本發(fā)明屬于新能源送出，尤其涉及一種考慮環(huán)境及可靠性的新能源送出方案確定方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、本部分的陳述僅僅是提供了與本發(fā)明相關(guān)的背景技術(shù)信息，不必然構(gòu)成在先技術(shù)。

2、西北地區(qū)擁有豐富的風(fēng)能、太陽能等新能源資源，具有巨大的開發(fā)潛力。然而，該地區(qū)地貌以沙漠、戈壁為主，交流電網(wǎng)相對(duì)薄弱，采用多條直流線路進(jìn)行大規(guī)?？鐓^(qū)輸送已逐步成為主要電能輸出方式。由于地理和技術(shù)因素的限制，新能源的匯集與送出面臨諸多挑戰(zhàn)，迫切需要針對(duì)沙戈荒地區(qū)的新能源輸送關(guān)鍵技術(shù)展開深入研究。

3、直流送出系統(tǒng)作為連接新能源基地和負(fù)荷中心的關(guān)鍵樞紐，其性能直接影響電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行和新能源的高效利用。目前，對(duì)新能源直流送出系統(tǒng)的效益評(píng)估主要集中在經(jīng)濟(jì)效益方面，缺乏對(duì)環(huán)境效益、社會(huì)效益等綜合因素的全面評(píng)價(jià)。這種單一的評(píng)估方法無法全面反映直流送出系統(tǒng)的整體價(jià)值，可能導(dǎo)致規(guī)劃和決策的偏差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述背景技術(shù)中存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種考慮環(huán)境及可靠性的新能源送出方案確定方法及系統(tǒng)，在經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估的基礎(chǔ)上，增加環(huán)境效益和可靠性效益，并且提出的可靠性效益，包含電壓支撐與頻率調(diào)節(jié)能力和故障恢復(fù)能力，表征新能源直流送出系統(tǒng)的穩(wěn)定性及電力供應(yīng)的可靠性，特別能夠體現(xiàn)在孤島運(yùn)行下的表現(xiàn)，能夠有效地從效益角度對(duì)多個(gè)新能源送出方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，找到效益最優(yōu)的方案，為沙戈荒地區(qū)新能源送出方案的設(shè)計(jì)提供參考，從而推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而提高電網(wǎng)的運(yùn)行水平。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明的第一個(gè)方面提供一種考慮環(huán)境及可靠性的新能源送出方案確定方法，其包括：

4、獲取若干新能源送出方案；

5、對(duì)于每個(gè)新能源送出方案，提取小時(shí)內(nèi)新能源直流送出系統(tǒng)的電壓偏差和頻率偏差，求和得到電壓支撐與頻率調(diào)節(jié)能力；提取小時(shí)內(nèi)電網(wǎng)發(fā)生故障后新能源直流送出系統(tǒng)的故障處理時(shí)間以及故障清除后的恢復(fù)時(shí)間，求和得到故障處理及恢復(fù)能力；將電壓支撐與頻率調(diào)節(jié)能力和故障處理及恢復(fù)能力的加權(quán)和，作為可靠性效益；

6、對(duì)于每個(gè)新能源送出方案，計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，并將環(huán)境效益、可靠性效益和經(jīng)濟(jì)效益加權(quán)求和作為綜合效益值；

7、基于綜合效益值，在若干新能源送出方案中選取最優(yōu)方案。

8、進(jìn)一步地，所述電壓支撐與頻率調(diào)節(jié)能力為：

9、

10、其中，δvd,t為第d天的第t個(gè)小時(shí)內(nèi)新能源直流送出系統(tǒng)的電壓偏差；δfd,t為第d天的第t個(gè)小時(shí)內(nèi)新能源直流送出系統(tǒng)的頻率偏差。

11、進(jìn)一步地，所述故障處理及恢復(fù)能力為：

12、

13、其中，tfal,d,t為第d天的第t個(gè)小時(shí)內(nèi)電網(wǎng)發(fā)生故障后新能源直流送出系統(tǒng)的故障處理時(shí)間；tref,d,t為第d天的第t個(gè)小時(shí)內(nèi)電網(wǎng)故障清除后新能源直流送出系統(tǒng)的恢復(fù)時(shí)間。

