[發明專利]計及數據中心的主動配電網規劃模型的構建方法

在審

• 申請號: 202210307772.4
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114662319A
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發明（設計）人: 董厚琦;劉英新;穆宏偉;曾博;曾鳴;廖雙樂;周游
• 申請（專利權）人: 華北電力大學;國網綜合能源服務集團有限公司;國網江蘇省電力有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06F30/18;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F111/04;G06F111/06;G06F113/04
• 代理公司: 北京思睿峰知識產權代理有限公司 11396
• 代理人: 謝建云;趙愛軍

本發明公開了計及數據中心的主動配電網規劃模型構建方法，包括：獲取基礎參數；利用二階段隨機優化方法建立計及數據中心的主動配電網規劃模型；將基礎參數代入模型中，以主動配電網投資運營成本最小的同時提高可再生能源利用率以及較少碳排放量為目標，采用改進的群搜索優化算法對所述模型進行求解，輸出改造線路所選型號、智能電表的安裝位置、風電機組的安裝位置、數據中心各時段服務器開機數量、數據中心內部時間維度任務遷移量、配網的購電量、風電機組實際出力、儲能充電功率以及儲能放電功率的方案。本發明考慮數據中心時間維度可轉移負荷和配備的儲能設備靈活充放電性，可有效降低主動配電網規劃成本，促進分布式能源消納，減少碳排放。

技術領域

本發明涉及電力系統領域，尤其涉及一種計及數據中心的主動配電網規劃模型的構建方法、裝置和計算設備。

背景技術

近年來工業互聯網和數字革命驅動著新一代電力系統的構建，大數據、云計算等需求呈現爆炸式增長。過去五年，中國數據中心(Data Center，DC)建設的增長率一直保持在20％左右，年用電量占全國發電量的2％以上，貢獻了全球約0.3％的碳排放量。隨著通信技術的發展，數據中心進行數據處理任務的數量不斷增加，使得數據中心在功耗方面消耗量呈快速上升趨勢。

主動配電網(Active Distribution Network，ADN)，作為可有效調節和使用分布式可再生能源(Distributed Energy Resources，DER)的可行技術解決方案。

已有技術中，為了降低數據中心在功耗方面消耗量，在數據中心能耗管理與優化運行方面已有很多成果研究。例如，對數據中心、儲能和電動汽車的協同調度，通過制定相應的優化策略，有效降低了數據中心的運營成本。再如，綜合考慮數據負荷、服務器休眠、多種儲能協調運行、與主動配電網交互等因素的數據中心的實時能量管理方法。但是目前的數據中心與主動配電網共同規劃方法中，能源規劃效果并不理想，導致能耗多。

發明內容

為此，本發明提供一種、裝置和計算設備，以力圖解決或者至少緩解上面存在的問題。

根據本發明的一個方面，提供了一種計及數據中心的主動配電網規劃模型構建方法，適于在計算設備中執行，方法包括步驟：獲取基礎參數；利用二階段隨機優化方法建立計及數據中心的主動配電網規劃模型，模型包括目標函數和約束條件；將基礎參數代入至模型中，并以主動配電網投資運營成本最小的同時提高可再生能源利用率以及較少碳排放量為目標，采用改進的群搜索優化算法對所述模型進行求解，輸出改造線路所選型號、智能電表的安裝位置、風電機組的安裝位置、數據中心各時段服務器開機數量、數據中心內部時間維度任務遷移量、配網的購電量、風電機組實際出力、儲能充電功率以及儲能放電功率的制定方案；其中，所述目標函數為：

minC＝C^INV+C^OPT

C^INV＝C^line+C^SM+C^WG

C^OPT＝C^grid+C^DER+C^DC-DR

式中，C^INV表示規劃階段投資成本，C^OPT表示運行階段投資成本，C^line表示數據中心的輸電線路擴容成本，C^SM表示數據中心智能電表的安裝成本，C^WG表示數據中心風電機組的安裝成本，C^grid表示主動配電網向上級電網購電成本，C^DER表示儲能設備的維護成本，C^DC-DR表示主動配電網向數據中心支付的需求響應激勵成本。

可選地，目標函數包括：