本申請提供一種多區域新能源裝機容量優化方法和裝置，獲取規劃電網中各區域的全年逐時段的用電負荷、歸一化的風電出力和歸一化的光伏出力；將規劃電網中各區域的全年逐時段的用電負荷、歸一化的風電出力和歸一化的光伏出力輸入預先構建的多區域新能源裝機容量優化模型進行求解，得到與用電負荷的時序特性相匹配且使得規劃電網中各區域新能源全年發電量最大的最優風電最優裝機容量和光伏最優裝機容量。本申請不僅提高了最優風電最優裝機容量和光伏最優裝機容量的可靠性，且多區域新能源裝機容量優化模型基于風電和光伏出力構建，不需要考慮火電機組，能夠在可接受的時間內得到最優風電最優裝機容量和光伏最優裝機容量，計算效率高。

技術領域

本發明涉及新能源技術領域，具體涉及一種多區域新能源裝機容量優化方法和裝置。

背景技術

隨著可再生能源在電力系統中占比例的不斷增長，部分地區新能源已逐漸成為了主力電源，新能源消納面臨巨大壓力。新能源資源具有廣域時空互補特性，合理優化不同區域新能源裝機容量配比，能夠顯著降低新能源總出力的隨機波動性，減少電網的調峰難度。

現有的多區域新能源裝機規劃方法主要采用以下兩種方式：(1)主要以資源特性為主導，基于典型日出力曲線開展全網的規劃計算。該方式難以充分考慮新能源發電的隨機波動性、不同區域新能源資源的時空互補特性，以及新能源與負荷序列的協調匹配作用，得到的多區域新能源裝機規劃結果可靠性低。(2)給定不同的新能源裝機水平，通過時序生產模擬來優化電網運行情況，具體是以全年多區域新能源出力序列為輸入進行電源規劃計算，通過建立和求解中長期機組組合優化模型，對比不同新能源裝機場景下的新能源發電等情況來確定合理的新能源裝機容量配比。但是該方式無法窮舉計算所有的新能源裝機場景，難以得到理論上各區域最優的新能源裝機容量配比，而且由于火電機組運行狀態等整數優化變量眾多，難以在可接受的時間內得到最優的裝機容量結果，計算效率低。

發明內容

為了克服上述現有技術中可靠性低和計算效率低的不足，本申請提供一種多區域新能源裝機容量優化方法，包括：

獲取規劃電網中各區域的全年逐時段的用電負荷、歸一化的風電出力和歸一化的光伏出力；

將所述規劃電網中各區域的全年逐時段的用電負荷、歸一化的風電出力和歸一化的光伏出力輸入預先構建的多區域新能源裝機容量優化模型進行求解，得到與用電負荷的時序特性相匹配的最優風電最優裝機容量和光伏最優裝機容量；

所述多區域新能源裝機容量優化模型考慮電網中不同區域新能源出力的時空互補特性、化學儲能的調節能力以及風新能源出力與負荷的時序匹配特性構建。

所述多區域新能源裝機容量優化模型的構建，包括：

以規劃電網中各區域新能源全年發電量最大為目標構建目標函數；

基于基準用電負荷的調節系數和基準負荷匹配偏差確定新能源出力與負荷的時序匹配特性，并通過限制每日基準負荷匹配偏差總量的范圍確定新能源出力與負荷變化時序相一致；

以新能源出力與負荷的時序匹配特性和新能源出力與負荷變化時序相一致為約束構建約束條件；

基于所述目標函數和所述約束條件構建多區域新能源裝機容量優化模型；

所述約束條件包括負荷平衡約束、新能源運行約束和化學儲能運行約束。

所述目標函數按下式確定：

式中，F為規劃電網中各區域新能源全年發電量；n為區域索引，N為區域總數；d表示天數索引，D為全年的總天數；t為每天中時段的索引，T表示每天中時段總數，Δt為單位時段長度；為區域n在第d天第t時段的風電出力，為區域n在第d天第t時段的光伏出力。

負荷平衡約束包括基準負荷匹配約束、基準用電負荷約束和日負荷匹配偏差約束；