多能源与负荷匹配的区域电网新能源消纳评估及预警方法与流程

本发明涉及区域电网新能源消纳评估及预警，具体来说是一种多能源特性与负荷匹配的区域电网新能源消纳评估及预警方法。

背景技术：

1、随着我国经济的快速发展以及有关政策的鼓励和扶持，电网规模不断扩张。风电、光伏、水电、储能、外来接入能源等多能源也呈现高速发展的态势。但这种多能源受多种因素的影响，具有间歇性、波动性等特点，给电网运行管理安全带来极大的挑战。多能源具有“点多面广、局部高密度并网”的特性，扰乱传统的负荷预测，各地区各电压等级均存在不同程度的新能源消纳问题和区域电网新能源消纳评估及预警问题。

2、负荷特性曲线会根据季节、时刻、天气等因素呈现规律变化的特点，不同时刻的能源对于不同时刻的负荷匹配程度不同，合理采用不同时刻的不同能源能够增加新能源消纳率，并且提高区域电网新能源消纳评估及预警水平，提高电网运行安全稳定性，给予电网运行管理人员数据参考。研究一种多能源特性与负荷匹配的区域电网新能源消纳评估及预警方法具有重要的意义。

3、本
技术实现要素：

4、本发明的目的是提供一种多能源与负荷匹配的区域电网新能源消纳评估及预警方法。

5、本发明的技术方案如下：

6、多能源与负荷匹配的区域电网新能源消纳评估及预警方法，包括：

7、步骤一：获取区域电网新能源消纳评估及预警数据。

8、步骤二：构建多能源特性负荷匹配的时序电网新能源消纳模型。

9、步骤三：建立基于cplex求解器的电网新能源消纳求解模型。

10、步骤四：区域电网多能源特性与负荷匹配评估。

11、步骤五：区域电网新能源消纳评估及预警。

12、进一步的，所述步骤一中，所述获取区域电网新能源消纳评估及预警数据，具体操作如下：

13、从电网调度计划管理系统中获取火电机组数据、储能机组数据、水电机组数据、核电机组数据、负荷数据、区域电网联络线数据、机组检修计划数据，组建区域电网新能源消纳评估及预警数据库，为多能源特性负荷匹配的时序电网新能源消纳模型提供数据依据。

14、进一步的，所述步骤二中，所述构建多能源特性负荷匹配的时序电网新能源消纳模型，具体操作如下：

15、首先构建时序负荷模型、电网网架模型、火力发电机组模型、储能模型、水电机组模型。

16、其次构建多能源特性模型，包含新能源出力和外来电能源。

17、然后构建目标函数：

18、新能源消纳率最大约束条件：发电机最大最小出力约束、发电机上下坡约束、新能源出力约束、总功率平衡约束、系统备用约束、储能约束。

19、变量：发电机出力变量、新能源出力变量、发电机状态变量、储能出力变量。

20、进一步的，所述步骤三中，所述建立基于cplex求解器的电网新能源消纳求解模型，具体操作如下：

21、多能源特性负荷匹配的时序电网新能源消纳求解问题是一个典型的混合整数问题，火、水电机组的“0”、“1”状态变量为整数值，而模型中电网火、水电机组台数较多，计算量非常庞大，构建基于cplex求解器的电网新能源消纳求解模型能够提高求解速度，将多能源特性负荷匹配的时序电网新能源消纳模型带入cplex求解器进行优化计算，得到不同能源特性的利用率以及整体区域电网新能源利用率。

22、进一步的，所述步骤四中，所述区域电网多能源特性与负荷匹配评估，具体操作如下：

23、根据不同能源特性的利用率能够获知不同能源特性与负荷匹配情况不同，此特性能源的利用率较高，则与负荷匹配程度较高，反之，能源利用率较低，则与负荷匹配程度较低，从而可为电网规划运行管理人员提供数据依据。

24、进一步的，所述步骤五中，所述区域电网新能源消纳评估及预警，具体操作如下：

25、根据上述数据，计算待评估区域电网范围内的新能源占比率，并根据电网新能源消纳求解结果，逐步计算新能源可新增容量。

26、根据新能源消纳率和新能源可新增容量，进行区域电网新能源消纳评估。

27、根据新能源利用率，将该区域划分为“新增装机红色预警区域”、“新增装机黄色预警区域”和“新增装机绿色区域”，其中“新增装机红色预警区域”为新能源利用率测算结果小于国家能源主管部门下发的年度考核指标；“新增装机黄色预警区域”为新能源利用率测算结果小于95％的地区；“新增装机绿色区域”为不属于“新增装机红色预警区域”和“新增装机黄色预警区域”的其他地区。

28、本发明的有益效果如下，与现有技术相比实现了多能源特性负荷匹配的时序电网新能源评估及预警快速在线评估计算，能够多能源特性负荷匹配优化电网新能源消纳，快速计算区域电网新能源消纳相关指标并评估，为电网运行管理人员提供技术参考。

技术实现思路

技术特征：

1.多能源与负荷匹配的区域电网新能源消纳评估及预警方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的多能源与负荷匹配的区域电网新能源消纳评估及预警方法，其特征在于，所述步骤一中，所述获取区域电网新能源消纳评估及预警数据，具体操作如下：

3.根据权利要求2所述的多能源与负荷匹配的区域电网新能源消纳评估及预警方法，其特征在于，所述步骤二中，所述构建多能源特性负荷匹配的时序电网新能源消纳模型，具体操作如下：

4.根据权利要求3所述的多能源与负荷匹配的区域电网新能源消纳评估及预警方法，其特征在于，所述步骤三中，所述建立基于cplex求解器的电网新能源消纳求解模型，具体操作如下：

5.根据权利要求4所述的多能源与负荷匹配的区域电网新能源消纳评估及预警方法，其特征在于，所述步骤四中，所述区域电网多能源特性与负荷匹配评估，具体操作如下：

6.根据权利要求5所述的多能源与负荷匹配的区域电网新能源消纳评估及预警方法，其特征在于，所述步骤五中，所述区域电网新能源消纳评估及预警，具体操作如下：

技术总结
本发明提供的多能源与负荷匹配的区域电网新能源消纳评估及预警方法，包括：获取区域电网新能源消纳评估及预警数据、构建多能源特性负荷匹配的时序电网新能源消纳模型、建立基于CPLEX求解器的电网新能源消纳求解模型、区域电网多能源特性与负荷匹配评估、区域电网新能源消纳评估及预警。与现有技术相比实现了多能源特性负荷匹配的时序电网新能源评估及预警快速在线评估计算，能够多能源特性负荷匹配优化电网新能源消纳，快速计算区域电网新能源消纳相关指标并评估，为电网运行管理人员提供技术参考。

技术研发人员：孙飞,赵鑫,汪春燕,何安明,范叶平,吴立刚,李杨月,许牧晨
受保护的技术使用者：安徽继远软件有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13