基于区域电力系统的规划优化方法与流程

本发明公开基于区域电力系统的规划优化方法，属于区域电力规划。

背景技术：

1、以可再生能源为主体的绿色、低碳、清洁能源体系建设是中国乃至全世界的能源战略选择，高比例可再生能源并网(本发明中指可再生能源占比超过30％)将成为未来电力系统的基本特点。可再生能源发电与电力系统用电负荷均具备季节性变化特征，这为大规模可再生能源电力的有效消纳带来挑战。另一方面，传统的冶金、化工等行业依赖于煤、石油、天然气等化石能源。化石能源的广泛使用给工业生产带来了巨大的碳排放压力，为全球能源安全和气候变化带来严峻挑战。p2x(power to x，以清洁能源为主体的电力多元转化技术)通过化工行业的电气化来取代传统的依赖于化石能源的工业生产，用清洁能源产生的电能制备各种无机、有机原材料和燃料(x)并进行大规模、长时间存储，有望在降低碳排放的同时给风、光等可再生能源提供规模化消纳的途径，实现电能的等效大规模季节性存储和多能源互联。因此建立以清洁能源电力为主导的能源开发、配置与利用体系，是未来电力系统实现可再生能源大规模消纳的有效途径。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供基于区域电力系统的规划优化方法，以解决现有技术中，电力系统规划优化难的问题。

2、基于区域电力系统的规划优化方法，包括：

3、s1：计算可再生能源设备投资成本；

4、s2：计算火电机组投资成本；

5、s3：计算辅助设备成本；

6、s4：计算资金回收系数；

7、s5：计算功率平衡约束；

8、s6：计算出力上下限约束；

9、s7：计算旋转备用约束。

10、s1包括：

11、

12、式中，为可再生能源设备投资成本，为光伏发电机组单位容量建设成本，为光风力发电机组单位容量建设成本，spv为光伏发电机组的装机容量，swt为风力发电机组的装机容量。

13、s2包括：

14、

15、式中，为火电机组投资成本，为火电机组单位容量建设成本，sther,i为第i台火电机组的装机容量。

16、s3包括：

17、

18、式中，caux为辅助设备成本。

19、s4包括：

20、

21、式中，f为资金回收系数，i为贴现率，l为设备的使用年限。

22、s5包括：

23、

24、式中，为第i个光伏电池t时段的出力，为第i个风电机组t时段的出力，为第i台火电机组t时段出力，plt为t时段一般负荷出力，为第j个高载能负荷的额定功率，每个时间点数据采用一个月的平均值或者一个月中几个典型日的值。

25、s6包括：

26、

27、

28、

29、式中，分别为光伏电池、风力发电机组、火电机组的出力下限，分别为光伏电池、风力发电机组、火电机组的出力上限，分别为光伏电池、风力发电机组、火电机组的实际出力。

30、s7包括：

31、

32、

33、式中，为t时段应对光照的波动所需的正负备用容量，为t时段应对风力的随机性所需的正负备用容量，为t时段应对负荷的变化所需的正负备用容量。

34、相对比现有技术，本发明具有以下有益效果：通过求解上层模型可以得到各发电机组的装机容量，完成对某区域电力系统的规划，在上层规划方案的基础之上，计及碳排放和需求侧响应的补偿成本，以最大化新能源消纳率、最小化系统运行成本为目标，构建区域电力系统的日内调度模型，对各设备的出力进行优化，旨在实现区域电力系统的经济运行，并提高可再生能源的利用率。

技术特征：

1.基于区域电力系统的规划优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于区域电力系统的规划优化方法，其特征在于，s1包括：

3.根据权利要求2所述的基于区域电力系统的规划优化方法，其特征在于，s2包括：

4.根据权利要求3所述的基于区域电力系统的规划优化方法，其特征在于，s3包括：

5.根据权利要求4所述的基于区域电力系统的规划优化方法，其特征在于，s4包括：

6.根据权利要求5所述的基于区域电力系统的规划优化方法，其特征在于，s5包括：

7.根据权利要求6所述的基于区域电力系统的规划优化方法，其特征在于，s6包括：

8.根据权利要求7所述的基于区域电力系统的规划优化方法，其特征在于，s7包括：

技术总结
本发明公开基于区域电力系统的规划优化方法，属于区域电力规划技术领域，用于优化区域电力系统的规划，包括三种成本、三种约束和资金回收系数，三种成本包括可再生能源设备投资成本、火电机组投资成本、辅助设备成本，三种约束包括功率平衡约束、出力上下限约束、旋转备用约束。通过求解上层模型可以得到各发电机组的装机容量，完成对某区域电力系统的规划，在上层规划方案的基础之上，计及碳排放和需求侧响应的补偿成本，以最大化新能源消纳率、最小化系统运行成本为目标，构建区域电力系统的日内调度模型，对各设备的出力进行优化，旨在实现区域电力系统的经济运行，并提高可再生能源的利用率。

技术研发人员：李学军,丁坤,孙亚璐,杨昌海,王著秀,杨茜,刘永成
受保护的技术使用者：国网甘肃省电力公司经济技术研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4