一种电力系统源网荷储协调运行方法、介质及系统与流程

本发明属于电力系统，具体而言，涉及一种电力系统源网荷储协调运行方法、介质及系统。

背景技术：

1、目前，随着能源结构的转变和可再生能源的大规模接入，电力系统的运行面临着越来越多的挑战：首先，电力系统的运行需要解决如何提高可再生能源的利用率和稳定性，以及如何降低对传统化石能源的依赖。其次，随着电力需求的变化和电力市场的发展，电力系统需要不断提高运行效率和经济效益，以适应市场需求和应对能源价格波动。此外，电力系统的运行还需要考虑如何降低对环境的影响，包括减少碳排放、提高能源利用效率等。同时，电力系统的安全运行也是至关重要的，需要采取措施来保障电网的稳定和安全，防止出现大规模停电等事故。为了应对这些挑战，电力系统需要不断推进技术创新和管理优化，加强与政府、企业和社会各方面的合作与协调，实现可持续发展。

2、现有电力系统主要以追求经济优化为目标,没有将环境约束和用户侧调节资源有效利用引入调度目标中。这导致现有电力系统调度存在“碳排放过高”和“调节能力不足”的技术问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种电力系统源网荷储协调运行方法、介质及系统，用于解决现有电力系统调度存在“碳排放过高”和“调节能力不足”的技术问题。

2、本发明是这样实现的：

3、本发明第一方面提供一种电力系统源网荷储协调运行方法，其中，包括以下步骤：

4、s10、采集电力系统运行状态以及碳排放数据，并进行预处理；

5、s20、建立电力需求预测模型；

6、s30、建立考虑低碳发电系统模型，用于考虑发电机组的约束条件，制定最优发电厂调度方案；

7、s40、根据得到的最优发电厂调度方案，根据电力交易规则，结合输电通道的网损参数和潮流流向，融入可再生能源并网和输电通道线损导致的碳排放进行输电通道组合，找出成本最优且碳排放量最小的通道组合，形成最优电网调度方案；

8、s50、建立考虑电力需求侧和供给侧的多元储能模型，并计算得出最优储能组合方式；

9、s60、整合所述电力需求预测模型、考虑低碳发电系统模型以及考虑电力需求侧和供给侧的多元储能模型，得出最终的满足碳约束和成本效益原则的电力系统模型，作为协调运行模型；

10、s70、利用协调运行模型并计算得到电力系统源网荷储协调参数发送给运维人员。

11、在上述技术方案的基础上，本发明的一种电力系统源网荷储协调运行方法还可以做如下改进:

12、其中，所述s20的具体步骤包括：使用线性回归法对电力需求进行预测，收集电力需求量、天气情况、燃煤价格、特殊日期的历史数据，进行数据预处理，利用归一化公式和0-1公式将非数据化类型转化为可供计算的数据，建立多元线性回归模型，通过样本数据训练回归系数并预测电力需求，利用均方误差法对预测结果进行评估，确保模型训练精度符合要求。

13、进一步的，所述s30的具体步骤包括：模拟低碳生产行为，利用线性规划法，根据碳排放量的目标函数和供需条件，考虑发电机组的约束条件，制定最优发电厂调度方案，建立低碳发电系统模型，通过调整火电机组的发电量和燃料的使用量，在满足电量需求和成本最优的前提下，最小化碳排放量。

14、进一步的，所述s40的具体步骤包括：优化电网调度，结合输电通道的网损参数和潮流流向，考虑可再生能源并网和输电通道线损导致的碳排放进行输电通道组合，找出成本最优且碳排放量最小的通道组合，形成最优电网调度方案，通过寻找最优交易路径，计算各交易路径的输电成本和间接碳排放量，达到优化电网调度的目的。

15、进一步的，所述s50的具体步骤包括：根据储能方式组合权重成本平均法建立多元储能系统，将电力需求、火电机组发电量和跨省交易得到的电力供应进行整合，预测所需存储的电能量，选择最优的储能方式组合，确保储能成本最低，满足电能量需求和最大储能量要求。

16、进一步的，所述s60的具体步骤包括：整合前述步骤得到的数据和结果，考虑源网荷储环节的综合碳排放和成本效益原则，推演得到满足碳约束和成本效益原则的电力系统模型，计算电力系统总碳排放量和总成本，确保发电、输电和储能环节的碳排放和成本均符合最优化要求。

