[發(fā)明專利]一種源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811424897.5
• 申請(qǐng)日: 2018-11-27
• 公開（公告）號(hào): CN109861301B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張寧;代紅才;劉林;盧靜;姜怡喆
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)能源研究院有限公司
• 主分類號(hào): H02J3/46
• 分類號(hào): H02J3/46;H02J3/32
• 代理公司: 北京八月瓜知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11543
• 代理人: 馬東瑞

本發(fā)明提供一種源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬方法，包括建立發(fā)電側(cè)機(jī)組調(diào)度成本模型、負(fù)荷需求側(cè)資源調(diào)度成本模型和系統(tǒng)碳排放成本模型；據(jù)上述各模型，以生產(chǎn)模擬周期內(nèi)系統(tǒng)總成本最小為目標(biāo)，建立包括目標(biāo)函數(shù)和約束條件的優(yōu)化模型；根據(jù)優(yōu)化模型，獲取生產(chǎn)模擬周期內(nèi)各時(shí)點(diǎn)各區(qū)域：各類電源發(fā)電功率、需求響應(yīng)負(fù)荷削減功率、需求響應(yīng)負(fù)荷轉(zhuǎn)出功率、需求響應(yīng)負(fù)荷轉(zhuǎn)入功率和儲(chǔ)能充放電功率，以及生產(chǎn)模擬周期內(nèi)各時(shí)點(diǎn)各跨區(qū)輸電通道輸電功率。本發(fā)明利用數(shù)學(xué)模型求解得到電源、電網(wǎng)、負(fù)荷側(cè)資源與儲(chǔ)能的優(yōu)化運(yùn)行方式，且保證各類資源的調(diào)度方式協(xié)調(diào)，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)整體最優(yōu)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及供電系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬方法。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬是驗(yàn)證電力規(guī)劃方案可行性以及分析不同發(fā)展?fàn)顟B(tài)下電力系統(tǒng)運(yùn)行特性的一種技術(shù)手段。在進(jìn)行電力規(guī)劃之后，基于某種規(guī)劃方案進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)模擬，得到在相應(yīng)規(guī)劃方案下電力系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)的主要指標(biāo)，分析規(guī)劃方案的合理性，研究關(guān)鍵指標(biāo)（如棄風(fēng)率、棄光率等）的影響因素。按照常規(guī)認(rèn)知框架，電力系統(tǒng)由發(fā)電側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)三部分構(gòu)成。以往的電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬通常只關(guān)注電源與電網(wǎng)的發(fā)展方案，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的電力平衡方式是將負(fù)荷需求視為固定常數(shù)，通過調(diào)配發(fā)電機(jī)組去滿足負(fù)荷需求。隨著智能電網(wǎng)相關(guān)技術(shù)逐步發(fā)展和電力市場建設(shè)不斷成熟，電力負(fù)荷需求具備了一定的可調(diào)節(jié)性，能夠以需求響應(yīng)的方式主動(dòng)參與電力供需平衡。因此，在未來電力系統(tǒng)中，負(fù)荷側(cè)資源可在一定程度上起到與電源側(cè)資源等效的作用，應(yīng)當(dāng)納入電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬考慮范疇。

另外，隨著近年來儲(chǔ)能技術(shù)日趨成熟，在風(fēng)電、光伏發(fā)電等波動(dòng)性新能源發(fā)電大規(guī)模發(fā)展的情況下，儲(chǔ)能將在未來電力系統(tǒng)中發(fā)揮重要作用。儲(chǔ)能既可以扮演電源的角色（放電）、又可以扮演負(fù)荷的角色（充電）。但同時(shí)，儲(chǔ)能既非電源（不具備真正的電力生產(chǎn)能力）、又非負(fù)荷（并不能將電能轉(zhuǎn)化為某種實(shí)際用途）。因此，在未來的電力系統(tǒng)架構(gòu)中，儲(chǔ)能應(yīng)當(dāng)成為并列于電源、電網(wǎng)、負(fù)荷的電力系統(tǒng)第四塊組成部分。故在開展電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬時(shí)，有必要將儲(chǔ)能與電源、電網(wǎng)、負(fù)荷統(tǒng)籌考慮，研發(fā)源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)生產(chǎn)模擬方法。

