[發明專利]一種適于高比例可再生能源發展的能源電力規劃方法

在審

• 申請號: 201710995295.4
• 申請日: 2017-10-23
• 公開（公告）號: CN107591830A
• 公開（公告）日: 2018-01-16
• 發明（設計）人: 焦冰琦;王耀華;張富強;馮君淑;伍聲宇
• 申請（專利權）人: 國網能源研究院有限公司
• 主分類號: H02J3/28
• 分類號: H02J3/28;H02J3/46
• 代理公司: 北京恒冠智創知識產權代理有限公司11543
• 代理人: 馬東瑞

1.一種適于高比例可再生能源發展的能源電力規劃方法，其特征在于，所述規劃方法包括以下步驟：

S1、獲取電源現狀及發展相關數據、電網現狀及發展相關數據、發電能源資源稟賦相關數據與能源電力發展政策相關數據；獲取規劃期最大負荷數據；獲取規劃期風速、光照強度、負荷全年小時級數據；其中，

電源現狀及發展相關數據包括各類電源現役機組的容量、投產年份、運行壽命、最大與最小出力限制、置信系數、單位容量固定運維費用、單位度電可變運維費用、單位度電排放成本、單位度電碳排放系數，規劃期新增機組的容量范圍、運行壽命、最大與最小出力限制、置信系數、單位容量造價、單位容量固定運維費用、單位度電可變運維費用、單位度電排放成本、單位度電碳排放系數、單位容量殘值系數，對于儲能還包括最大或最小存儲容量系數、初始存儲容量系數、發電效率和蓄能效率；

電網現狀及發展相關數據包括跨省或區輸電現役通道的容量、輸電距離、最大與最小出力限制、置信系數、單位容量單位距離固定運維費用、單位容量單位距離可變運維費用，規劃期新增輸電通道的容量范圍、輸電距離、最大或最小出力限制、置信系數、單位容量單位距離造價、單位容量單位距離固定運維費用、單位容量單位距離可變運維費用；

發電能源資源稟賦相關數據包括各類發電能源規劃期生產量、調入量、調出量、進口量、其他行業使用量、最大容量因子和最小容量因子；

能源電力發展政策相關數據包括規劃期系統備用系數、碳排放上限、能源消費總量、除電力外其他行業能源消費總量、非化石能源占一次能源消費比重、非化石能源非發電規模、非化石能源發電量占全部發電量的比重下限、棄能率上限、貼現率；

風光荷的全年小時級數據分別是指風速、光照強度或負荷按相同時間屬性排序得到的至少一年的全年小時級數據；

S2、基于全年小時級數據，聚類構建風光荷聯合場景集；

S3、基于所述風光荷聯合場景集，以規劃期全社會電力供應總成本最小為優化目標，考慮電力系統規劃與運行相耦合的約束條件，構建多區域、多場景能源電力發展規劃模型；

S4、根據優化算法求解規劃模型；

S5、確定電源建設、電力流方案及運行統計信息。

2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，所述規劃期內全社會電力供應總成本最小的具體公式如下：

minΣz∈ZΣt∈T[Cz,tI(1+rz)t-1+1(1+rz)t(Cz,tOM+Cz,tF+Cz,tC-Cz,tS)]]]>

式中，Z和T分別表示劃分區域集和規劃期水平年集，下標z和t分別標識相應區域和水平年；r_z表示貼現率；表示區域z第t個水平年的投資成本，表示區域z第t個水平年的運維成本，表示區域z第t個水平年的燃料成本，表示區域z第t個水平年的排放成本，表示區域z第t個水平年的設備殘值；各子項計算具體如下式：

Cz,tI=Σm∈MzΣi∈Mz,mcz,t,m,iNG·Xz,t,m,iNG+Σl∈LzScl,tNL·Dl,tL·Xl,tNL]]>

式中，M_z表示區域z的電源類型集，M_z,m表示區域z中第m類電源的機組集，表示起點在區域z的跨區通道集，表示區域z在水平年t的電源m機組i的新增電源單位容量造價；表示區域z在水平年t的電源m機組i的新增規模，表示起點在區域z的跨區通道l在水平年t通道單位容量單位距離造價，表示起點在區域z的跨區通道l在水平年t的輸電距離，表示起點在區域z的跨區通道l在水平年t的新增容量；

Cz,tOM=Σm∈MzΣi∈Mz,mcz,t,m,iGF·Xz,t,m,iG+Σm∈MzΣi∈Mz,mcz,t,m,iGV·Ez,t,m,iG+Σl∈LzScl,tLF·Dl,tL·Xl,tL+Σl∈LzScl,tLV·Dl,tL·El,tL]]>

式中，分別表示區域z在水平年t的電源m機組i的總裝機；表示區域z在水平年t的電源m機組i的年發電量；分別表示區域z在水平年t的電源m機組i的電源單位容量固定運維費用與度電可變運維費用；表示起點在區域z的跨區通道l在水平年t的總容量；分別表示起點在區域z的跨區通道l在水平年t的跨區通道單位容量單位距離固定運維費用與度電可變運維費用；表示起點在區域z的跨區通道l在水平年t的交換電量；

Cz,tF=Σm∈MzΣi∈Mz,mcz,t,m,iF·Ez,t,m,iG]]>

式中，表示區域z在水平年t的電源m機組i的單位度電燃料成本；

Cz,tC=Σm∈MzΣi∈Mz,mcz,t,m,iC·Ez,t,m,iG]]>

式中，表示區域z在水平年t的電源m機組i的單位度電排放成本；

Cz,tS=Σm∈MzΣi∈Mz,mcz,t,m,iS·Xz,t,m,iRG]]>

式中，表示區域z在水平年t的電源m機組i的單位容量殘值系數，表示區域z在水平年t的電源m機組i的退役規模。