一种基于源网荷储灵活互动模式的新能源消纳方法与流程

1.本发明属于新能源消纳领域。


背景技术：

2.新能源消纳问题与负荷规模、电源调节、电网互联等关键因素呈强相关性。“三北”地区现有新能源消纳条件不足，而东中部地区的消纳空间没有通过电网互联得到充分利用，是产生弃风、弃光问题的主要原因。此外，我国正在建设全国电力市场，调峰补偿、价格响应等市场机制尚未建立，发电计划由各地政府制定，各省优先考虑本地电厂多发，接受外来清洁能源的意愿不强，省间壁垒严重，客观上加剧了清洁能源消纳的难度。
3.国家电网公司提出开启建设具有卓越竞争力的世界一流能源互联网企业的战略目标，要求能够积极调动源、网、荷、储等各种调节资源，使得电网具备更强的清洁能源消纳能力及更经济的运行方式。目前随着新能源的大规模并网，其间歇性、波动性等特点对电网灵活调节能力提出了更高的要求，现有发电跟踪负荷的模式已不能适应新一代电力系统的发展，无法满足高比例新能源消纳的需求。因此，开展基于源网荷储灵活互动的新能源消纳能力评估预警与支撑决策技术研究，对提升东北地区清洁能源消纳和外送，推动东北地区领跑国家新能源发展具有重要意义。


