本發(fā)明涉及電氣工程，更具體地說，涉及一種基于分析法的分布式光伏聚合與調(diào)控方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著全球能源危機(jī)的加劇和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，傳統(tǒng)化石能源的使用受到了極大的挑戰(zhàn)。為了實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)發(fā)展，各國政府和科研機(jī)構(gòu)都在積極推動可再生能源技術(shù)的研究與應(yīng)用。光伏發(fā)電作為一種清潔、可再生的能源，受到了廣泛的關(guān)注和快速發(fā)展。然而，光伏發(fā)電由于受到天氣條件和日夜變化的影響，其輸出功率具有顯著的波動性和不確定性，這給電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行帶來了挑戰(zhàn)。

2、為了解決分布式光伏發(fā)電的波動性問題，目前有兩種應(yīng)對方法，其一是現(xiàn)在的通用方法——為光伏電站添加輔助的儲能設(shè)備，在光伏與電網(wǎng)之間起到緩沖的作用；另一種則是棄光，在光伏發(fā)電量過大時棄去部分電能不用。雖然說，添加儲能設(shè)備可以更加充分的利用光伏發(fā)電，但囿于成本，技術(shù)，適用場景的限制，往往采用棄光的方式。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，提供一種基于分析法的分布式光伏聚合與調(diào)控方法及系統(tǒng)，其不僅為大規(guī)模聚合分布式光伏電站提供了一種簡便且準(zhǔn)確的方法，且該方法還擁有解聚的可行性。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：構(gòu)造一種基于分析法的分布式光伏聚合與調(diào)控方法，包括以下步驟：

3、s1、在t時刻，共n個分布式光伏電站，每個光伏電站編號為i，獲取所有光伏電站在t時刻的最大發(fā)電量pi(t)和棄光量pci(t)以及棄光懲罰系數(shù)cur1，cur2，cur3，…，curn，有cur1＜cur2＜cur3＜…＜curn且一一對應(yīng)最大發(fā)電量pi(t)和棄光量pci(t)；

4、s2、令在t時刻的每個分布式光伏電站的最大棄光量等于最大發(fā)電量pi(t)，并得到各個分段，建立起一個自變量為棄光量c的分段棄光總成本函數(shù)；

5、s3、從調(diào)度中心獲取t時刻的總棄光量c，找到對應(yīng)的區(qū)間并計算總棄光懲罰同時，低于c的區(qū)間對應(yīng)的光伏電站的棄光值取最大值，高于c的不棄光，c所在的區(qū)間的棄光值由計算得。

6、按上述方案，t時刻的單個光伏電站的成本函數(shù)表述為其棄光懲罰，虛擬電廠vpp參與調(diào)度的成本函數(shù)為其總棄光懲罰。

7、按上述方案，單個光伏電站的成本函數(shù)為棄光懲罰系數(shù)與棄光量之積，虛擬電廠vpp成本函數(shù)為所有單個光伏電站的成本函數(shù)之和，表達(dá)式分別為：

8、fi(pci)＝curi·pci

9、

10、按上述方案，t時刻的總成本函數(shù)為關(guān)于總棄光量c(t)的一次函數(shù)，表達(dá)式為：

11、

12、按上述方案，總棄光量c(t)所在的各區(qū)間為：

13、

14、t時刻的總成本函數(shù)的一次項(xiàng)和常數(shù)項(xiàng)分別為：

15、

16、t時刻的總棄光量c(t)和每個電站的棄光量pci(t)的關(guān)系如下：

17、

18、按上述方案，t時刻的各光伏電站棄光量如下：

19、

20、ωm＝ω-ωu-ωl

21、

22、pci＝0,i∈ωl

23、

24、本發(fā)明還提供一種基于分析法的分布式光伏聚合與調(diào)控系統(tǒng)，包括：

25、數(shù)據(jù)采集模塊：用于測量當(dāng)前各個光伏電站所在的地點(diǎn)的光照強(qiáng)度以及發(fā)電系數(shù)，從而實(shí)時測算各個光伏電站在t時刻的最大發(fā)電量pi(t)以及棄光懲罰系數(shù)cur1,cur2,cur3,…,curn；

26、數(shù)據(jù)處理模塊：核心模塊，對下從數(shù)據(jù)采集模塊中獲取t時刻的最大發(fā)電量pi(t)以及棄光懲罰系數(shù)cur1,cur2,cur3,…,curn，并根據(jù)這些數(shù)據(jù)算出t時刻的成本函數(shù)；同時對上從通信模塊獲取t時刻總棄光量c并計算總成本和各光伏電站棄光量；

