考虑送受协调的高比例新能源直流调峰电源优化配置方法与流程

本发明涉及电力系统规划，特别涉及一种考虑送受协调的高比例新能源直流调峰电源优化配置方法。

背景技术：

1、在直流电源配置过程中，为了优化直流送电曲线，提升送端电源出力与受端负荷特性适配度，需要合理考虑配置适当容量的调峰电源。通过对调峰电源容量的优化配置，可以合理配置满足送受两端新能源消纳率以及直流输电电量的调峰电源容量，对直流配套电源规划布局具有重要的意义。

2、目前对直流配套电源的优化配置研究集中在配套电源的配置方面，对于可以优化配套电源出力特性的调峰电源容量配置研究程度不深，无法对调峰电源影响直流输电的经济性和整体送电能力进行量化评估。未来随着全国电力流跨区跨省输送规模持续扩大，新能源富集区域外送需求持续提升，给直流电源规划带来了较大的压力。

3、鉴于此，研究一种考虑送受协调的高比例新能源直流调峰电源优化配置方法，解决直流直流电源配置时调峰电源的合理优化配置，适应送受两端新能源及负荷特性，提升直流输电的经济性，对直流输电发展具有重要意义。

技术实现思路

1、本发明提供了一种考虑送受协调的高比例新能源直流调峰电源优化配置方法，以解决现有直流配套电源的优化配置没有对整体送电能力进行量化评估的技术问题。

2、为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

3、本发明提供了考虑送受协调的高比例新能源直流调峰电源优化配置方法，包括如下步骤：

4、s1、获取送端新能源基地煤电、风电、光伏、储能装机规划规模及出力系数，利用获取的数据建立送端电源基地整体出力数学模型，借助送端电源基地整体出力数学模型计算并拟定送端电源逐月出力的直流送电曲线；

5、s2、收集受端电力系统负荷数据，利用受端电力系统负荷建立受端电网新能源消纳的主体模型，并借助受端电网新能源消纳的主体模型计算受端电网新能源t时刻的消纳情况；

6、s3、利用送端电源逐月出力的直流送电曲线以及受端电网新能源t时刻的消纳情况计算受端电网新能源消纳指标，并计算整年的直流送电量；

7、s4、判断受端电网新能源消纳指标以及整年的直流送电量是否满足预期目标；如果是，则将对应的储能配置情况输出并结束；如果否，则调整储能装机规模，重复s1至s3，直至得到满足预期目标的受端电网新能源消纳指标以及整年的直流送电量，并将对应的储能配置情况输出并结束。

8、进一步地，所述s1具体包括如下步骤：

9、s11、获取送端新能源基地煤电、风电、光伏、储能装机规划规模及出力系数；

10、s12、利用s11中获取的数据建立送端电源基地整体出力数学模型；

11、zd＝b·b1+f·f1+a·a1-p·p1

12、其中，zd为送端电源基地的电源整体出力；b为送端电源基地的煤电装机规模；f为送端电源基地的风电装机规模；a为送端电源基地的光伏规模；p为送端电源基地的储能规模；

13、b1为送端电源基地的煤电出力系数，f1为送端电源基地的风电出力系数，a1为送端电源基地的光伏出力系数，p1为送端电源基地的储能出力系数；

14、s13、根据逐月出力系数变化，借助送端电源基地整体出力数学模型计算并拟定送端电源逐月出力的直流送电曲线。

15、进一步地，所述s13中的送端电源逐月出力的直流送电曲线具体如下：

16、zdt＝b·b1nt+f·f1nt+a·a1nt-p·p1nt

17、其中，zdt为送端电源基地t时刻的电源整体出力；b1nt为送端电源基地t时刻的煤电出力系数，f1nt为送端电源基地t时刻的风电出力系数，a1nt为送端电源基地t时刻的光伏出力系数，p1nt为送端电源基地t时刻的储能出力系数，n表示月份。

18、进一步地，所述s2具体包括如下步骤：

19、s21、收集受端电力系统负荷数据：

20、s22、利用受端电力系统负荷建立受端电网新能源消纳的主体模型，具体如下：

21、zs＝bs·b2+fs1·f2+as·a2+ds·d2+es·e2+fs2·f2-hs2·h2-ps·p2-g

22、其中，bs为受端煤电装机规模；fs1为受端风电装机规模；as为受端光伏规模；ds为受端水电规模；es为受端生物质规模；fs2为受端气电规模；hs2为受端抽蓄规模；ps为受端储能规模；

23、b2为受端煤电出力系数，f2为受端风电出力系数，a2为受端光伏出力系数，d2为受端水电出力系数，e2为受端生物质出力系数，f3为受端气电出力系数，h2为受端抽蓄出力系数，p2为受端储能出力系数；g为受端电力系统负荷；

24、s23、借助受端电网新能源消纳的主体模型，计算受端电网新能源t时刻的主体消纳情况。

25、进一步地，所述受端电网新能源t时刻的消纳情况采用公式表示具体如下：

26、zst＝bs·b2t+fs1·f2t+as·a2t+ds·d2t+es·e2t+fs2·f2t-hs2·h2t-ps·p2t-g2t

27、其中，b2t为受端t时刻的煤电出力系数，f2t为受端t时刻的风电出力系数，a2t为受端t时刻的光伏出力系数，d2t为受端t时刻的水电出力系数，e2t为受端t时刻的生物质出力系数，f3t为受端t时刻的气电出力系数，h2t为受端t时刻的抽蓄出力系数，p2t为受端t时刻的储能出力系数；g2t为受端t时刻的电力系统负荷。

28、进一步地，所述s3具体包括如下步骤：

29、s31、借助s1中得到的送端电源逐月出力的直流送电曲线以及s2中得到的受端电网新能源t时刻的消纳情况计算受端电网新能源t时刻的总消纳情况；

30、s32、利用受端电网新能源t时刻的总消纳情况计算得到受端电网新能源整年的总消纳情况；

31、s33、通过受端电网新能源整年的总消纳情况计算受端电网新能源消纳指标，并计算整年的直流送电量。

32、进一步地，所述s31中的受端电网新能源t时刻的总消纳情况采用公式表示具体如下：

33、z′st＝zst+zdt。

34、进一步地，所述s32中的受端电网新能源整年的总消纳情况采用公式表示具体如下：

35、

36、其中，z′st≥0；

37、所述s33中的受端电网新能源消纳指标采用公式表示具体如下：

38、

39、

40、其中，为新能源全年发电量；

41、所述s33中的整年的直流送电量采用公式表示具体如下：

42、

43、进一步地，所述s4具体包括如下步骤：

44、s41、判断s3中得到的受端电网新能源消纳指标以及整年的直流送电量是否满足预期目标；如果是，则将对应的储能配置情况输出并结束；如果否，则进入到s42中；

45、s42、调整储能装机规模，重复s1至s3，直至得到满足预期目标的受端电网新能源消纳指标以及整年的直流送电量，将对应的储能配置情况输出并结束。

46、进一步地，所述s41中判断s3中得到的受端电网新能源消纳指标以及整年的直流送电量是否满足预期目标采用公式表示具体如下：

47、η′≤η0

48、r≥r0

49、其中，η0为受端电网新能源消纳指标的预期目标；r0为整年的直流送电量的预期目标。

50、本发明的有益效果：

51、本发明可提升送端储能装机容量配置合理性，为新型电力系统下，大规模直流输电送端电源配置提供了科学依据。