(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211162479.X (22)申请日 2022.09.23 (71)申请人 中国电建集团西北勘测设计 研究院 有限公司 地址 710065 陕西省西安市雁塔区丈 八东 路18号 (72)发明人 姬生才　张娉　王娟　范新伟　 南亚林　 (74)专利代理 机构 西安乾方知识产权代理事务 所(特殊普通 合伙) 61259 专利代理师 易帆 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/28(2006.01)H02J 3/00(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种中长时间尺度下新能源电源实时备用 率的确定方法 (57)摘要 本发明属于电力系统规划与运行调度技术 领域， 公开了一种中长时间尺度下新能源电源实 时备用率的确定方法， 通过 获得新能源不确定性 的时序出力、 建立包含新能源电源的多源电力生 产模拟模型、 对多源电力生产模拟模型求解， 得 到各时段新能源可信预测出力的实时备用率三 个步骤， 将新能源部分出力纳入系统备用， 来缓 解大规模新能源接入电力系统造成备用不足的 问题， 为了消除新能源预测误差和不确定性对纳 入备用的影 响， 引入新能源发电可信预测准确率 概念， 将预测时序数据乘以可信预测准确率得到 新能源可信出力数据， 将新能源 可信出力 纳入系 统备用， 以实时备用率的方法根据系统备用需求 实时调整新能源纳入备用的容 量。 权利要求书5页 说明书14页 附图2页 CN 115513997 A 2022.12.23 CN 115513997 A 1.一种中长时间尺度下新能源电源实时备用率的确定方法， 其特征在于， 包括以下步 骤： S1、 获得新能源不确定性的时序出力； S2、 建立包 含新能源电源的多源电力生产模拟模型； S3、 对步骤S2的多源电力生产模拟模型求解， 得到各时段新能源可信预测出力的实时 备用率。 2.根据权利要求1所述的中长时间尺度下新能源电源实时备用率的确定方法， 其特征 在于， 所述 步骤S1具体包括以下步骤： S101、 对历史数据进行抽样以建立 新能源的随机性和不确定性模型； S102、 采用k ‑medoids聚类方法将相同或相似场景用代表性场景替代， 消除数据的冗 余； S103、 考虑误差和不确定性的影响， 得到最终的预测时序出力。 3.根据权利要求1所述的中长时间尺度下新能源电源实时备用率的确定方法， 其特征 在于， 所述步骤S2具体包括： 以生产模拟成本最优为目标， 考虑系统内各类机组的出力特性 和出力约束、 功率平衡约束和以实时备用率将新能源纳入系统备用的备用约束， 建立生产 模拟模型。 4.根据权利要求3所述的中长时间尺度下新能源电源实时备用率的确定方法， 其特征 在于， 所述生产模拟成本包括发电机组的运行成本、 开关机成本和排污治理成本及新能源 弃电惩罚成本、 切负荷惩罚成本， 具体包括以下步骤： A.采用下式计算系统总体运行成本f1： 式中， ft为t时段各类机组运行成本函数； λRC、 PtcurW分别代表新能源弃电惩罚系数和新 能源弃电量； λLC、 分别代表切负荷惩罚系数和切负荷电量； λCi,t、 Si,t分别代表第i台发 电机t时段发电对应的排污治理成本和排污量； B.采用下式计算t时段 各类机组运行成本函数ft： 式中， fj(Pi,t)为机组运行维护成本与出力大小函数； 为机组开/关机二进制状态 变量； 表示第i台机组开机关机成本； C.采用下式计算 新能源弃电量PtcurW： 式中， 表示t时段风电场 最大发电出力； Ptwind表示t时段风电场调度实时出力； 表示t时段光伏发电场最大发电出力； 表示t时段光伏电场调度实时出力； D.采用下式计算切负荷电量PtcurL： 式中， 表示系统实时负荷； Pload表示参与调度平衡的负荷。权　利　要　求　书 1/5 页 2 CN 115513997 A 25.根据权利要求3所述的中长时间尺度下新能源电源实时备用率的确定方法， 其特征 在于， 系统内各类机组的出力约束表示 为： a.风电、 光伏机组出力约束： 式中， 代表风电机组t时段最大 出力； 代表光伏发电t时段最大 出力； b.光热机组出力约束： 光热机组的出力约束包括集热场热量动态平衡约束、 储热罐热量动态平衡约束、 发电 机出力的上 下限约束和爬坡约束： 集热场热量动态 平衡约束： 式中， 分别为t时段光热电站用于发电的热量、 集热场吸收的 总太阳能热量、 光热电站用于储存至热罐的热量、 光热电站弃热量； 为集热场吸收热量 转移至发电的热量效率； 储热罐热量动态 平衡约束： 式中， 分别为t时段热罐存储的热量、 集热场向储热罐转移的热量和储 热罐向发电侧转移的热量； 分别为储热 罐热量储存效率、 热量释放效率、 光 热电站发电效率； 热电转换效率约束： 式中， 为光热电站发电效率； 为t时刻光热电站发电出力； 光热电站发电出力上 下限约束： 式中， 为光热电站最小技 术出力； 为光热电站最大技 术出力； 储热罐容量约束： 式中， 代表储热罐的最小最大储热 热量； 光热电站发电机 爬坡约束： 式中， RU/RD为分别为发电机最大 上、 下爬坡能力； c.火电机组出力约束： 火电机组出力约束包括 最大最小技 术出力约束及爬坡约束； 火电机组出力上 下限约束： Pi,tmin≤Pi,t≤Pi,tmax 式中， Pi,tmin/Pi,tmax为火电机组最小/最大技 术出力； 火电机组爬坡约束： 式中， Pi,t、 Pi,t+1表示第i台火电机 组t时段和t+1时段的出力大小； ΔPi,up/ΔPi,down为燃 煤机组上坡/下坡速率； d.水电机组出力约束：权　利　要　求　书 2/5 页 3 CN 115513997 A 3