＝负荷电量+直流电量；
[0052]
b.水电发电量、光热发电量、风电理论发电量、光伏理论发电量，总理论发电量＝水电发电量+光热发电量+风电理论发电量+光伏理论发电量；
[0053]
c.购电电量。
[0054]
其余的储能损耗电量、火电最小电量从生产模拟结果中提取。
[0055]
季节性多电＝max(0，-总负荷电量+总理论发电量-储能损耗电量+购电电量+火电最小电量)
[0056]
其中，max表示几个数中取最大值；min表示几个数中取最小值。
[0057]
表 季节性多电分析
[0058][0059][0060]
2)其次，将总弃电量减去上述季节性多电后，以日为单位进行分析日内多电。日内火电未降至最小技术出力和系统中电力不足的部分电量，可通过储能调节，为新能源弃电腾出消纳空间。日内多电电量计算公式为：
[0061]
日内多电电量＝min(日弃电量
–
当月多电量/天数，(当日火电可调电量+电力不足)/储能效率)
[0062]
其中，当月多电量为1)中该月的计算结果；
[0063]
当日火电可调电量＝火电日发电量-火电最小技术出力*24；
[0064]
电力不足电量从生产模拟结果中读取。
[0065]
3)再次，由上述公式得到日内多电电量后，日间多电电量就为剩余弃电量，公式如下：
[0066]
日间多电电量＝日弃电量
–
当月多电量/天数
–
日内多电电量。
[0067]
4)重复上述1)～3)步骤至计算完所有的方案。
[0068]
以下结合具体实施例对本发明进行详细说明。
[0069]
实施例
[0070]
对西北某省进行分析。设计水平年，该省全社会用电量为1636亿千瓦时；最大负荷约2248万千瓦；该省电源方案如下表所示。结合实施例对新能源消纳情况进行分析。
[0071]
表1电源规模
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
单位：万千瓦
[0072] xxx年1.光伏装机48062.光热装机2913.风电装机14504.水电装机1517
5.火电装机5916.抽蓄装机5207.储能装机800(2h)+1200(2h)
[0073]
本方法的具体操作步骤如下：
[0074]
(1)采集被研究系统内的负荷、直流外送、电源装机规模、电源调节能力、新能源出力特性等数据；
[0075]
(2)基于生产模拟软件计算，得到系统各类电源出力过程；
[0076]
通过生产模拟计算，系统总弃电量为163亿kwh，同时可得到其余各类电源出力过程。
[0077]
(3)求解新能源弃电的季节性多电、日间多电和日内多电电量。
[0078]
1)基于生产模拟结果，计算季节性多电。计算结果见表2。以下结果由输入得到。
[0079]
a.负荷电量、直流电量，总负荷电量＝负荷电量+直流电量；
[0080]
b.水电发电量、光热发电量、风电理论发电量、光伏理论发电量，总理论发电量＝水电发电量+光热发电量+风电理论发电量+光伏理论发电量；
[0081]
c.购电电量。
[0082]
其余的储能损耗电量、火电最小电量从生产模拟结果中提取。
[0083]
以3月为例，季节性多电＝max(0，-139+137-5+0+16)＝9亿kwh
[0084]
表2季节性多电分析单位：亿kwh
[0085][0086][0087]
2)其次，将总弃电量减去上述季节性多电后，以日为单位进行分析日内多电。以3月1日为例进行说明。
[0088]
日内多电电量计算公式为：
[0089]
日内多电电量＝min(日弃电量
–
当月多电量/天数，(当日火电可调电量+电力不足)/储能效率)
[0090]
＝min(0.64-9/31，(0.0+0.0)/0.8)＝0
[0091]
3)最后，计算日间多电。以3月1日为例进行说明。
[0092]
日间多电电量＝日弃电量
–
当月多电量/天数
–
日内多电电量＝0.64-9/31-0＝0.34亿kwh
[0093]
对每一日进行计算分析，最终得到日内、日间多电结果见表3。由表可知，日内多电21.87亿kwh、日间多电18.62亿kwh。
[0094]
表3季节性多电分析单位：亿kwh
[0095][0096][0097]
4)对于其他方案重复上述1)～3)工作。本说明例只含有一个电源方案，流程结束。
[0098]
如图2所示，本发明还提供了一种多时间尺度评估新能源弃电系统，包括：
[0099]
获取模块，用于获取待评估系统内的各类电源的出力相关数据；
[0100]
生产模拟模块，用于基于出力相关数据进行生产模拟得到系统各类电源出力过程；
[0101]
多电求解模块，用于针对各类电源出力过程，进行月电量平衡，求解新能源弃电的季节性多电电量；进行逐日电量平衡，求解日内多电电量，进而求解日间多电电量。
[0102]
如图3所示，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述多时间尺度评估新能源弃电方法的步骤。
[0103]
所述多时间尺度评估新能源弃电方法包括以下步骤：
[0104]
获取待评估系统内的各类电源的出力相关数据；
[0105]
基于出力相关数据进行生产模拟得到系统各类电源出力过程；
[0106]
针对各类电源出力过程，进行月电量平衡，求解新能源弃电的季节性多电电量；进行逐日电量平衡，求解日内多电电量，进而求解日间多电电量。
[0107]
本发明第还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述多时间尺度评估新能源弃电方法的步骤。
[0108]
所述多时间尺度评估新能源弃电方法包括以下步骤：
[0109]
获取待评估系统内的各类电源的出力相关数据；
[0110]
基于出力相关数据进行生产模拟得到系统各类电源出力过程；
[0111]
针对各类电源出力过程，进行月电量平衡，求解新能源弃电的季节性多电电量；进行逐日电量平衡，求解日内多电电量，进而求解日间多电电量。
[0112]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0113]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0114]
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
[0115]
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
[0116]
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。