27、控制模塊：用于對所述分布式光伏電站的棄光量進(jìn)行控制，從數(shù)據(jù)處理模塊處獲取t時刻每個光伏電站的棄光量pci(t)，并且實(shí)時控制各個光伏電站棄光；

28、通信模塊：用于與調(diào)度中心和電力市場運(yùn)營方實(shí)時通信，從調(diào)度中心獲取t時刻的總棄光量c(t)并傳給數(shù)據(jù)處理模塊進(jìn)行處理，同時從數(shù)據(jù)處理模塊獲取當(dāng)前總成本并向電力市場報價。

29、本發(fā)明還提供一種虛擬電廠聚合運(yùn)營機(jī)構(gòu)，聚合并管理多個分布式光伏電站，所述分布式光伏電站設(shè)置有能量管理系統(tǒng)。

30、實(shí)施本發(fā)明的基于分析法的分布式光伏聚合與調(diào)控方法及系統(tǒng)，具有以下有益效果：

31、1、本發(fā)明提供的基于分析法的分布式光伏聚合與調(diào)控方法能夠?qū)壒饬恳暈橐粋€變量，而且能根據(jù)實(shí)時負(fù)荷和光伏出力值調(diào)整模型，適合參與電力市場和經(jīng)濟(jì)調(diào)度；

32、2、本發(fā)明提供了一個封閉形式的成本函數(shù)，計算結(jié)果完全同分別調(diào)度優(yōu)化的結(jié)果，且面對不同數(shù)量級棄光量的時計算時間一致，適合處理較大數(shù)量級的分布式光伏聚合及調(diào)度問題。

技術(shù)特征：

1.一種基于分析法的分布式光伏聚合與調(diào)控方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分析法的分布式光伏聚合與調(diào)控方法，其特征在于，t時刻的單個光伏電站的成本函數(shù)表述為其棄光懲罰，虛擬電廠vpp參與調(diào)度的成本函數(shù)為其總棄光懲罰。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分析法的分布式光伏聚合與調(diào)控方法，其特征在于，單個光伏電站的成本函數(shù)為棄光懲罰系數(shù)與棄光量之積，虛擬電廠vpp成本函數(shù)為所有單個光伏電站的成本函數(shù)之和，表達(dá)式分別為：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分析法的分布式光伏聚合與調(diào)控方法，其特征在于，t時刻的總成本函數(shù)為關(guān)于總棄光量c(t)的一次函數(shù)，表達(dá)式為：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分析法的分布式光伏聚合與調(diào)控方法，其特征在于，t時刻的總棄光量c(t)和每個電站的棄光量pci(t)的關(guān)系如下：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于分析法的分布式光伏聚合與調(diào)控方法，其特征在于，t時刻的各光伏電站棄光量如下：

7.一種基于分析法的分布式光伏聚合與調(diào)控系統(tǒng)，其特征在于，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于分析法的分布式光伏聚合與調(diào)控方法及系統(tǒng)，調(diào)控方法包括以下步驟：S1、獲取所有光伏電站在t時刻的最大發(fā)電量P<subgt;i</subgt;(t)和棄光量PC<subgt;i</subgt;(t)以及棄光懲罰系數(shù)cur<subgt;1</subgt;,cur<subgt;2</subgt;，cur<subgt;3</subgt;，…，cur<subgt;N</subgt;，有cur<subgt;1</subgt;＜cur<subgt;2</subgt;＜cur<subgt;3</subgt;＜…＜cur<subgt;N</subgt;且一一對應(yīng)最大發(fā)電量P<subgt;i</subgt;(t)和棄光量PC<subgt;i</subgt;(t)；S2、令在t時刻的每個分布式光伏電站的最大棄光量等于最大發(fā)電量P<subgt;i</subgt;(t)，并得到各個分段，建立起一個自變量為棄光量c的分段棄光總成本函數(shù)；S3、從調(diào)度中心獲取t時刻的總棄光量C，找到對應(yīng)的區(qū)間并計算總棄光懲罰同時，低于C的區(qū)間對應(yīng)的光伏電站的棄光值取最大值，高于C的不棄光，C所在的區(qū)間的棄光值由計算得。本發(fā)明在處理不同數(shù)量級的分布式光伏電站時時間一致，運(yùn)行結(jié)果準(zhǔn)確率高，求解速度快，精度高，適合電力市場及經(jīng)濟(jì)調(diào)度。

技術(shù)研發(fā)人員：余鶴,魏偉,汪應(yīng)春,葉利,李君,王雅蘭,張宇軒,謝瑋,榮先金
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國網(wǎng)湖北省電力有限公司營銷服務(wù)中心（計量中心）
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/21