一種電網(wǎng)可再生能源消納能力評估方法，它包括以下步驟：步驟1：基于各可再生能源的發(fā)電模型，分析各個可再生能源發(fā)電端的不確定性與氣象因素、并網(wǎng)狀態(tài)的關(guān)系，建立隨并網(wǎng)容量變化的不確定集合；步驟2：建立可再生能源消納能力評估模型；步驟3：基于不確定集合以及可再生能源消納評估模型，對可再生能源消納評估模型進(jìn)行求解；通過以上步驟對電網(wǎng)可再生能源消納能力進(jìn)行評估。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電網(wǎng)可再生能源消納能力評估方法。

背景技術(shù)

能源轉(zhuǎn)型、低碳發(fā)展推動了以風(fēng)能、太陽能為代表的可再生能源發(fā)電技術(shù)的快速發(fā)展。大規(guī)模、高比例的可再生能源發(fā)電具有波動性和隨機(jī)性，給電力系統(tǒng)的規(guī)劃和運行帶來了巨大的挑戰(zhàn)。因此建立合理的可再生能源消納能力評估方法，有助于電網(wǎng)的建設(shè)規(guī)劃和調(diào)度運行。現(xiàn)有的基于非時序分析模型的風(fēng)電消納能力評估方法，通過負(fù)荷特性構(gòu)建了風(fēng)電消納空間的概率分布，進(jìn)而評估系統(tǒng)的風(fēng)電消納能力。但是，非時序方法無法考慮機(jī)組爬坡能力對系統(tǒng)的影響，以及電網(wǎng)輸電能力方面的約束。因此在可再生能源消納評估中考慮常規(guī)機(jī)組運行約束和網(wǎng)絡(luò)安全約束具有重要意義，使其更加符合工程實際。

在現(xiàn)有技術(shù)中，授權(quán)公告號為CN109818347A的專利文獻(xiàn)公開了一種電-氣綜合能源系統(tǒng)的風(fēng)電消納能力評估模型。該方法利用布爾變量表征風(fēng)電不確定性，將其與風(fēng)電出力預(yù)測值相結(jié)合構(gòu)建風(fēng)電不確定集合，以棄風(fēng)量、切負(fù)荷量為最優(yōu)值構(gòu)建風(fēng)電可接納判據(jù)，并設(shè)置電力系統(tǒng)與天然氣系統(tǒng)模型約束；求解模型輸出風(fēng)電可接納上下邊界。但是該現(xiàn)有技術(shù)以日前預(yù)測風(fēng)電為基礎(chǔ)給出系統(tǒng)可接納風(fēng)電的區(qū)間，但不能給出明確的風(fēng)電可消納量。同時，當(dāng)電網(wǎng)不能完全消納日前預(yù)測可再生能源發(fā)電時，從可再生能源預(yù)測角度來講，棄風(fēng)、棄光會改變風(fēng)電出力的不確定性。所以基于日前預(yù)測風(fēng)電構(gòu)建的可再生能源消納區(qū)間，不能滿足實際使用的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要是為了解決如何在考慮可再生能源出力不確定性的情況下評估電網(wǎng)的可再生能源消納能力的技術(shù)問題，而提出的一種電網(wǎng)可再生能源消納能力評估方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：

一種電網(wǎng)可再生能源消納能力評估模型的建立方法，它包括兩個階段，第一階段：制訂可再生能源并網(wǎng)決策和火電機(jī)組調(diào)度決策；第二階段：為可再生能源可消納判據(jù)，用于校驗不確定場景下第一階段決策的魯棒性。

具體包括以下步驟：

步驟1)建立兩階段的可再生能源消納評估模型，模型以系統(tǒng)的棄風(fēng)、棄光最小為目標(biāo)，如下式所示：

步驟2)第一階段約束包括：風(fēng)電場的出力約束；光伏電站出力約束；系統(tǒng)的功率平衡約束；火電機(jī)組的出力上下限約束；火電機(jī)組的開停機(jī)時間約束；火電機(jī)組的爬坡約束；傳輸線路容量約束；

步驟3)考慮可再生能源出力不確定性的可消納判據(jù)，即為可再生能源不確定出力在極大化下電網(wǎng)運行過程中再調(diào)度階段的棄風(fēng)，棄光，切負(fù)荷量最小，其數(shù)學(xué)上表現(xiàn)為雙層max-min形式如下：

第二階段的約束包括：功率平衡約束；輸電線路傳輸功率約束；火電機(jī)組出力上下限約束及再調(diào)度約束；火電機(jī)組爬坡約束；風(fēng)電不確定集合；光伏不確定集合；

式中，PW_w,t為風(fēng)電出力；為風(fēng)電場預(yù)測出力；PV_v,t為并網(wǎng)光伏出力；為光伏電站預(yù)測出力；為風(fēng)電場不確定出力；為光伏不確定出力；為不確定場景下火電機(jī)組的出力；ΔPW_w,t，ΔPV_v,t，以及ΔD_d,t表示棄風(fēng)量，棄光量和切負(fù)荷量；N_w表示風(fēng)電場的數(shù)量；N_v表示光伏電站的數(shù)量；N_D表示負(fù)荷的數(shù)量。

一種對可再生能源消納評估模型進(jìn)行求解的方法，包括以下步驟：