17、本发明第二方面提供一种计算机可读存储介质，内部存储有程序指令，所述程序指令运行时，用于执行上述的方法。

18、本发明第三方面提供一种电力系统源网荷储协调运行系统，包含上述的计算机可读存储介质。

19、与现有技术相比较，本发明提供的一种电力系统源网荷储协调运行方法、介质及系统的有益效果是：本发明将碳约束引入多目标函数,实现碳排放最小化的同时兼顾经济性；考虑用户侧储能高比例并网,扩大调节范围；建立协调运行动态模型,实时调度发挥协同效应。解决了现有电力系统调度存在“碳排放过高”和“调节能力不足”的技术问题。

技术特征：

1.一种电力系统源网荷储协调运行方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种电力系统源网荷储协调运行方法，其特征在于，所述s20的具体步骤包括：使用线性回归法对电力需求进行预测，收集电力需求量、天气情况、燃煤价格、特殊日期的历史数据，进行数据预处理，利用归一化公式和0-1公式将非数据化类型转化为可供计算的数据，建立多元线性回归模型，通过样本数据训练回归系数并预测电力需求，利用均方误差法对预测结果进行评估，确保模型训练精度符合要求。

3.根据权利要求2所述的一种电力系统源网荷储协调运行方法，其特征在于，所述s30的具体步骤包括：模拟低碳生产行为，利用线性规划法，根据碳排放量的目标函数和供需条件，考虑发电机组的约束条件，制定最优发电厂调度方案，建立低碳发电系统模型，通过调整火电机组的发电量和燃料的使用量，在满足电量需求和成本最优的前提下，最小化碳排放量。

4.根据权利要求3所述的一种电力系统源网荷储协调运行方法，其特征在于，所述s40的具体步骤包括：优化电网调度，结合输电通道的网损参数和潮流流向，考虑可再生能源并网和输电通道线损导致的碳排放进行输电通道组合，找出成本最优且碳排放量最小的通道组合，形成最优电网调度方案，通过寻找最优交易路径，计算各交易路径的输电成本和间接碳排放量，达到优化电网调度的目的。

5.根据权利要求4所述的一种电力系统源网荷储协调运行方法，其特征在于，所述s50的具体步骤包括：根据储能方式组合权重成本平均法建立多元储能系统，将电力需求、火电机组发电量和跨省交易得到的电力供应进行整合，预测所需存储的电能量，选择最优的储能方式组合，确保储能成本最低，满足电能量需求和最大储能量要求。

6.根据权利要求5所述的一种电力系统源网荷储协调运行方法，其特征在于，所述s60的具体步骤包括：整合前述步骤得到的数据和结果，考虑源网荷储环节的综合碳排放和成本效益原则，推演得到满足碳约束和成本效益原则的电力系统模型，计算电力系统总碳排放量和总成本，确保发电、输电和储能环节的碳排放和成本均符合最优化要求。

7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，内部存储有程序指令，所述程序指令运行时，用于执行权利要求1-6任一项所述的方法。

8.一种电力系统低碳转型效率评估系统，其特征在于，包含权利要求7所述的计算机可读存储介质。

技术总结
本发明提供了一种电力系统源网荷储协调运行方法、介质及系统，属于电力系统技术领域，包括：采集电力系统运行状态以及碳排放数据，并进行预处理；建立电力需求预测模型；建立考虑低碳发电系统模型；根据得到的最优发电厂调度方案，根据电力交易规则，结合输电通道的网损参数和潮流流向，形成最优电网调度方案；建立考虑电力需求侧和供给侧的多元储能模型，并计算得出最优储能组合方式；整合所述电力需求预测模型、考虑低碳发电系统模型以及考虑电力需求侧和供给侧的多元储能模型，得出最终的满足碳约束和成本效益原则的电力系统模型，作为协调运行模型；利用协调运行模型并计算得到电力系统源网荷储协调参数发送给运维人员。

技术研发人员：朱东歌,夏绪卫,刘敦楠,马瑞,康文妮,沙江波,刘佳,张爽,闫振华,许小峰,朱琳,刘明光,蔡志远,杨海燕,何馨雨,李晓龙,王峰,张庆平
受保护的技术使用者：国网宁夏电力有限公司电力科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/4