現(xiàn)有電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬技術(shù)的主要不足在于：未實(shí)現(xiàn)電源、電網(wǎng)、負(fù)荷側(cè)資源、儲(chǔ)能的統(tǒng)籌優(yōu)化模擬。部分學(xué)者將電源與電網(wǎng)規(guī)劃協(xié)調(diào)考慮，實(shí)現(xiàn)了同時(shí)考慮電源與電網(wǎng)規(guī)劃方案的生產(chǎn)模擬。部分學(xué)者將負(fù)荷側(cè)資源納入電源或電網(wǎng)規(guī)劃中進(jìn)行考慮，實(shí)現(xiàn)了考慮源網(wǎng)荷多種元素的生產(chǎn)模擬。但目前尚未見到將電力系統(tǒng)的電源側(cè)、電網(wǎng)側(cè)、負(fù)荷側(cè)、儲(chǔ)能側(cè)的各類資源協(xié)調(diào)考慮、統(tǒng)一求解的生產(chǎn)模擬方法。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種至少部分解決上述技術(shù)問題的源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬方法。

第一方面，本發(fā)明提供一種源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)調(diào)電力系統(tǒng)生產(chǎn)模擬方法，其特征在于，包括：

建立發(fā)電側(cè)機(jī)組調(diào)度成本模型、負(fù)荷需求側(cè)資源調(diào)度成本模型和系統(tǒng)碳排放成本模型；其中，所述發(fā)電側(cè)機(jī)組調(diào)度成本模型為生產(chǎn)模擬周期內(nèi)各時(shí)點(diǎn)各區(qū)域各類電源發(fā)電功率和生產(chǎn)模擬周期內(nèi)發(fā)電側(cè)機(jī)組調(diào)度成本的關(guān)系模型，所述負(fù)荷需求側(cè)資源調(diào)度成本模型為生產(chǎn)模擬周期內(nèi)各時(shí)點(diǎn)各區(qū)域需求響應(yīng)負(fù)荷削減功率、生產(chǎn)模擬周期內(nèi)各時(shí)點(diǎn)各區(qū)域需求響應(yīng)負(fù)荷轉(zhuǎn)出功率和生產(chǎn)模擬周期內(nèi)負(fù)荷需求側(cè)資源調(diào)度成本的關(guān)系模型，所述系統(tǒng)碳排放成本模型為生產(chǎn)模擬周期內(nèi)各時(shí)點(diǎn)各區(qū)域各類電源發(fā)電功率和生產(chǎn)模擬周期內(nèi)系統(tǒng)碳排放成本的關(guān)系模型；

根據(jù)發(fā)電側(cè)機(jī)組調(diào)度成本模型、負(fù)荷需求側(cè)資源調(diào)度成本模型和系統(tǒng)碳排放成本模型，并以生產(chǎn)模擬周期內(nèi)系統(tǒng)總成本最小為目標(biāo)，建立包括目標(biāo)函數(shù)和約束條件的優(yōu)化模型；

所述約束條件至少包括電力供需平衡約束，所述電力供需平衡約束為生產(chǎn)模擬周期內(nèi)各時(shí)點(diǎn)各區(qū)域各類電源發(fā)電功率、生產(chǎn)模擬周期內(nèi)各時(shí)點(diǎn)各跨區(qū)輸電通道輸電功率、生產(chǎn)模擬周期內(nèi)各時(shí)點(diǎn)各區(qū)域需求響應(yīng)負(fù)荷削減功率、生產(chǎn)模擬周期內(nèi)各時(shí)點(diǎn)各區(qū)域需求響應(yīng)負(fù)荷轉(zhuǎn)出功率、生產(chǎn)模擬周期內(nèi)各時(shí)點(diǎn)各區(qū)域需求響應(yīng)負(fù)荷轉(zhuǎn)入功率和生產(chǎn)模擬周期內(nèi)各時(shí)點(diǎn)各區(qū)域儲(chǔ)能充放電功率之間的約束關(guān)系；