本申请涉及并网运行优化,尤其涉及一种新能源发电储能优化配置方法和系统。
背景技术:
1、在“碳达峰,碳中和”背景下,以可再生能源为主的脱碳能源系统来代替化石能源,是人们解决日益增长的负荷需求及日益严重的气候环境问题的重要途径,以新能源为主体的新型电力系统建设迫在眉睫。随着电网的发展,新能源并网容量迅速增长,风电和光电的随机性、波动性给电力系统带来极大影响。在此背景下,新型电力系统的电力平衡、电量平衡、调峰调压调频、态势实时感知、低碳运行约束等关键技术需求将难以得到满足。
2、为解决新能源高比例接入新型电力系统导致的波动性问题,通常利用当地火电或新增储能进行电网调峰,从而在一定程度上缓解风光能源导致的电网波动性问题。然而,传统火电碳排放量高,环境友好性较差,过多用于风光调峰使其利用率降低;同时,储能系统投资成本高、运维损耗大,尚难以在当前市场条件下大规模投资和应用。为提高电网对大规模清洁能源的消纳能力,高效利用储能及火电资源,有效提高电力系统安全稳定水平,有必要对风光水火储协同调度技术进行深入研究与应用。
3、因此,亟需在规划层面做好与相应水电、储能容量匹配的风光容量设计,开发面向低碳能源路径的新型电力系统形态架构,根据各地自然资源特点规划风光水火储的合理容量配置容量,以匹配负荷需求,实现电力系统经济、低碳、可靠运行。
4、因此,在西北高原地区,如何合理配置新能源发电储能配比,提高新能源电力系统的发电效能成为待解决的技术问题。
技术实现思路
1、本申请的多个方面提供一种新能源发电储能优化配置方法、系统、设备及计算机可读存储介质,通过模型计算新能源发电储能最优配比,结合低碳要求,合理规划和统筹多种能源的配置形式,提高能源利用效率,最终提高新能源电力系统的发电效能。
2、为实现上述技术效果,本申请的一方面提供一种新能源发电储能优化配置方法,包括:建立场景优化模型,生成新能源发电的场景集;
3、根据场景集中的新能源特性构建功率互补评估模型,并设定评价指标;
4、根据所述功率互补评估模型输出结果对各新能源发电储能进行配比。
5、根据本发明的优选实施方式,所述建立场景优化模型,生成新能源发电的场景集进一步包括:
6、在时间和空间尺度上,获取不同新能源的不确定性特征;
7、根据所述不确定性特征生成对应的不确定性场景;
8、根据所述不确定性场景间的幅值、波动性和相关性,对所述不确定性场景进行聚类,将所述不确定性场景划分为场景集。
9、根据本发明的优选实施方式,所述根据场景集中的新能源特性构建功率互补评估模型,并设定评价指标进一步包括:
10、分别提取所述场景集中风电、光伏、水电、火电、储能的功率输出特征;
11、根据功率输出特征构建功率互补评估模型,并设置环保性、经济性、安全可靠性、独立性、灵活性作为评价指标。
12、根据本发明的优选实施方式,所述根据所述功率互补评估模型输出结果对各新能源发电储能进行配比进一步包括:
13、根据功率互补评估模型输出的互补性结果,以及火电、储能的调峰特性,结合风电、水电和光伏特性,分别确定风电、水电、光伏的装机容量和输电容量;
14、根据所述装机容量和输电容量,以碳成本、碳排放为指标,确定发电储能配比。
15、根据本发明的优选实施方式,所述方法还包括:利用连接函数确定所述不确定性场景间的相关性特征。
16、根据本发明的优选实施方式,所述方法还包括:利用双层优化模型对新能源发电储能进行配比,其中内层对水电站抽水蓄能效益进行优化,外层对新能源电源容量配置进行优化。
17、根据本发明的优选实施方式,所述双层优化模型包括:目标函数、常规机组约束和电力系统平衡约束。
18、本申请的另一方面,提供一种新能源发电储能优化配置系统,包括:
19、场景生成模块:用于建立场景优化模型,生成新能源发电的场景集;
20、模型构建模块:用于根据场景集中的新能源特性构建功率互补评估模型,并设定评价指标;
21、能源配比模块:用于根据所述功率互补评估模型输出结果对各新能源发电储能进行配比。
22、本申请的另一方面,提供一种新能源发电储能优化配置设备,所述设备包括:
23、至少一个处理器;以及
24、与所述至少一个处理器通信连接的存储器;其中,
25、所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令,所述指令被所述至少一个处理器执行,以使所述至少一个处理器能够执行如上所述的方法。
26、本申请的另一方面,提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令可被处理器执行以实现上述的方法。
27、本申请实施例提供的方案中,通过模型计算新能源发电储能最优配比,可以最大程度降低新型电力系统建设成本、降低碳排放、提高清洁能源利用率、降低新型电力系统波动性,降低对传统化石能源的依赖,提高新能源电力系统的发电效能。
28、青海省拥有全国乃至世界最大的风光新能源发电资源,通过本申请将能够提高其利用率,相应减少火电等一次能源的使用率,并稳定电网的稳定运行,进而达到碳减排的目标。
1.一种新能源发电储能优化配置方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的新能源发电储能优化配置方法,其特征在于,所述建立场景优化模型,生成新能源发电的场景集进一步包括:
3.根据权利要求1所述的新能源发电储能优化配置方法,其特征在于,所述根据场景集中的新能源特性构建功率互补评估模型,并设定评价指标进一步包括:
4.根据权利要求3所述的新能源发电储能优化配置方法,其特征在于,所述根据所述功率互补评估模型输出结果对各新能源发电储能进行配比进一步包括:
5.根据权利要求2所述的新能源发电储能优化配置方法,其特征在于,所述方法还包括:利用连接函数确定所述不确定性场景间的相关性特征。
6.根据权利要求1所述的新能源发电储能优化配置方法,其特征在于,所述方法还包括:利用双层优化模型对新能源发电储能进行配比,其中内层对水电站抽水蓄能效益进行优化,外层对新能源电源容量配置进行优化。
7.根据权利要求6所述的新能源发电储能优化配置方法,其特征在于,所述双层优化模型包括:目标函数、常规机组约束和电力系统平衡约束。
8.一种新能源发电储能优化配置系统,其特征在于,包括:
9.一种新能源发电储能优化配置设备,所述设备包括:
10.一种计算机可读介质,其上存储有计算机程序指令,所述计算机程序指令可被处理器执行以实现如权利要求1至7中任一项所述的方法。