14、進(jìn)一步地，所述環(huán)境效益的計(jì)算方法為：對(duì)于每個(gè)新能源送出方案，提取全壽命周期下化石燃料發(fā)電的總發(fā)電量和新能源場(chǎng)站的總發(fā)電量，計(jì)算得到碳排放減少量等效效益；提取全壽命周期下新能源送出系統(tǒng)的總電能輸出以及新能源場(chǎng)站與儲(chǔ)能設(shè)施所占用的土地面積，計(jì)算得到土地利用效率等效效益；將碳排放減少量等效效益和土地利用效率等效效益，作為環(huán)境效益。

15、進(jìn)一步地，所述碳排放減少量等效效益為：

16、

17、其中，efos表示全壽命周期下化石燃料發(fā)電的總發(fā)電量；femi表示化石燃料的單位碳排放量；eren表示全壽命周期下新能源場(chǎng)站的總發(fā)電量；femi,ren表示可再生能源的單位碳排放量；cco2表示減少碳排放的單位等效經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

18、進(jìn)一步地，所述土地利用效率等效效益為：

19、

20、其中，eout表示全壽命周期下新能源送出系統(tǒng)的總電能輸出；ause為新能源場(chǎng)站與儲(chǔ)能設(shè)施所占用的土地面積；clan為土地利用單位等效效益。

21、進(jìn)一步地，所述經(jīng)濟(jì)效益包括發(fā)電收益、棄風(fēng)棄光懲罰費(fèi)用、機(jī)組啟停成本以及機(jī)組運(yùn)行和維護(hù)成本。

22、本發(fā)明的第二個(gè)方面提供一種考慮環(huán)境及可靠性的新能源送出方案確定系統(tǒng)，其包括：

23、數(shù)據(jù)獲取模塊，其被配置為：獲取若干新能源送出方案；

24、可靠性評(píng)估模塊，其被配置為：對(duì)于每個(gè)新能源送出方案，提取小時(shí)內(nèi)新能源直流送出系統(tǒng)的電壓偏差和頻率偏差，求和得到電壓支撐與頻率調(diào)節(jié)能力；提取小時(shí)內(nèi)電網(wǎng)發(fā)生故障后新能源直流送出系統(tǒng)的故障處理時(shí)間以及故障清除后的恢復(fù)時(shí)間，求和得到故障處理及恢復(fù)能力；將電壓支撐與頻率調(diào)節(jié)能力和故障處理及恢復(fù)能力的加權(quán)和，作為可靠性效益；

25、綜合評(píng)估模塊，其被配置為：對(duì)于每個(gè)新能源送出方案，計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，并將環(huán)境效益、可靠性效益和經(jīng)濟(jì)效益加權(quán)求和作為綜合效益值；

26、方案確定模塊，其被配置為：基于綜合效益值，在若干新能源送出方案選取最優(yōu)方案。

27、本發(fā)明的第三個(gè)方面提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述所述的一種考慮環(huán)境及可靠性的新能源送出方案確定方法中的步驟。

28、本發(fā)明的第四個(gè)方面提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)、處理器及存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述所述的一種考慮環(huán)境及可靠性的新能源送出方案確定方法中的步驟。

29、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

30、本發(fā)明在經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估的基礎(chǔ)上，增加環(huán)境效益和可靠性效益，并且提出的可靠性效益，包含電壓支撐與頻率調(diào)節(jié)能力和故障恢復(fù)能力，表征新能源直流送出系統(tǒng)的穩(wěn)定性及電力供應(yīng)的可靠性，特別能夠體現(xiàn)在孤島運(yùn)行下的表現(xiàn)，能夠有效地從效益角度對(duì)多個(gè)新能源送出方案進(jìn)行評(píng)價(jià)，找到效益最優(yōu)的方案，為沙戈荒地區(qū)新能源送出方案的設(shè)計(jì)提供參考，從而推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，進(jìn)而提高電網(wǎng)的運(yùn)行水平。

