【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及再生能源利用与水库调度交叉领域，特别涉及一种水风光互补电站的捆绑容量配置方法、系统及设备。
技术介绍
1、发展以光伏、风电为代表的新能源发电是应对全球气候变化，缓解能源危机，实现能源结构转型的重要举措。在过去十年，新能源发电已经取得了快速发展，截至2022年底，风光电装机容量达到7.58亿千瓦，达到全国发电总装机容量的30％。为实现双碳目标，电力系统脱碳是重中之重，在未来30年间，仍需大力发展以风光电为代表的新能源发电。风光电仍处于发展初期阶段，规划与管理技术发展速度落后于装机容量的发展，存在大量弃电，供电质量差等问题。水电具有启动灵活，调节速度快的特点，并且大规模水电站已发展四十余年，运行管理技术较为完善。因此，进行水电角色转变，利用其调节能力强的特点，对风光电进行补偿消纳，进行流域水风光电一体化开发是当前阶段解决风光电消纳问题最切实可行，成本最低的方式之一。
2、现有技术中，传统新能源容量规划方法在规划时会考虑地区的风力发电与光伏发电技术经济可开发量。但是，传统规划方法没有考虑水力发电与风力发电光伏发电互补系统的整体技术对经济指标的影响，导致水力发电与风力发电光伏发电之间的新能源捆绑容量过低。
技术实现思路
1、本专利技术实施例提供一种水风光互补电站的捆绑容量配置方法、系统及设备，可以解决现有技术中，存在新能源捆绑容量过低的问题。
2、本专利技术实施例提供一种水风光互补电站的捆绑容量配置方法，包括以下步骤：获取历史风光发电的出力数据；通过风
3、进一步地，所述出力波动性综合评价指数fc(n)为：
4、
5、式中，fc(n)表示出力序列n的波动性综合评价指数，σ(n)、ε(n)和rbf(n)分别代表出力序列n的标准差、极差以及richard-bakerflashiness指数。
6、进一步地，所述调平新能源出力所需水电出力最小为：
7、
8、所述一体化系统运行风险率最低为：
9、
10、所述一体化系统调峰性能最优为：
11、
12、式中，表示t时段消纳风光电所需水电出力大小；和分别表示t时段水风光总出力、光伏出力和风电出力；和分别为互补系统在t时段的弃电风险率与失负荷风险率；和分别代表t时段的水电出力、光伏出力和风电出力；δnt表示水风光电与发电计划之间的差值，正值表示系统发生弃电风险，负值表示系统发生失负荷风险；lre表示水风光互补系统的剩余负荷。
13、进一步地，所述将发电量最大和发电保证率最高作为第二目标函数，并嵌套响应函数，共同构建中长期优化调度模型，具体步骤为：选取丰水年、平水年、枯水年的典型年及所包括的所有日情景，求解多能互补日前发电计划编制模型，得到每一日的非劣解集，采用模糊决策方法选取每一日的均衡解；根据每个均衡解对应的短期调度结果，统计日平均水电出力、日综合风险率、日平均风光弃电率及日平均剩余负荷标准差序列；根据多元非线性拟合方法对序列进行拟合，推导出响应函数；利用发电量大和发电保证率高与响应函数共同构建中长期优化调度模型。
14、进一步地，所述发电量最大为：
15、
16、其中，和分别表示t时段的水电出力，以及风光出力之和；fhl代表水电损失率响应函数；fpc表示风光弃电率响应函数；δt表示每个调度时段所包含的小时数；t代表总调度时段数；
17、所述发电保证率最高为：
18、
19、式中，和分别表示t时段的水电出力，以及风光出力之和；ep和gr分别代表发电量以及发电保证率指标，fhl和fpc分别代表互补系统的水电损失率响应函数以及风光弃电率响应函数，pfirm表示一体化系统的保证出力。
20、进一步地，所述根据短期优化调度模型中技术性指标和中长期优化调度模型中经济性指标构建衡量水力发电、风力发电与光伏发电的新能源捆绑容量技术-经济评估框架，具体步骤为：根据风光弃电率、系统失负荷率、水电损失率和互补系统剩余负荷标准差在所有风光电装机容量情况下构建技术性评估指标体系；根据短期优化调度结果计算技术性评估指标，确定风光电装机容量技术可行区间；根据风光电装机容量技术可行区间和中长期优化调度模型得到的结果计算风光电站全生命周期效益净现值，通过净现值的经济收益分析经济性，作为风光电装机容量技术-经济评估框架。
