太阳城集团

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一种考虑发电和启机费用的新能源消纳经济性评价方法.pdf

摘要
申请专利号:

CN201611123916.1

申请日:

2016.12.08

公开号:

太阳城集团CN106779207A

公开日:

2017.05.31

当前法律状态:

公开

有效性:

审中

法律详情: 公开
IPC分类号: G06Q10/04(2012.01)I; G06Q10/06(2012.01)I; G06Q50/06(2012.01)I 主分类号: G06Q10/04
申请人: 中国电力科学研究院; 国家电网公司; 国网辽宁省电力有限公司; 国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司
发明人: 张楠; 王伟胜; 刘纯; 黄越辉; 王跃峰; 礼晓飞; 高云峰; 许晓艳; 马烁; 许彦平; 李湃; 孙力勇; 金鹏; 王晶; 潘霄峰
地址: 100192 北京市海淀区清河小营东路15号
优先权:
专利代理机构: 北京安博达知识产权代理有限公司 11271 代理人: 徐国文
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法律状态
申请(专利)号:

CN201611123916.1

授权太阳城集团号:

法律状态太阳城集团日:

2017.05.31

法律状态类型:

公开

摘要

太阳城集团本发明提供了一种考虑发电和启机费用的新能源消纳经济性评价方法,该法包括:以新能源的最大消纳为优化目标计算装机情况下的新能源、火电的实际出力序列和火电启停机情况、计算由于火电发电而产生的煤耗c1、计算火电机组启机煤耗c2、计算综合煤耗率ηs、计算每度火电的发电成本pre和计算因消纳新能源增加的发电成本。本发明提供的技术方案可以客观的评价消纳新能源对运行经济性的影响,为消纳新能源的决策的制定提供了技术依据,既可满足对于新能源的最大消纳,又最大限度兼顾了火电机组的煤耗率、运行成本。

权利要求书

1.一种考虑发电和启机费用的新能源消纳经济性评价方法,其特征在于,所述方法包
括:
I、以新能源的最大消纳为优化目标计算装机情况下的新能源、火电的实际出力序列和
火电启停机情况;
II、计算火电发电的煤耗c1;
III、计算火电机组启机煤耗c2;
IV、计算综合煤耗率ηs;
V、计算火电发电成本pre;
VI、确定消纳新能源增加的发电成本。
2.如权利要求1所述的一种考虑发电和启机费用的新能源消纳经济性评价方法,其特
征在于,所述步骤II包括:按下式计算所述火电发电的煤耗c1:
<mrow> <msub> <mi>c</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>=</mo> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>8760</mn> </munderover> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> </msub> <mo>*</mo> <msub> <mi>&eta;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> </msub> </mrow>
其中,Pi,j为火电机组j在i时段的出力,ηi,j为火电机组j在i时段的煤耗率。
3.如权利要求1所述的一种考虑发电和启机费用的新能源消纳经济性评价方法,其特
征在于,所述步骤III包括:按下式计算所述火电机组启机煤耗c2:
<mrow> <msub> <mi>c</mi> <mn>2</mn> </msub> <mo>=</mo> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msub> <mi>m</mi> <mi>j</mi> </msub> <mo>*</mo> <msub> <mi>c</mi> <mrow> <mi>q</mi> <mi>i</mi> <mi>j</mi> <mi>i</mi> </mrow> </msub> </mrow>
其中,mj为火电机组j全年启机次数,cqiji为启机一次的费用折合的煤耗。
4.如权利要求1所述的一种考虑发电和启机费用的新能源消纳经济性评价方法,其特
征在于,所述步骤IV包括:按下式计算所述综合煤耗率ηs:
<mrow> <msub> <mi>&eta;</mi> <mi>s</mi> </msub> <mo>=</mo> <mfrac> <mrow> <msub> <mi>c</mi> <mn>1</mn> </msub> <mo>+</mo> <msub> <mi>c</mi> <mn>2</mn> </msub> </mrow> <mrow> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mn>8760</mn> </munderover> <munderover> <mi>&Sigma;</mi> <mrow> <mi>j</mi> <mo>=</mo> <mn>1</mn> </mrow> <mi>n</mi> </munderover> <msub> <mi>P</mi> <mrow> <mi>i</mi> <mo>,</mo> <mi>j</mi> </mrow> </msub> </mrow> </mfrac> </mrow>
其中,c1为火电发电的煤耗,c2为火电机组启机煤耗,Pi,j为火电机组j在i时段的出力。
5.如权利要求1所述的一种考虑发电和启机费用的新能源消纳经济性评价方法,其特
征在于,所述步骤V包括:按下式计算所述火电发电成本pre:
pre=ηs*prc
其中,ηs为综合煤耗率,prc为标煤的单价。
6.如权利要求1所述的一种考虑发电和启机费用的新能源消纳经济性评价方法,其特
征在于,所述步骤VI包括:按下式计算所述消纳新能源增加的发电成本Δpre:
Δpre=pre-pre(0)
其中,pre为每度火电的发电成本,pre(0)为新能源装机为0时火电发电成本。
7.如权利要求1所述方法所用的装置,其特征在于,所述装置包括:
优化目标模块,以新能源的最大消纳为优化目标计算装机情况下的新能源、火电的实
际出力序列和火电启停机情况;
第一计算模块,计算火电发电的煤耗c1和火电机组启机煤耗c2;
第二计算模块,计算综合煤耗率ηs;
第三计算模块,计算火电发电成本pre;
第四计算模块,计算消纳新能源增加的发电成本。

