[發明專利]一種電力市場環境下考慮儲能影響的可再生能源規劃方法

在審

• 申請號: 202210140149.4
• 申請日: 2022-02-16
• 公開（公告）號: CN114548536A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 葉宇劍;王卉宇;湯奕
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 李曉峰

1.一種電力市場環境下考慮儲能影響的可再生能源規劃方法，其特征在于：

以投資成本可回收約束的優化模型，建立上層以可再生能源接入容量最大化；

以社會福利最大化為目標建立下層日前批發市場出清模型；

根據KKT條件將雙層優化問題轉換為帶平衡約束的數學規劃問題；

將帶平衡約束的數學規劃問題轉換為混合整數線性規劃，并獲得全局最優解。

2.根據權利要求1所述的一種電力市場環境下考慮儲能影響的可再生能源規劃方法，其特征在于，投資成本可回收約束的優化模型：

目標函數：maxW

約束：

式中：W表示可再生能源的接入容量；f_d表示每個典型日場景的權重；λ_d,t為第d天在t時刻的電價；w_d,t表示可再生能源第d天在t時刻的出力；K為可再生能源的年投資成本。

3.根據權利要求1所述的一種電力市場環境下考慮儲能影響的可再生能源規劃方法，其特征在于，下層日前批發市場出清模型包括電量平衡、機組出力約束、儲能運行約束。

4.根據權利要求3所述的一種電力市場環境下考慮儲能影響的可再生能源規劃方法，其特征在于，最大化社會福利為目標函數：

式中：V^ll為決策變量組成的集合；g_i,d,t表示第i臺傳統機組第d天在t時刻的出力；a_i表示第i臺傳統機組成本的一次項系數；b_i為d_d,t為第i臺傳統機組成本的二次項系數；第d天在t時刻的總負荷；b_d,t為需求曲線的斜率；為第i臺除必開機組以外傳統機組第d天在t時刻的出力；w_d,t為負荷因子；和分別為儲能的放電和充電功率；E_d,t為儲能第d天在t時刻的荷電量；

功率平衡約束：

式中：g^max為傳統機組的出力上限；

儲能時間耦合和運行約束：充放電前后電池荷電量關系。為給下一個調度周期預留一定量的調節裕量，使得在下一個調度周期開始時儲能滿足系統對其充放電的要求：

式中：τ為充放電周期長度(小時)；π_d,t為拉格朗日乘子；E_d,1為第d天初始時刻的荷電量；η^dis和η^ch分別為儲能的放電和充電效率；

儲能電池運行一天后的荷電量恢復到原來的荷電量；

N_T為一個周期中的最后時刻；β_d為拉格朗日乘子；

為了延長儲能電池的壽命，下式中表示儲能的荷電量以及充放電功率需在一定范圍內；

E^min和E^max為儲能的最小與最大荷電量；和為拉格朗日乘子；

s^max為充電或放電的功率最大值；和為拉格朗日乘子；

為不等式(10)對應的拉格朗日乘子；

發電機組出力約束：

式中：為不等式(11)對應的拉格朗日乘子；γ_d,t表示第d天在t時刻可再生能源的出力效率；

為拉格朗日乘子。

5.根據權利要求1-4任意一所述的一種電力市場環境下考慮儲能影響的可再生能源規劃方法，其特征在于：

根據目標函數maxW，以投資成本可回收、功率平衡、儲能時間耦合和運行為約束構建拉格朗日函數：

對拉格朗日函數中決策變量求梯度，形成穩定性條件：

互補松弛條件：