本發(fā)明涉及電力市場(chǎng)技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種電網(wǎng)短期接納可再生能源能力的評(píng)估方法。

背景技術(shù)：

近年來我國(guó)清潔化能源發(fā)展迅速，根據(jù)中國(guó)2050年高比例可再生能源發(fā)展情景暨路徑研究顯示，到2050年中國(guó)全年風(fēng)、光可再生能源發(fā)電量占總發(fā)電量的63.6％。高比例可再生能源的推進(jìn)和發(fā)展已是我國(guó)能源發(fā)展常態(tài)。風(fēng)、光能源的大規(guī)模利用源于其發(fā)電的節(jié)能減排效益，但同時(shí)由于風(fēng)、光出力的波動(dòng)性和隨機(jī)性，增加了電力系統(tǒng)供給側(cè)的不確定因素。為保證電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和經(jīng)濟(jì)性，電網(wǎng)接納可再生能源能力受到限制。國(guó)內(nèi)外關(guān)于電網(wǎng)短期接納風(fēng)、光可再生能源能力已經(jīng)開展了大量的研究，但是目前提出的指標(biāo)僅是從局部和系統(tǒng)兩個(gè)層面反映風(fēng)電、光電的最大裝機(jī)規(guī)模，不能為電網(wǎng)系統(tǒng)調(diào)度提供參考且未能反映電網(wǎng)系統(tǒng)的消納能力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種電網(wǎng)短期接納可再生能源能力的評(píng)估方法，具體技術(shù)方案如下：

一種電網(wǎng)短期接納可再生能源能力的評(píng)估方法包括以下步驟：

(1)選取電網(wǎng)短期接納可再生能源能力的影響因素：

電網(wǎng)短期接納可再生能源能力的影響因素包括agc備用水平、凈負(fù)荷短期波動(dòng)值、系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)峰能力、系統(tǒng)調(diào)峰需求、電網(wǎng)外送通道；

(2)確定電網(wǎng)短期接納可再生能源能力的評(píng)估指標(biāo)：

電網(wǎng)短期接納可再生能源能力的評(píng)估指標(biāo)包括系統(tǒng)調(diào)頻能力充裕度、系統(tǒng)調(diào)峰能力充裕度；所述系統(tǒng)調(diào)頻能力充裕度定義為系統(tǒng)調(diào)頻能力與系統(tǒng)調(diào)頻需求的比值；所述系統(tǒng)調(diào)峰能力充裕度定義為系統(tǒng)調(diào)峰能力與系統(tǒng)調(diào)峰需求的比值；

(3)計(jì)算系統(tǒng)調(diào)頻能力：

設(shè)為系統(tǒng)調(diào)頻能力，則系統(tǒng)調(diào)頻能力的計(jì)算公式如下：

ragc為系統(tǒng)的agc備用容量；

(4)計(jì)算系統(tǒng)調(diào)頻需求：

設(shè)為系統(tǒng)調(diào)頻需求，即凈負(fù)荷的分鐘級(jí)波動(dòng)值，則系統(tǒng)調(diào)頻需求的計(jì)算公式如下：

其中npt是t時(shí)刻的凈負(fù)荷值，np′t是t時(shí)刻的經(jīng)滑動(dòng)平均法處理后的凈負(fù)荷值；

npt＝pt^load-pt^renew；(3)

其中pt^load是t時(shí)刻的負(fù)荷值，pt^renew是t時(shí)刻的可再生能源出力值，

2m是滑動(dòng)平均法中求平均的凈負(fù)荷值的數(shù)目；

(5)計(jì)算系統(tǒng)調(diào)頻能力充裕度：

設(shè)βf為系統(tǒng)調(diào)頻能力充裕度，則系統(tǒng)調(diào)頻能力充裕度βf的計(jì)算公式為：

(6)計(jì)算系統(tǒng)調(diào)峰能力：

設(shè)為系統(tǒng)調(diào)峰能力，pie為機(jī)組i的額定出力，pi,min為機(jī)組i的最小技術(shù)出力，ng為系統(tǒng)中可調(diào)度的發(fā)電機(jī)組數(shù)目，則系統(tǒng)調(diào)峰能力計(jì)算方法如下：

