区域电网电力外送方法

技术领域

本发明属于电力系统规划技术领域，尤其涉及一种区域电网电力外送方法。

背景技术

区域电力网是把范围较广地区的发电厂联系在一起，而且输电线路也较长、用户类型也较多，目前在我国，区域电力网主要是220kV级的电力网，基本上各省(区)都有。

新能源一般是指在新技术基础上加以开发利用的可再生能源，包括太阳能、生物质能、风能、地热能、波浪能、洋流能和潮汐能等，此外，还有氢能等，而已经广泛利用的煤炭、石油、天然气、水能、核裂变能等能源，称为常规能源，新能源发电也就是利用现有的技术，通过上述的新型能源，实现发电的过程。

随着煤炭、石油等化石能源的逐渐枯竭，传统火力发电也逐渐面临着燃料短缺的问题，因此，迫切需要新的可再生能源代替传统的发电方式，而太阳能、水能和风能作为当今世界可再生能源领域中最清洁、最直接的能源之一，然而，由于光伏发电、水力发电和风力发电容易受到环境中各因素的印象，导致所生产出的电流电压不稳定，导致在外送过程中，不仅会增加电能的消耗，同时，还会影响用电端的正常工作，增加了电网运行的不确定性和不安全性，因此，现阶段市场上亟需一种区域电网电力外送方法来解决上述问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种区域电网电力外送方法，以解决上述背景技术中提出的由于光伏发电、水力发电和风力发电容易受到环境中各因素的印象，导致所生产出的电流电压不稳定，导致在外送过程中，不仅会增加电能的消耗，同时，还会影响用电端的正常工作，增加了电网运行的不确定性和不安全性问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种区域电网电力外送方法，所述方法包括以下：

步骤S1：分析某一区域内风力发电站、光伏发电站以及水力发电站的分布式电源出力以及负荷的时序特性；

步骤S2：获取该区域内风力发电站和光伏发电站电力外送通道在所设定的某一历史时间段内的理论出力能力；

步骤S3：获得风力发电站和光伏发电站输出功率的长期预测结果；

步骤S4：确定风力发电站和光伏发电站通过直流外送通道向水力发电站输出的外送功率；

步骤S5：根据风力发电站和光伏发电站的外送功率以及预先建立的协同模型，计算出水力发电站中蓄水系统的库容；

步骤S6：根据水力资源的季节特性，将水力资源发电情况分为丰水期和枯水期；

步骤S7：判断是否为丰水期；

若是，则将由风力发电站和光伏发电站所生产的电能进行存储，并将所存储的电能并入到市电供电系统；

若否，则利用由风力发电站和光伏发电站所生产的电能将下游的水资源引入到蓄水系统内，并将由水力发电站所生产的电能并入到该区域电网电力外送通道。

优选的，在计算出水力发电站中蓄水系统的库容以及发电量之前，获取水电站水利参数和水电外送交易信息。

优选的，所述水力发电站的水利参数包括库容、水位和流量，所述水电外送交易信息包括网损电价信息、输电价格信息、网络损耗费用和输电费用。

优选的，所述协同模型包括以广义负荷波动最小为目标构建的目标函数和约束条件，且所述目标函数根据风力发电站和光伏发电站的外送功率进行确定。

优选的，分布式电源出力以及负荷的时序特性，具体为：根据历史气象数据，得到不同季节和天气下的风速曲线与光照强度曲线，结合风速-风机出力函数和光强-光伏出力函数，绘制出风机和光伏出力的时序特性曲线，同时，将全年天气情况划分为典型场景，模拟各场景的DG出力情况，结合各场景所占权重，得到风机和光伏的年出力。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、本发明中，将由风能和太阳能所生产的电能运用到水力发电系统中，并由水力发电站生产出电压较为恒定的电流，最大限度的利用水电资源在跨区范围进行消纳，减少弃水，提高水电站的收益，也可降低风力发电、水力发电以及光伏发电因受自然环境中各种因素的影响，导致电流电压不稳所带来的一系列不良反应，实现广义负荷波动最小化，提高电网运行的稳定性和安全性，满足系统安全、经济地长期运行需求。

2、本发明中，将风力发电和光伏发电就地消纳与电量外送相结合，并将其应用到市电供电系统中，能够有效提高风力发电站和光伏发电站出力的消纳和利用率。

附图说明

图1为本发明提出的一种区域电网电力外送方法的流程示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种区域电网电力外送方法，所述方法包括以下：

步骤S1：分析某一区域内风力发电站、光伏发电站以及水力发电站的分布式电源出力以及负荷的时序特性；

步骤S2：获取该区域内风力发电站和光伏发电站电力外送通道在所设定的某一历史时间段内的理论出力能力；

步骤S3：获得风力发电站和光伏发电站输出功率的长期预测结果；

步骤S4：确定风力发电站和光伏发电站通过直流外送通道向水力发电站输出的外送功率；

步骤S5：根据风力发电站和光伏发电站的外送功率以及预先建立的协同模型，计算出水力发电站中蓄水系统的库容；

步骤S6：根据水力资源的季节特性，将水力资源发电情况分为丰水期和枯水期；

步骤S7：判断是否为丰水期；

若是，则将由风力发电站和光伏发电站所生产的电能进行存储，并将所存储的电能并入到市电供电系统；

若否，则利用由风力发电站和光伏发电站所生产的电能将下游的水资源引入到蓄水系统内，并将由水力发电站所生产的电能并入到该区域电网电力外送通道。

具体而言，如图1所示，在计算出水力发电站中蓄水系统的库容以及发电量之前，获取水电站水利参数和水电外送交易信息。

具体而言，如图1所示，所述水力发电站的水利参数包括库容、水位和流量，所述水电外送交易信息包括网损电价信息、输电价格信息、网络损耗费用和输电费用。

具体而言，如图1所示，所述协同模型包括以广义负荷波动最小为目标构建的目标函数和约束条件，且所述目标函数根据风力发电站和光伏发电站的外送功率进行确定。

具体而言，如图1所示，所述分布式电源出力以及负荷的时序特性，具体为：根据历史气象数据，得到不同季节和天气下的风速曲线与光照强度曲线，结合风速-风机出力函数和光强-光伏出力函数，绘制出风机和光伏出力的时序特性曲线，同时，将全年天气情况划分为典型场景，模拟各场景的DG出力情况，结合各场景所占权重，得到风机和光伏的年出力。

工作原理：使用时，分析某一区域内风力发电站、光伏发电站以及水力发电站的分布式电源出力以及负荷的时序特性，获取该区域内风力发电站和光伏发电站电力外送通道在所设定的某一历史时间段内的理论出力能力，获得风力发电站和光伏发电站输出功率的长期预测结果，确定风力发电站和光伏发电站通过直流外送通道向水力发电站输出的外送功率，根据风力发电站和光伏发电站的外送功率以及预先建立的协同模型，计算出水力发电站中蓄水系统的库容，根据水力资源的季节特性，将水力资源发电情况分为丰水期和枯水期，判断是否为丰水期，

若是，则将由风力发电站和光伏发电站所生产的电能进行存储，并将所存储的电能并入到市电供电系统，若否，则利用由风力发电站和光伏发电站所生产的电能将下游的水资源引入到蓄水系统内，并将由水力发电站所生产的电能并入到该区域电网电力外送通道。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。