【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新能源消纳评估，尤其涉及一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能力评估方法及装置。
技术介绍
1、新能源替代传统能源已成为航运能源消费的重要转型方向。然而，以光伏、风电为代表的新能源固有的间歇性、反调峰特性与波动性会对系统的稳定运行带来负面影响。另一方面，引入纯电船舶是航运业节能减排的另一重要手段。2015年，世界上第一艘电池驱动渡轮“mf ampere”号投运，开启了纯电船舶新时代。
2、纯电船舶通常由电池供电，靠港停泊时存在较大的充电需求，其负荷特性和新能源出力高峰存在一定的匹配度，当港区流域电网新能源外送能力不足时，可视为新能源就地消纳较为理想的用电负荷之一。因此，综合分析航运用能与新能源消纳，准确评估未来流域内区域电网的新能源消纳能力，有助于科学制定纯电船舶投放数量与新能源发电建设计划，对促进新能源发电消纳，减少弃风弃光现象，实现电力行业与航运业互利共赢具有积极意义。
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能力评估方法及装置，能够准确评估未来流域内区域电网的新能源消纳能力。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
3、一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能力评估方法，包括步骤：
4、对流域中纯电船舶的充电负荷进行概率建模，得到全流域的总年负荷；
5、建立风电与光伏电站联合出力概率分布模型；
6、基于所述风电与光伏电站联合出力
7、基于所述平均弃电功率、所述弃电率、所述消纳率与所述平均消纳功率评估流域内区域电网未来的新能源消纳能力。
8、进一步地，所述对流域中纯电船舶的充电负荷进行概率建模，得到全流域的总年负荷包括：
9、获取纯电船舶的投放数量和港口数量；
10、基于所述投放数量和所述港口数量计算每个港口进港船舶航行里程概率分布；
11、将所述纯电船舶的靠港装卸货时刻作为充电时刻，计算纯电船舶靠港充电时刻概率分布；
12、根据所述纯电船舶的船型数据计算每艘船舶的单位里程电耗，并根据所述单位里程电耗以及纯电船舶靠港行驶里程计算纯电船舶港口充电量；
13、根据所述纯电船舶港口充电量以及实际充电功率计算纯电船舶港口充电时长；
14、基于所述每个港口进港船舶航行里程概率分布、所述纯电船舶靠港充电时刻概率分布、所述纯电船舶港口充电量以及所述纯电船舶港口充电时长得到全流域的总年负荷。
15、进一步地，所述基于所述投放数量和所述港口数量计算每个港口进港船舶航行里程概率分布包括：
16、
17、
18、式中，fs,j(x)表示港口j进港船舶航行里程概率分布，x表示自变量，σs,j表示港口j的对数正态分布方差，μs,j表示港口j的对数正态分布的均值，ms,j表示港口j靠港船舶的行驶里程均值，xi,j表示第i条船舶到达第j个港口时的行驶里程，ns表示纯电船舶的投放数量，vs,j表示港口j靠港船舶的行驶里程方差；
19、所述将所述纯电船舶的靠港装卸货时刻作为充电时刻，计算纯电船舶靠港充电时刻概率分布包括：
20、
21、式中，ft,j(x)表示纯电船舶在港口j充电时刻概率分布，σt,j表示第j个港口纯电船舶充电时刻的方差，μt,j表示第j个港口纯电船舶充电时刻的均值；
22、所述根据所述纯电船舶的船型数据计算每艘船舶的单位里程电耗，并根据所述单位里程电耗以及纯电船舶靠港行驶里程计算纯电船舶港口充电量包括：
23、
24、式中，eunit,i表示第i条船舶的单位里程电耗，smax.i表示第i条船舶的船型数据中的续航里程，ebat，i表示第i条船舶的船型数据中的电池容量，ei,j表示第i条船舶进入第j个港口的充电量，si,j表示纯电船舶靠港行驶里程；
25、所述根据所述纯电船舶港口充电量以及实际充电功率计算纯电船舶港口充电时长包括：
26、
27、式中，pi,j表示第i条纯电船舶在第j个港口的实际充电功率，pship,i表示第i条纯电船舶的额定充电功率，pcharger,j表示第j个港口充电桩的功率限额，ti,j表示第i条纯电船舶在第j个港口的充电时长；
28、所述基于所述每个港口进港船舶航行里程概率分布、所述纯电船舶靠港充电时刻概率分布、所述纯电船舶港口充电量以及所述纯电船舶港口充电时长得到全流域的总年负荷包括：
29、
30、pj,σ(tyear)＝[pj,σ(tday,1) pj,σ(tday,2) ... pj,σ(tday,365)]；
31、
32、式中，pj(tday)表示第j个港口的日充电负荷，a1×24,i表示第i条纯电船舶在第j个港口充电一天的时序数据，ai,k表示k时刻第i条纯电船舶在第j个港口的充电情况，k＝1,2,…,24，tday表示一天内的时刻，pj,σ(tday)表示全流域日充电负荷，pport,σ(tyear)表示全流域的总年负荷，pj,σ(tyear)表示年充电负荷时序曲线，np表示港口数量，pj,normal(tyear)表示除充电桩以外的常规负荷。
33、进一步地，所述建立风电与光伏电站联合出力概率分布模型包括：
