[發明專利]基于火電、自備電廠和儲能的電力系統調峰方法及裝置

在審

• 申請號: 202110972702.6
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113610435A
• 公開（公告）日: 2021-11-05
• 發明（設計）人: 郭琦;李洪波;袁少卿;呂小凡;康宏偉;李晗;石建國;張也;王澤斌;戴瑋
• 申請（專利權）人: 內蒙古電力（集團）有限責任公司電力調度控制分公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q30/02;G06Q30/08;G06Q50/06;H02J3/00;H02J3/28;H02J3/46
• 代理公司: 北京細軟智谷知識產權代理有限責任公司 11471
• 代理人: 劉明華

本申請涉及一種基于火電、自備電廠和儲能的電力系統調峰方法及裝置，基于火電、自備電廠和儲能的電力系統調峰方法包括獲取電力系統調峰參與方申報數據，電力系統調峰參與方包括儲能、自備電廠和公用火電，以市場調峰成本最低為目標函數建立調峰市場競價出清模型，以電力系統調峰參與方申報數據作為模型參數，設置約束條件，基于模型參數和約束條件求解所述調峰市場競價出清模型，得到電力系統調峰出清數據。本申請通過公用火電、自備電廠以及獨立儲能共同參與的調峰市場出清模型，以自備電廠和獨立儲能的調峰能力來緩解火電機組調峰壓力，有效避免因火電機組調峰容量不足、新能源超短期發電量增大等原因造成的棄風棄光，促進新能源消納。

技術領域

本申請屬于電力系統技術領域，具體涉及一種基于火電、自備電廠和儲能的電力系統調峰方法及裝置。

背景技術

中國碳中和目標的提出將進一步加速推動可再生能源占比的提升，新能源的跨越式發展將使新能源消納問題愈加嚴峻。由于新能源發電的不確定性、風電的反調峰特性等都對電網調峰能力提出了巨大挑戰。我國現有電力系統調峰資源仍以火電為主，為減少棄風、棄光等問題，在新能源發電高峰時段火電機組需降低自身機組出力甚至停機來消納新能源發電。由于火電機組參加調峰降低機組出力會帶來經濟損失、且新型電力系統建設對新能源裝機與出力提出了新的要求，傳統的電力系統調度很難滿足未來電力系統調峰需求。將調峰服務納入電力輔助服務市場后，參與調峰的機組降低出力導致的利益損失可以通過新能源讓利進行彌補，甚至額外獲得調峰收益。調峰市場通過市場化的行為鼓勵機組參與調峰，以此促進新能源消納達到雙贏局面。調峰主體一般包括抽水蓄能機組、火電機組，當基本調峰服務已經用盡且新能源預計將出現棄風、棄光時，通過減少愿意提供深度調峰服務的火電機組實時出力，進一步讓出新能源消納空間。但該調峰方法下，深度調峰全部由火電機組承擔，調峰壓力大且缺乏靈活性。

發明內容

為至少在一定程度上克服通過減少火電機組實時出力進一步讓出新能源消納空間造成火電機組調峰壓力大且缺乏靈活性的問題，本申請提供一種基于火電、自備電廠和儲能的電力系統調峰方法及裝置。

第一方面，本申請提供一種基于火電、自備電廠和儲能的電力系統調峰方法，包括：

獲取電力系統調峰參與方申報數據，所述電力系統調峰參與方包括儲能、自備電廠和公用火電；

以市場調峰成本最低為目標函數建立調峰市場競價出清模型；

以電力系統調峰參與方申報數據作為模型參數；

設置約束條件，基于所述模型參數和所述約束條件求解所述調峰市場競價出清模型，得到電力系統調峰出清數據。

進一步的，所述調峰出清數據包括調峰成本、調峰市場的邊際出清價格、儲能中標調峰功率、公用火電中標調峰功率和自備電廠的中標調峰功率，所述以市場調峰成本最低為目標函數建立調峰市場競價出清模型，包括：

調峰市場競價出清模型為：

其中：C_v為調峰成本；T_V為調峰時段總數；s_t′為t時段調峰市場的邊際出清價格；P_i,t、P_j,t、P_k,t分別為第i家儲能、第j家公用火電和第k家自備電廠在t時段的中標調峰功率；Δt為一個調度時段的時長。

進一步的，所述約束條件，包括：

調峰需求約束、儲能相關約束、公用火電相關約束和自備電廠相關約束中的至少一種。

進一步的，所述調峰需求約束，包括：

其中，為t時段的中標容量,R_t為t時段的系統調峰需求。

進一步的，所述儲能相關約束，包括：

儲能功率約束：