可再生能源电力消纳的跨区域电源规划探究

王惟

摘 要：在电力企业不断向前发展的过程当中，如何采取积极措施做好电源规划的相关工作，对于电力企业的发展有着不可替代的重要意义。本文在实际研究的过程当中综合了跨区域电力交易以及可再生电源进一步建立起了区域内部电源规划模型，并且使用遗传算法进行相关数据的求解工作。最终发现在跨区域电力交易工作正式进行的过程当中，可以在一定程度上对区域内部各种类型电源的新建工作造成一定的影响。与此同时还可以在实际进行的过程当中，在一定程度上进一步降低发电行业在生产过程当中所产生的总成本以及碳排放量。

关键词：可再生能源;电力消纳;跨区域;电源规划

0引言

在电力系统发展规划相关工作正式进行的过程当中，电源规划由于其独有的特点以及对电力企业的促进作用是其不可或缺的重要内容之一。与此同时，通过电源规划相关工作的正常进行也可以实现资源合理配置，有一部分地区的电力市场当中各个省份之间的电源种类可以在实际使用的过程当中做到相互补充。一些跨区域输电设备在实际使用的过程，可能当中性能比较优越，其输电能力非常的好。通过电源规划相关工作的正常进行可以使得电力企业在发展过程当中，其供需矛盾的问题和可再生能源消纳问题得到充分的解决，因此有必要对其进行研究。

1模型描述

1.1目标函数

1.2约束条件

1.2.1电力约束

在目标函数实际使用的过程当中，第t年省份k内的装机容量在实际使用的过程当中应该不会小于第t年省份k的最大负荷，也就是：

1.2.2电量平衡约束

为了使得电力系统在实际运行的过程当中能够变得更加安全稳定，相应的目标函数应该满足：

1.2.3能源机组装机约约束

在规划工作正式进行的整个过程当中，可再生能源机组的累计装机容量不应该超过这个地区资源的承受总体范围：

1.2.4发电量约束

各种类型的电源在实际发电工作进行的过程当中，所产生的电量应该在最大程度上满足该地区可发电量的上下限：

2模型求解与数据来源

2.1模型求解算法

在遗传算法实际使用的过程当中，严格的遵循着自然界优胜劣汰，适者生存的原则，是一条基于生物界规律以及自然遗传机制的并行搜索算法。该算法在实际使用的过程当中有着非常强大的全局搜索能力，通过遗传算法的合理应用可以对模型进行求解，具体流程如图一所示。

2.2基础数据

在使用遗传算法对模型进行求解的过程当中，为了使得模型的求解更具有代表性，本文于某个地区四个省份在2019年的输电过程当中做产生的一系列数据作为基础进行相应的计算工作。规划周期为2020到2025年。四个省份之间的输电容量上限以及省间输电费用具体如图二所示。

各种类型的电源在实际使用的过程当中，所拥有的规模以及所占据的比例更有着非常明显的区别。考虑到实际情况以及代表性，本文主要对风电、光伏、水电以及火电这4种电源类型进行全面的分析以及研究工作。根据2019年各个省市在发电的过程当中已经拥有的发电装机容量以及一系列可再生能源电力消纳权重如表一所示。

3算例分析

3.1情景设置

为了对本文的模拟结果进行验证，将算例在我国市场竞争的实际条件下进行运行。在实际运行的过程当中，重点通过一系列分析后重点考虑以下三种方案：

方案一，在运行的过程当中不对区域电力交易以及可再生电源能源电力的消纳比例进行考虑。

方案二，考虑区域在运行的过程当中所产生的一系列电力交易行为，但是不考虑其可再生能源电力的消纳比例。

方案三，同时考虑区域电力交易以及可再生能源电力的消纳比例。

3.2方案分析

通过对这三种方案的关键指标进行分析后不难发现，在方案一中该区域的碳排放量处于最高的水平。显然这种情况很不利于发电行业的节能减排工作的顺利进行的进行;对于方案2来说，在实际使用的过程当中所产生的总成本以及总新建机组容量以及碳排放量都远低于方案1和方案3。通过这种现象不难发现开展跨区域电力交易的工作可以使得电力企业在不断向前发展的过程当中，使其资源配置的效率得到实质性的提高，并且可以在一定程度上使得发电行业的投入成本得到实质性的降低;而对于方案三来说，尽管在规划的过程当中已经对一些可再生能源在实际使用过程当中所产生的电量进行了规定了一定的比例，但各个省份在实际工作的过程当中，为了使得该要求得到最大程度的满足不得不在本省范围内采用新建或者是从其他省份购买一些可再生能源電力的方式来使其得到满足。然而，可再生能源机组在实际建设的过程当中所需要投入的经济成本非常的大，从而进一步导致该区域内发电行业的总成本处于不断增加的状态当中。在研究的过程当中，发现该方案确实对可再生能源基础建设具有一定的帮助。

4结束语

综合文章上面所描述的内容。本文所提出的模型可以很好的对电源规划工作进行指导并且具有一定的实用性。在未来还可以针对省间壁垒以及装机成本在不同年份具体变化情况这俩个方面的内容对模型进行优化，使其在实际使用的过程当中能够发挥出更大的作用。

参考文献：

[1]张衡. 考虑大规模风电接入的发输电优化规划方法研究[D].上海交通大学，2019.

[2]陈玉龙. 区域可再生能源发电项目开发评价及时序优化模型研究[D].华北电力大学（北京），2018.

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