(7)計(jì)算系統(tǒng)調(diào)峰需求：

設(shè)為系統(tǒng)調(diào)峰需求，preserve是負(fù)荷高峰時(shí)期的旋轉(zhuǎn)備用容量，npmax和npmin分別是凈負(fù)荷最大值和凈負(fù)荷最小值，則系統(tǒng)調(diào)峰需求計(jì)算方法如下：

(8)計(jì)算系統(tǒng)調(diào)峰能力充裕度：

設(shè)βp為系統(tǒng)調(diào)峰能力充裕度，則系統(tǒng)調(diào)峰能力充裕度βp的計(jì)算公式如下：

進(jìn)一步，所述短期的時(shí)間尺度為天以內(nèi)。

進(jìn)一步，所述步驟(1)中agc備用水平包括agc上備用水平和agc下備用水平；凈負(fù)荷短期波動(dòng)值包括風(fēng)光出力短期波動(dòng)值和負(fù)荷短期波動(dòng)值；系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)峰能力包括常規(guī)機(jī)組開機(jī)計(jì)劃；系統(tǒng)調(diào)峰需求包括負(fù)荷高峰旋轉(zhuǎn)備用容量、負(fù)荷峰谷差和風(fēng)光聚合體調(diào)峰需求。

進(jìn)一步，所述步驟(2)和步驟(3)中系統(tǒng)調(diào)頻能力為電網(wǎng)的二次調(diào)頻能力。

進(jìn)一步，所述步驟(3)中系統(tǒng)的agc備用容量ragc取中間值。

本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明根據(jù)影響電網(wǎng)短期接納可再生能源能力的多種因素提出了電網(wǎng)短期接納可再生能源能力的指標(biāo)，且考慮了影響系統(tǒng)運(yùn)行安全的因素和經(jīng)濟(jì)約束因素，系統(tǒng)地評(píng)估了電網(wǎng)短期接納可再生能源的能力，反映了電網(wǎng)短期對(duì)可再生能源的接納程度，本發(fā)明考慮全面，操作簡(jiǎn)便，適用性強(qiáng)。

具體實(shí)施方式

為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

本發(fā)明指的短期的時(shí)間尺度為天以內(nèi)，而一種電網(wǎng)短期接納可再生能源能力的評(píng)估方法包括以下步驟：

(1)選取電網(wǎng)短期接納可再生能源能力的影響因素：

電網(wǎng)短期接納可再生能源能力的影響因素包括agc備用水平、凈負(fù)荷短期波動(dòng)值、系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)峰能力、系統(tǒng)調(diào)峰需求、電網(wǎng)外送通道；對(duì)于超高風(fēng)光比例的地區(qū)(類似三北地區(qū))電網(wǎng)外送通道對(duì)電網(wǎng)接納能力才有一定的影響，一般情況下外送通道不影響電網(wǎng)對(duì)可再生能源的接納能力。而agc備用水平包括agc上備用水平和agc下備用水平；凈負(fù)荷短期波動(dòng)值包括風(fēng)光出力短期波動(dòng)值和負(fù)荷短期波動(dòng)值；系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)峰能力包括常規(guī)機(jī)組開機(jī)計(jì)劃；系統(tǒng)調(diào)峰需求包括負(fù)荷高峰旋轉(zhuǎn)備用容量、負(fù)荷峰谷差和風(fēng)光聚合體調(diào)峰需求，具體如表1所示；

表1電網(wǎng)短期接納可再生能源能力影響因素

(2)確定電網(wǎng)短期接納可再生能源能力的評(píng)估指標(biāo)：

電網(wǎng)短期接納可再生能源能力的評(píng)估指標(biāo)包括系統(tǒng)調(diào)頻能力充裕度、系統(tǒng)調(diào)峰能力充裕度；系統(tǒng)調(diào)頻能力充裕度定義為系統(tǒng)調(diào)頻能力與系統(tǒng)調(diào)頻需求的比值；此處的系統(tǒng)調(diào)頻能力是指電網(wǎng)的二次調(diào)頻能力；所述系統(tǒng)調(diào)峰能力充裕度定義為系統(tǒng)調(diào)峰能力與系統(tǒng)調(diào)峰需求的比值；