34、确定风速的概率密度分布以及光照强度的概率密度分布；
35、基于所述风速的概率密度分布以及所述光照强度的概率密度分布确定风机输出功率以及光伏电站输出功率；
36、基于所述风机输出功率以及所述光伏电站输出功率建立风电与光伏电站联合出力概率分布模型。
37、进一步地，所述确定风速的概率密度分布以及光照强度的概率密度分布包括：
38、
39、式中，f(v)表示风速的概率密度分布，a1表示韦布尔分布的尺度参数，b1表示韦布尔分布的形状参数，v表示风速，表示光照强度的概率密度分布，a2表示贝塔分布的尺度参数，b2表示贝塔分布的形状参数，s表示光照强度，spvmax表示最大光照强度，b(a2,b2)表示贝塔分布函数；
40、所述基于所述风速的概率密度分布以及所述光照强度的概率密度分布确定风机输出功率以及光伏电站输出功率包括：
41、
42、ppv＝saη；
43、式中，pw表示风机输出功率，pr表示风机额定出力，vc表示风机切入风速，vr表示风机额定风速，vf表示风机切除风速，ppv表示光伏电站输出功率，a表示光伏阵列照射面积，η表示光电转换效率。
44、进一步地，所述基于所述风机输出功率以及所述光伏电站输出功率建立风电与光伏电站联合出力概率分布模型包括：...
【技术保护点】
1.一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能力评估方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能力评估方法，其特征在于，所述对流域中纯电船舶的充电负荷进行概率建模，得到全流域的总年负荷包括：
3.根据权利要求2所述的一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能力评估方法，其特征在于，所述基于所述投放数量和所述港口数量计算每个港口进港船舶航行里程概率分布包括：
4.根据权利要求1所述的一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能力评估方法，其特征在于，所述建立风电与光伏电站联合出力概率分布模型包括：
5.根据权利要求4所述的一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能力评估方法，其特征在于，所述确定风速的概率密度分布以及光照强度的概率密度分布包括：
6.根据权利要求4所述的一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能力评估方法，其特征在于，所述基于所述风机输出功率以及所述光伏电站输出功率建立风电与光伏电站联合出力概率分布模型包括：
7.根据权利要求1所述的一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳
8.根据权利要求1所述的一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能力评估方法，其特征在于，所述根据所述新能源消纳概率空间确定新能源发电的平均弃电功率、弃电率、消纳率与平均消纳功率包括：
9.根据权利要求1所述的一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能力评估方法，其特征在于，所述基于所述平均弃电功率、所述弃电率、所述消纳率与所述平均消纳功率评估流域内区域电网未来的新能源消纳能力包括：
10.一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能力评估装置，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能力评估方法，其特征在于，包括步骤：
2.根据权利要求1所述的一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能力评估方法，其特征在于，所述对流域中纯电船舶的充电负荷进行概率建模，得到全流域的总年负荷包括：
3.根据权利要求2所述的一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能力评估方法，其特征在于，所述基于所述投放数量和所述港口数量计算每个港口进港船舶航行里程概率分布包括：
4.根据权利要求1所述的一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能力评估方法，其特征在于，所述建立风电与光伏电站联合出力概率分布模型包括：
5.根据权利要求4所述的一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能力评估方法，其特征在于，所述确定风速的概率密度分布以及光照强度的概率密度分布包括：
6.根据权利要求4所述的一种考虑纯电船舶充电负荷的新能源消纳能...
【专利技术属性】
技术研发人员：林毅，林晶怡，成岭，朱睿，李文，程虔，张静，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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