[發明專利]一種風火儲聯合系統環境經濟調度方法及系統

有效

• 申請號: 202011017677.8
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN112653180B
• 公開（公告）日: 2022-09-30
• 發明（設計）人: 李慧;于德鰲;范新橋;劉思嘉
• 申請（專利權）人: 北京信息科技大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/32;G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06N3/00
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 涂琪順

本發明涉及一種大用戶直購電參與的風火儲聯合系統環境經濟調度方法及系統。該方法包括：獲取風火儲聯合系統的約束參數、運行及相關參數；根據所述系統運行及相關參數構建大用戶直購電參與的風火儲聯合系統成本函數；根據所述約束參數確定所述風火儲聯合系統的約束條件；基于所述約束條件，根據所述大用戶直購電參與的風火儲聯合系統目標函數構建環境經濟調度模型；以所述大用戶直購電參與的風火儲聯合系統總成本最小為目標，利用混沌自適應螢火蟲算法求解所述環境經濟調度模型，使得風火儲聯合系統的總成本最小。本發明能夠提升系統總體備用容量及風電消納能力，降低棄風率及系統總成本。

技術領域

本發明涉及風火儲聯合系統環境經濟調度領域，特別是一種大用戶直購電參與的風火儲聯合系統環境經濟調度方法及系統。

背景技術

社會經濟快速增長加大了對能源總量的需求，導致傳統化石能源開采過度，嚴重破壞了生態環境。電力行業作為中國化石能源主要需求方，煤燃燒需求占中國煤炭消費總量的60％以上，CO₂排放量接近全國排放總量的50％，勢必將成為CO₂減排的主力軍。通過實施碳排放權交易機制，鼓勵發電企業積極響應節能減排政策，有效緩解了電力行業排放污染。同時，風力發電作為清潔能源也可顯著降低發電系統的碳排放量。

但是，風電具有間歇性、波動性和不確定性等特點，影響電力系統安全穩定運行，降低系統對風電的消納能力。為了解決這些問題，儲能設備的規模化應用提供了新的解決方案，在新能源發電領域有著廣闊的應用前景。此外，大用戶直購電模式出現之后，打破了電網公司獨家買賣電力的格局，在發電和售電側引入競爭機制，使終端購電大用戶進入電力市場，實現了電力市場開放的新局面。

隨著風電并網容量的攀升、新技術及新電力交易模式的出現，促使電力部門在進行電力調度時要考慮大規模風電并網、儲能系統及大用戶直購電等因素的影響。因此，研究大用戶直購電參與的風火儲聯合系統環境經濟調度問題對環境保護及經濟可持續發展具有深遠意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種大用戶直購電參與的風火儲聯合系統環境經濟調度方法及系統，能夠提升系統總體備用容量以及風電消納能力。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

一種大用戶直購電參與的風火儲聯合系統環境經濟調度方法，包括：

獲取風火儲聯合系統的約束參數、運行及相關參數；所述約束參數包括任一時刻的負荷需求、線損率，任一臺火電機組的最小啟停時間、在任一時段的最大出力估計值、在任一時段的最小出力估計值、向上發電爬坡速率、向下發電爬坡速率，正旋轉備用需求、負旋轉備用需求，儲能系統的最小荷電狀態、最大荷電狀態、充電功率允許最大值、放電功率允許最大值、能量初值以及充放電效率；所述運行及相關參數包括任一臺火電機組在任一時段的出力、上一時段的出力、連續運行時間、連續停運時間，風電場年均發電量，正旋轉備用容量、負旋轉備用容量，正儲能備用容量、負儲能備用容量，系統正備用總容量、負備用總容量，儲能系統充放電功率年均總量、任一時段充放電功率，任一時段大用戶合同電量，以及火力發電機組臺數、風電場使用壽命、儲能系統額定功率、額定容量、使用壽命以及電池更換率；

根據所述運行及相關參數構建大用戶直購電參與的風火儲聯合系統成本函數；所述風火儲聯合系統成本包括火力發電燃料成本、碳排放權交易成本、風力發電成本、備用成本、儲能充放電綜合成本以及大用戶直購電收益；所述備用成本包括正備用成本以及負備用成本；

根據所述約束參數確定所述風火儲聯合系統的約束條件；所述約束條件包括功率平衡約束、機組最小啟停時間約束、備用容量約束、大用戶合同電量約束、充放電功率上下限約束以及荷電狀態約束；其中，所述備用容量約束包括正備用約束以及負備用約束；

基于所述約束條件，根據所述大用戶直購電參與的風火儲聯合系統目標函數構建環境經濟調度模型；