[發明專利]一種可再生能源與電網協調規劃方法、裝置及計算設備

有效

• 申請號: 201710509849.5
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107196298B
• 公開（公告）日: 2019-07-02
• 發明（設計）人: 關志堅;李琥;史靜;祁萬春;趙宏大;胡衛利;李雪;武賡;周鵬程;劉洋;馮俊杰
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力公司經濟技術研究院;國家電網公司;國網江蘇省電力公司;國網江蘇省電力公司南京供電公司;華北電力大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00
• 代理公司: 北京思睿峰知識產權代理有限公司 11396
• 代理人: 謝建云;趙愛軍

本發明公開了一種可再生能源與電網協調規劃方法、裝置及計算設備，該方法包括：獲取初始的電能邊際價格和輸電邊際價格；構建從屬層模型和主導層模型，從屬層模型包括基于可再生能源的發電模型和輸電模型，主導層模型包括適于檢驗從屬層模型的檢驗約束條件；根據從屬層模型確定從屬層規劃，將從屬層規劃提交至主導層模型以進行檢驗；若從屬層規劃不滿足檢驗約束條件，則重新計算電能邊際價格和輸電邊際價格并將其反饋給從屬層模型，直至從屬層模型提交的從屬層規劃滿足檢驗約束條件為止；若從屬層規劃滿足檢驗約束條件，將從屬層規劃作為可再生能源與電網協調的整體規劃。

技術領域

本發明涉及能源電力領域，特別涉及一種可再生能源與電網協調規劃方法、裝置及計算設備。

背景技術

發展可再生能源是我國能源結構調整的核心內容和重要途徑，但是由于可再生能源電源建設與輸電網建設周期的不一致，使得我國部分地區存在可再生電源送出通道受限的情況。在未來市場環境下，電源投資商和輸電網投資商是不同的利益主體，如何在協調雙方利益的條件下，保證可再生能源的高效利用以及電力系統的安全、可靠、經濟運行是促進可再生能源投資可持續發展的關鍵因素。

然而，現有的可再生能源規劃方案卻沒有考慮相應的輸電通道規劃，并未結合市場和系統安全運行的約束條件，以便實現可再生能源的電源與輸電網協同規劃，在我國可再生能源消納利用以及電力市場高效穩定運行的共同研究上有所欠缺。

發明內容

為此，本發明提供一種可再生能源與電網協調規劃的技術方案，以力圖解決或者至少緩解上面存在的問題。

根據本發明的一個方面，提供一種可再生能源與電網協調規劃方法，適于在計算設備中執行，該方法包括如下步驟：首先獲取初始的電能邊際價格和輸電邊際價格；構建從屬層模型和主導層模型，從屬層模型包括基于可再生能源的發電模型和輸電模型，主導層模型包括適于檢驗從屬層模型的檢驗約束條件；根據從屬層模型確定從屬層規劃，將從屬層規劃提交至主導層模型以進行檢驗；若從屬層規劃不滿足檢驗約束條件，則重新計算電能邊際價格和輸電邊際價格并將其反饋給從屬層模型，直至從屬層模型提交的從屬層規劃滿足檢驗約束條件為止；若從屬層規劃滿足檢驗約束條件，將從屬層規劃作為可再生能源與電網協調的整體規劃。

可選地，在根據本發明的可再生能源與電網協調規劃方法中，發電模型包括發電公司實現利潤最大化的第一目標函數和對應的第一約束條件，第一目標函數以如下公式確定：

其中，z表示電源投資利潤，LMP^t為時段t電能邊際價格，為第h個發電公司在時段t的累計裝機容量，為時段t設備d的投資成本，為時段t第h個發電公司的設備d的容量增加量，為時段t設備d的運營成本，α^t為時段t的額外收益因子，h表示發電公司的個數序號，時段t以年為周期，t＝1,…,T，T為時間年限，d表示設備類型，設備d的總類型數為M，d＝1,…,M。

可選地，在根據本發明的可再生能源與電網協調規劃方法中，第一約束條件以如下公式確定：

其中，為時段t第h個發電公司的每臺設備的最大額定裝機容量，為時段t第h個發電公司的最大裝機容量，為時段t第h個發電公司的最大資本成本。

可選地，在根據本發明的可再生能源與電網協調規劃方法中，輸電模型包括輸電公司實現利益最大化的第二目標函數和對應的第二約束條件，第二目標函數以如下公式確定：