31、本發(fā)明在經(jīng)濟(jì)效益評(píng)估的基礎(chǔ)上，增加環(huán)境效益和可靠性效益，并且提出的環(huán)境效益，環(huán)境效益包含了碳排放減少量及土地利用效率，主要表征新能源直流送出系統(tǒng)對(duì)環(huán)境的正面影響，為新能源送出方案的選取提供必要依據(jù)，不僅有助于優(yōu)化直流送出系統(tǒng)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)，提高新能源的利用效率，而且為促進(jìn)西北地區(qū)新能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了科學(xué)依據(jù)。

技術(shù)特征：

1.一種考慮環(huán)境及可靠性的新能源送出方案確定方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種考慮環(huán)境及可靠性的新能源送出方案確定方法，其特征在于，所述電壓支撐與頻率調(diào)節(jié)能力為：

3.如權(quán)利要求1所述的一種考慮環(huán)境及可靠性的新能源送出方案確定方法，其特征在于，所述故障處理及恢復(fù)能力為：

4.如權(quán)利要求1所述的一種考慮環(huán)境及可靠性的新能源送出方案確定方法，其特征在于，所述環(huán)境效益的計(jì)算方法為：對(duì)于每個(gè)新能源送出方案，提取全壽命周期下化石燃料發(fā)電的總發(fā)電量和新能源場(chǎng)站的總發(fā)電量，計(jì)算得到碳排放減少量等效效益；提取全壽命周期下新能源送出系統(tǒng)的總電能輸出以及新能源場(chǎng)站與儲(chǔ)能設(shè)施所占用的土地面積，計(jì)算得到土地利用效率等效效益；將碳排放減少量等效效益和土地利用效率等效效益，作為環(huán)境效益。

5.如權(quán)利要求4所述的一種考慮環(huán)境及可靠性的新能源送出方案確定方法，其特征在于，所述碳排放減少量等效效益為：

6.如權(quán)利要求4所述的一種考慮環(huán)境及可靠性的新能源送出方案確定方法，其特征在于，所述土地利用效率等效效益為：

7.如權(quán)利要求1所述的一種考慮環(huán)境及可靠性的新能源送出方案確定方法，其特征在于，所述經(jīng)濟(jì)效益包括發(fā)電收益、棄風(fēng)棄光懲罰費(fèi)用、機(jī)組啟停成本以及機(jī)組運(yùn)行和維護(hù)成本。

8.一種考慮環(huán)境及可靠性的新能源送出方案確定系統(tǒng)，其特征在于，包括：

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的一種考慮環(huán)境及可靠性的新能源送出方案確定方法中的步驟。

10.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)、處理器及存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的一種考慮環(huán)境及可靠性的新能源送出方案確定方法中的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及新能源送出技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種考慮環(huán)境及可靠性的新能源送出方案確定方法及系統(tǒng)，包括：對(duì)于每個(gè)新能源送出方案，提取小時(shí)內(nèi)新能源直流送出系統(tǒng)的電壓偏差和頻率偏差，求和得到電壓支撐與頻率調(diào)節(jié)能力；提取小時(shí)內(nèi)電網(wǎng)發(fā)生故障后新能源直流送出系統(tǒng)的故障處理時(shí)間以及故障清除后的恢復(fù)時(shí)間，求和得到故障處理及恢復(fù)能力；將電壓支撐與頻率調(diào)節(jié)能力和故障處理及恢復(fù)能力的加權(quán)和，作為可靠性效益；對(duì)于每個(gè)新能源送出方案，計(jì)算經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，并將環(huán)境效益、可靠性效益和經(jīng)濟(jì)效益加權(quán)求和作為綜合效益值；基于綜合效益值，在若干新能源送出方案中選取最優(yōu)方案。為新能源送出方案的設(shè)計(jì)提供參考，從而推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

技術(shù)研發(fā)人員：沙志成,王卓迪,于飛,劉志偉,陳文,張學(xué)斌,尹書劍,曹傳宇,楊智鑠,劉威
受保護(hù)的技術(shù)使用者：山東電力工程咨詢?cè)河邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/4/28