说明书

一种考虑发电和启机费用的新能源消纳经济性评价方法

技术领域

本发明属于新能源领域,具体讲涉及一种考虑发电和启机费用的新能源消纳经济
性评价方法。

背景技术

能源、环境问题一直是全世界所关注的焦点问题。对环境保护的日益重视,人们把
目光投向了新能源领域。风电、光伏等新能源在减轻环境污染、调整能源结构等方面的作用
日益凸显。随着新能源不断接入电力系统,其随机、波动特性给传统的电力系统动态经济调
度带来了新的挑战,以往的分析计算中一般将新能源等效成只发电而不产生成本的发电
机,没有考虑新能源的随机、波动特性对常规电源的灵活性提出的额外要求,这势必影响动
态经济调度分析结果的客观性。

计算新能源消纳能力的常用工具的“新能源生产模拟仿真软件”将系统负荷、新能
源发电出力作为随太阳城集团变化的太阳城集团序列,计及电网运行方式时序变化特性,在给定的电力
系统运行边界条件下,时序模拟电源运行的各种状况和发用电平衡,最终得到一定装机容
量下电网可消纳的新能源电力电量。

新能源生产模拟的优化目标是新能源的最大消纳,而其中没有运行经济性,如此
得出的优化结果是火电机组的频繁启停,煤耗率升高,成本增加,目前尚无对增加的成本的
准确计算方法。

发明内容

为了克服现有技术的不足,本发明提出一种考虑发电和启机费用的新能源消纳经
济性评价方法,定量计算不同新能源装机条件下的发电成本,为优先消纳新能源提供参考
依据。

一种考虑发电和启机费用的新能源消纳经济性评价方法,其特征在于,所述方法
包括:

I、以新能源的最大消纳为优化目标计算装机情况下的新能源、火电的实际出力序
列和火电启停机情况;

II、计算火电发电的煤耗c1;

III、计算火电机组启机煤耗c2;

IV、计算综合煤耗率ηs;

V、计算火电发电成本pre;

VI、确定消纳新能源增加的发电成本。

进一步的,所述步骤II包括:按下式计算所述火电发电的煤耗c1:


其中,Pi,j为火电机组j在i时段的出力,ηi,j为火电机组j在i时段的煤耗率。

进一步的,所述步骤III包括:按下式计算所述火电机组启机煤耗c2:


其中,mj为火电机组j全年启机次数,cqiji为启机一次的费用折合的煤耗。

进一步的,所述步骤IV包括:按下式计算所述综合煤耗率ηs:


其中,c1为火电发电的煤耗,c2为火电机组启机煤耗,Pi,j为火电机组j在i时段的出
力。

进一步的,所述步骤V包括:按下式计算所述火电发电成本pre:

pre=ηs*prc

其中,ηs为综合煤耗率,prc为标煤的单价。

进一步的,所述步骤VI包括:按下式计算所述消纳新能源增加的发电成本Δpre:

Δpre=pre-pre(0)

其中,pre为每度火电的发电成本,pre(0)为新能源装机为0时火电发电成本。

所述方法所用的装置,其特征在于,所述装置包括:

优化目标模块,以新能源的最大消纳为优化目标计算装机情况下的新能源、火电
的实际出力序列和火电启停机情况;

第一计算模块,计算火电发电的煤耗c1和火电机组启机煤耗c2;

第二计算模块,计算综合煤耗率ηs;

第三计算模块,计算火电发电成本pre;

第四计算模块,计算消纳新能源增加的发电成本。

与最接近的现有技术比,本发明提供的技术方案具有以下有益效果:

本发明提供的技术方案可以客观的评价消纳新能源对运行经济性的影响,为消纳
新能源的决策的制定提供了技术依据,既可满足对于新能源的最大消纳,又最大限度兼顾
了火电机组的煤耗率、运行成本。

附图说明

图1为本发明的流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细说明。

本发明涉及一种考虑煤耗和启机费用的新能源消纳经济性评价方法,该方法考虑
火电发电煤耗和启机费用,定量计算新能源装机增加对火电运行经济性的影响。具体实施
步骤如下:

(1)计算各类电源实际出力序列

首先基于某省实际数据,新能源装机从0开始等步长增加至某一规划值,形成多个
计算案例,采用“新能源生产模拟仿真软件”以新能源消纳最大为优化目标计算得到不同新
能源装机情况下新能源、火电的实际出力序列,以及火电启停机情况。

(2)计算由于火电发电而产生的煤耗c1

已知不同火电出力对应的煤耗率η,则由于火电发电而产生的煤耗计算公式如下:


式中Pi,j表示第j台火电机组在i时段的出力,ηi,j表示第j台火电机组在i时段的煤
耗率,c1表示全年所有火电机组煤耗。

(3)计算火电机组启机煤耗c2


式中mj表示第j台火电机组全年启机次数,cqiji表示一次启机费用折合的煤耗。

(4)计算综合煤耗率ηs


(5)计算每度火电的发电成本

pre=ηs*prc

式中pre表示每度火电的发电成本,prc表示标煤的单价。

(6)计算因消纳新能源增加的发电成本

Δpre=pre-pre(0)

式中pre(0)表示新能源装机为0时火电发电成本。

由此可定量描述消纳新能源对火电运行经济性的影响。

该方法所用的装置包括:

优化目标模块,以新能源的最大消纳为优化目标计算装机情况下的新能源、火电
的实际出力序列和火电启停机情况;

第一计算模块,计算火电发电的煤耗c1和火电机组启机煤耗c2;

第二计算模块,计算综合煤耗率ηs;

第三计算模块,计算火电发电成本pre;

第四计算模块,计算消纳新能源增加的发电成本。

上述各模块的具体计算方法可以参见上述方法实施例的记载,此处不再赘述。

最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制,尽
管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明,所属领域的普通技术人员应当理解:依然
可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换,而未脱离本发明精神和范围的任何
修改或者等同替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

关 键 词:
一种 考虑 发电 费用 新能源 经济 评价 方法
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