21、进一步地，所述风光电站全生命周期效益净现值为：
22、
23、
24、
25、
26、式中，cnpv(x)表示水风光互补系统全生命周期的效益净现值，bpw和bh分别表示风光电和水电的上网电价，epw(x,y)表示当风光装机容量为x，第y年的风光电量，bc(x,y)表示新能源发电的碳减排效益，ehl(x,y)表示水电因调节容量为x的风光电在第y年产生的水电损失量，com(x,y)表示风光电站的运行维护成本，d(％)和dr(％)分别为通货膨胀率和折现率，和分别为弃电和水电损失的风光电量以及水电量，(mw)和分别为为弃电和水电损失的风光电量以及水电量，fpc(·)和fhl(·)分别为弃电率响应函数和水电损失率响应函数，ζ表示风光电的碳减排系数，prc表示碳排放系数的交易单价。
27、进一步地，所述根据新能源捆绑容量技术-经济评估框架优化虚拟电厂内风光电站的捆绑装机容量具体为获取最优风光装机容量；所述最优风光装机容量为：
28、xopt＝argmax(npv(x)),x∈[0,pmax]
29、其中，xopt表示最优风光装机容量；npv(x)表示风光装机容量为x时的效益净现值大小；pmax表示基于短期优化调度结果得到的风光装机容量最大阈值。
30、本专利技术实施例提供一种水风光互补电站的捆绑容量配置系统，包括：数据模块，用于获取历史风光发电的出力数据；波动性分析模块，用于通过风光电装机容量比例分析出力数据，获得出力序列；根据出力序列的标准差、极差和波动性指数rbf构建出力波动性综合评价指数；根据波动性最本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种水风光互补电站的捆绑容量配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种水风光互补电站的捆绑容量配置方法，其特征在于，所述出力波动性综合评价指数FC(N)为：
3.如权利要求1所述的一种水风光互补电站的捆绑容量配置方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的一种水风光互补电站的捆绑容量配置方法，其特征在于，所述将发电量最大和发电保证率最高作为第二目标函数，并嵌套响应函数，共同构建中长期优化调度模型，具体步骤为：
5.如权利要求1所述的一种水风光互补电站的捆绑容量配置方法，其特征在于，
6.如权利要求1所述的一种水风光互补电站的捆绑容量配置方法，其特征在于，所述根据短期优化调度模型中技术性指标和中长期优化调度模型中经济性指标构建衡量水力发电、风力发电与光伏发电的新能源捆绑容量技术-经济评估框架，具体步骤为：
7.如权利要求6所述的一种水风光互补电站的捆绑容量配置方法，其特征在于，所述风光电站全生命周期效益净现值为：
8.如权利要求1所述的一种水风光互补电站的捆绑容量配置方法，其
9.一种水风光互补电站的捆绑容量配置系统，其特征在于，包括：
10.一种水风光互补电站的捆绑容量配置设备，包括：存储器和处理器；
...【技术特征摘要】
1.一种水风光互补电站的捆绑容量配置方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.如权利要求1所述的一种水风光互补电站的捆绑容量配置方法，其特征在于，所述出力波动性综合评价指数fc(n)为：
3.如权利要求1所述的一种水风光互补电站的捆绑容量配置方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的一种水风光互补电站的捆绑容量配置方法，其特征在于，所述将发电量最大和发电保证率最高作为第二目标函数，并嵌套响应函数，共同构建中长期优化调度模型，具体步骤为：
5.如权利要求1所述的一种水风光互补电站的捆绑容量配置方法，其特征在于，
6.如权利要求1所述的一种水风光互补电站的捆绑容量配置方法，...
【专利技术属性】
技术研发人员：明波，江建华，黄强，郭怿，张浩，方伟，
申请(专利权)人：西安理工大学，
类型：发明
国别省市：
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