(3)計(jì)算系統(tǒng)調(diào)頻能力：

設(shè)為系統(tǒng)調(diào)頻能力，則系統(tǒng)調(diào)頻能力的計(jì)算公式如下：

ragc為系統(tǒng)的agc備用容量，該數(shù)據(jù)可由電網(wǎng)調(diào)度部門獲?。挥捎趦糌?fù)荷波動(dòng)方向的不確定性，有可能需要agc進(jìn)行上調(diào)節(jié)，也可能是進(jìn)行下調(diào)節(jié)，因此系統(tǒng)的agc備用容量ragc取中間值；

(4)計(jì)算系統(tǒng)調(diào)頻需求：

設(shè)為系統(tǒng)調(diào)頻需求，即凈負(fù)荷的分鐘級(jí)波動(dòng)值，則系統(tǒng)調(diào)頻需求的計(jì)算公式如下：

其中npt是t時(shí)刻的凈負(fù)荷值，該數(shù)據(jù)可由電網(wǎng)調(diào)度部門獲取，np′t是t時(shí)刻的經(jīng)滑動(dòng)平均法處理后的凈負(fù)荷值；

npt＝pt^load-pt^renew；(3)

其中是t時(shí)刻的負(fù)荷值，pt^renew是t時(shí)刻的可再生能源出力值，該數(shù)據(jù)均可由電網(wǎng)調(diào)度部門獲取。

2m是滑動(dòng)平均法中求平均的凈負(fù)荷值的數(shù)目；m的取值與可再生能源發(fā)電功率值的采樣和存儲(chǔ)周期以及滾動(dòng)求平均的時(shí)段長(zhǎng)度有關(guān)，一般取值在3到5之間較合理；

(5)計(jì)算系統(tǒng)調(diào)頻能力充裕度：

設(shè)βf為系統(tǒng)調(diào)頻能力充裕度，則系統(tǒng)調(diào)頻能力充裕度βf的計(jì)算公式為：

(6)計(jì)算系統(tǒng)調(diào)峰能力：

設(shè)為系統(tǒng)調(diào)峰能力，pie為機(jī)組i的額定出力，pi,min為機(jī)組i的最小技術(shù)出力，ng為系統(tǒng)中可調(diào)度的發(fā)電機(jī)組數(shù)目，則系統(tǒng)調(diào)峰能力計(jì)算方法如下：

其中pi,min是機(jī)組i的最小技術(shù)出力，火電機(jī)組的最小技術(shù)出力大約為額定出力的50％左右，水電機(jī)組的最小技術(shù)出力需要根據(jù)不同的來水情況和水庫(kù)大小來判斷，燃?xì)鈾C(jī)組的最小技術(shù)出力可為0。

(7)計(jì)算系統(tǒng)調(diào)峰需求：

設(shè)為系統(tǒng)調(diào)峰需求，preserve是負(fù)荷高峰時(shí)期的旋轉(zhuǎn)備用容量，npmax和npmin分別是凈負(fù)荷最大值和凈負(fù)荷最小值，則系統(tǒng)調(diào)峰需求計(jì)算方法如下：

(8)計(jì)算系統(tǒng)調(diào)峰能力充裕度：

設(shè)βp為系統(tǒng)調(diào)峰能力充裕度，則系統(tǒng)調(diào)峰能力充裕度βp的計(jì)算公式如下：

當(dāng)βp的值大于100％時(shí)，表示系統(tǒng)的調(diào)峰能力能夠滿足調(diào)峰需求，系統(tǒng)的接納可再生能源能力較強(qiáng)，當(dāng)βp小于100％時(shí)，表示系統(tǒng)由于調(diào)峰壓力，電網(wǎng)可能面臨棄風(fēng)棄光或者深度調(diào)峰和啟停調(diào)峰，反映了系統(tǒng)的可再生能源量已經(jīng)過飽和。

本發(fā)明不局限于以上所述的具體實(shí)施方式，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施案例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。