技术实现要素：

4.本发明目的是为了解决传统的发电跟踪负荷的模式，无法满足高比例新能源消纳的需求的问题，本发明提供了一种基于源网荷储灵活互动模式的新能源消纳方法。
5.一种基于源网荷储灵活互动模式的新能源消纳方法，该方法包括如下步骤：
6.步骤一、确定与新能源运行、消纳深度融合的多源系统数据整合；
7.步骤二、确定基于电网运行数据的新能源消纳能力评估及预警；
8.步骤三、确定基于多区域电力生产模拟的新能源消纳能力规划评估；
9.步骤四、确定基于源网荷储大数据的电网稳定辅助决策分析。
10.优选的是，步骤一、确定与新能源运行、消纳深度融合的多源系统数据整合的实现方式为：
11.依次进行多源异构数据关键信息提取、标准化数据文本和多源系统数据深度融合。
12.优选的是，所述多源异构数据关键信息提取包括新能源出力特征、电网运行与新能源消纳边界；
13.标准化数据文本为对交互规约解析、统一标准。
14.优选的是，步骤二、确定基于电网运行数据的新能源消纳能力评估及预警的实现方式为：
15.依次进行源、荷特性分析、新能源消纳能力评估模型构建和消纳趋势预警分析。
16.优选的是，所述源、荷特性分析的对象包括供热/非供热时期、常规电源、负荷和新
能源；
17.新能源消纳能力评估模型构建过程的要素包括源荷特性、联络线和消纳边界；
18.消纳趋势预警分析为根据功率预测结果，反应实时运行情况。
19.优选的是，步骤三、确定基于多区域电力生产模拟的新能源消纳能力规划评估的实现方式为：
20.依次进行区域互联关系分析、多区域生产模拟方法构建和新能源多区域协调规划。
21.优选的是，区域互联关系分析的对象为关键断面输电功率；
22.多区域生产模拟方法构建过程中确定模型及边界；
23.新能源多区域协调规划为对现有规模和消纳极限进行分析。
24.优选的是，步骤四、确定基于源网荷储大数据的电网稳定辅助决策分析采用管理平台实现，管理平台自下而上依次为采集接口层、传输层、数据存储层、应用层和可视化展示层。
25.本发明带来的有益效果是：
26.通过本发明实施，基于大数据挖掘技术，建立与新能源发电运行相关的实时/历史数据平台，开展新能源发电运行、消纳的大数据分析，研究基于电网运行实时数据的新能源发电实时消纳能力评估及预警技术。研究成果可通过建立“源-网-荷-储”协调运行的新能源消纳能力在线评估平台的形式进行实用化。
27.直接效益：通过本发明的研究，建立基于“源-网-荷-储”灵活互动的新能源消纳能力在线评估预警平台，可以为新能源发电全过程管理提供技术支撑，实现新能源发电分地区数据在线稽查、新能源发电消纳全局展示、精细化统计功能。
28.社会效益：基于大数据技术提出并建立适用于“源-网-荷-储”协同优化的消纳能力预警机制，有利于促进各地新能源发电的有序消纳，不断提升各地电网的新能源优化运行控制水平，进一步提升各地区清洁能源消纳和外送，从而推动新能源发展。
附图说明
29.图1是本发明所述的基于源网荷储灵活互动模式的新能源消纳方法的原理示意图；
30.图2是与新能源运行、消纳深度融合的多源系统数据整合的原理示意图；
31.图3是基于电网运行数据的新能源消纳能力评估及预警的原理示意图；
32.图4是基于多区域电力生产模拟的新能源消纳能力规划评估的原理示意图；
33.图5是基于源网荷储大数据的电网稳定辅助决策分析的原理示意图。
具体实施方式
34.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作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相
互组合。
36.参见图1说明本实施例，本实施例所述的一种基于源网荷储灵活互动模式的新能源消纳方法，该方法包括如下步骤：
37.步骤一、确定与新能源运行、消纳深度融合的多源系统数据整合；
38.步骤二、确定基于电网运行数据的新能源消纳能力评估及预警；
39.步骤三、确定基于多区域电力生产模拟的新能源消纳能力规划评估；
40.步骤四、确定基于源网荷储大数据的电网稳定辅助决策分析。
41.图1中，研究内容1是整个项目的研究基础，通过解析不同的交互规约，形成系统标准化的数据文本，实现多源系统数据的深度融合。研究内容2在研究内容1的基础上，对新能源消纳分析的理论方法进行研究，分析常规电源出力特性、负荷和新能源出力特性、联络线外送功率等边界，构建新能源消纳能力分析模型，并在此基础上提出新能源消纳趋势预警技术。研究内容3在研究内容2的基础上，进一步研究多区域之间的互联关系，结合各区域现有新能源装机规模，提出面向全省消纳能力提升的新能源多区域协调规划方案。研究内容4在前三个研究内容的基础上，考虑“源-网-荷-储”的运行特性，开发面向新能源消纳的“源-网-荷-储”运行评估预警与支撑决策平台，是整个项目的落地和应用，为电网的新能源消纳与电网优化运行提供辅助决策。
42.参见图2，图2为与新能源运行、消纳深度融合的多源系统数据整合的原理示意图，步骤一、确定与新能源运行、消纳深度融合的多源系统数据整合的实现方式为：
43.依次进行多源异构数据关键信息提取、标准化数据文本和多源系统数据深度融合。
44.更进一步的，所述多源异构数据关键信息提取包括新能源出力特征、电网运行与新能源消纳边界；
45.标准化数据文本为对交互规约解析、统一标准。
46.图2中，系统需求的数据主要体现为多源性和异构性。这些数据分散在电网不同业务系统中，各系统间缺乏协同机制，数据一致性较差；数据对实时性要求也各不相同，如电网运行数据要求数据实时、准确。另外，各数据源的信息模型呈现异构性，如数据命名格式、类型、语义不统一。这些问题导致系统对数据的处理与融合带来许多困难。因此，为实现跨平台的数据融合，需要对现有数据模型制定统一的格式和接口标准，建立完善的数据处理机制。技术路线如图2所示，流程主要包括数据获取、数据分析、数据转换、数据输出等步骤。
47.参见图3，步骤二、确定基于电网运行数据的新能源消纳能力评估及预警的实现方式为：
48.依次进行源、荷特性分析、新能源消纳能力评估模型构建和消纳趋势预警分析。
49.更进一步的，所述源、荷特性分析的对象包括供热/非供热时期、常规电源、负荷和新能源；
50.新能源消纳能力评估模型构建过程的要素包括源荷特性、联络线和消纳边界；
51.消纳趋势预警分析为根据功率预测结果，反应实时运行情况。
52.图3中，首先，考虑冬季供热期与非供热期对机组出力的影响，分析不同类型电源的出力特性，分析负荷特性和跨省交易模式对省际受电的影响，构建电源模型负荷模型和省际受电模型；其次，基于电力系统生产模拟基本方法，以年/季度/月等不同时间尺度为分
析周期，结合电力系统稳定运行边界，以新能源最大消纳为目标，考虑系统电力电量平衡、备用容量、机组开机方式、各类电源出力特性等约束条件，构建新能源消纳能力评估模型；最后根据新能源和负荷的功率预测结果和系统实时运行情况，基于新能源消纳能力评估模型，提出新能源消纳趋势预警技术，研究内容2的技术路线如图3所示。
53.参见图4，步骤三、确定基于多区域电力生产模拟的新能源消纳能力规划评估的实现方式为：
54.依次进行区域互联关系分析、多区域生产模拟方法构建和新能源多区域协调规划。
55.更进一步的，区域互联关系分析的对象为关键断面输电功率；
56.多区域生产模拟方法构建过程中确定模型及边界；
57.新能源多区域协调规划为对现有规模和消纳极限进行分析。
58.图4中，首先分析多区域互联系统的资源、负荷特性，分析区域之间的互联关系、功率互济关系，建立多区域的电源、负荷模型；在此基础上，结合多区域系统的运行边界条件，构建多区域生产模拟模型和方法；最后，考虑新能源消纳极限，建立多区域的新能源容量规划模型，并基于各地电网新能源现有装机和未来规划年的电网建设情况，提出面向消纳的新能源多区域协调优化规划方法和方案。
59.参见图5，步骤四、确定基于源网荷储大数据的电网稳定辅助决策分析采用管理平台实现，管理平台自下而上依次为采集接口层、传输层、数据存储层、应用层和可视化展示层。
60.研究内容4是基于大数据技术的“源-网-荷-储”协同调控决策分析技术研究及面向新能源消纳的“源-网-荷-储”运行评估预警与支撑决策平台开发。该研究内容是整个项目的落地与应用，也是前三个研究内容和成效的综合体现。平台整体架构设计如图5所示，总体自下而上分为采集接口层、传输层、数据存储层、应用层和可视化展示层。
61.虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。