[發明專利]一種計及電力阻塞的能源轉型優化方法及系統

有效

• 申請號: 201911171602.2
• 申請日: 2019-11-26
• 公開（公告）號: CN111008769B
• 公開（公告）日: 2022-09-06
• 發明（設計）人: 薛禹勝;謝東亮;賴業寧;薛峰;蔡斌;張紅麗;宋曉芳;黃杰;范越;李紅霞;李志青;溫生毅;彭飛
• 申請（專利權）人: 國電南瑞科技股份有限公司;南瑞集團有限公司;國網青海省電力公司;國網青海省電力公司經濟技術研究院;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q30/02;G06Q50/06
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 史俊軍

1.一種計及電力阻塞的能源轉型優化方法，其特征在于：包括，

獲取滿足預設能源轉型目標的能源轉型路徑，構建能源轉型路徑庫；

遍歷能源轉型路徑庫，在能源轉型路徑與對應能源轉型目標下進行電力阻塞約束風險成本優化，根據電力阻塞約束風險成本最小時的最佳電力轉型方案，計算能源轉型路徑的收益與成本差值，

其中，針對能源轉型路徑庫中的一條能源轉型路徑，計算其收益與成本差值的過程為：選擇一條能源轉型路徑，在無電力阻塞約束下計算一次能源產量與發電裝機容量隨時間的變化軌跡；根據變化軌跡、電網各區域最大負荷容量預測值、非化石能源最大發電功率和最大外送/外購功率需求預測值，評估電網各區域的電力電量平衡情況，計算各區域電力傳輸需求；根據各區域電力傳輸需求和已有電網網架建設規劃，確定電網網架隨時間演化情況的初值；根據初值，建立轉型期內電網基礎設施庫；根據變化軌跡、初值和電網基礎設施庫，在能源轉型路徑與對應能源轉型目標下進行電力阻塞約束風險成本優化；根據優化結果中電力阻塞約束風險成本最小時的最佳電力轉型方案，計算能源轉型路徑與對應能源轉型目標各維度指標的時序軌跡；根據時序軌跡計算能源轉型路徑的收益與成本差值；

根據變化軌跡、初值和電網基礎設施庫，在能源轉型路徑與對應能源轉型目標下進行電力阻塞約束風險成本優化的過程為：

A1)根據變化軌跡，構建電力運行的風險閾值集合；

A2)對計算年的安全性風險、充裕性風險、電力減排機會成本分別進行評估，統計計算年電力運行風險；

A3)響應于計算年電力運行風險超過相應風險閾值對應的計算年電力運行可接受風險，則對電網基礎設施投資進行優化，返回步驟A2；反之，進入步驟A4；

A4)響應于計算年電力運行風險比相應風險閾值對應的計算年電力運行可接受風險低預設比例，則進行計算年回溯；反之進入步驟A5；計算年回溯的過程為：除最晚加入計算年電網網架的代價比最低的基礎設施投資方案外，移除其他加入的基礎設施投資方案，返回步驟A4；

A5)響應于計算年新投入的電網基礎設施提前n年投資更能獲益，則進行n年回溯；反之進入步驟A6；n年回溯的過程為：從計算年倒推n年，移除每一年的全部新投基礎設施，將計算年回溯至n年前，投入n年回溯的基礎設施，返回步驟A2；

A6)響應于計算年并不是轉型期的最后一年，則順序將下一年作為所述計算年，返回步驟A2；反之，保存計算年相應風險閾值下的電力轉型方案，進入步驟A7；

A7)將計算年相應風險閾值從風險閾值集合中移除；

A8)響應于風險閾值集合不為空，則順序取出風險閾值集合第一項值作為當前計算年的相應風險閾值，返回步驟A2；反之，則以電力阻塞約束風險成本最小為目標，從全部保存的電力轉型方案中挑選最佳電力轉型方案；

根據差值最大原則，獲取最優能源轉型目標和最優能源轉型路徑。

2.根據權利要求1所述的一種計及電力阻塞的能源轉型優化方法，其特征在于：對計算年的安全性風險進行評估的過程為，

基于電網網架隨時間演化情況的初值、計算年電網各區域最大負荷容量預測值和非化石能源最大發電功率，將電源和負荷根據特征量進行功率分檔，按照聚類原則形成安全性分析的典型運行方式；

按照典型運行方式在計算年中出現的時間統計其發生概率；

根據電網安全性評估相關行業標準中規定的故障類型和電網所在地區自然災害可能引發的故障類型，生成故障生成策略；

根據典型運行方式的發生概率和故障生成策略，生成典型運行方式的各類故障和故障概率，構建故障庫；

典型運行方式下，計算故障庫中各故障下的安全穩定裕度；

響應于兩個元件同時故障后安全穩定裕度小于0，在緊急控制決策空間中搜索最優控制措施，求取緊急控制措施量；

計算計算年在故障庫下的安全性風險。