[發明專利]考慮碳排放約束的面向新能源消納的儲能系統運行優化調度方法

在審

• 申請號: 202211023539.X
• 申請日: 2022-08-24
• 公開（公告）號: CN115378049A
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 沈玉明;馬靜;吳曉鳴;王緒利;張輝;徐冉;李志偉;楊賀鈞;張夢袁
• 申請（專利權）人: 國網安徽省電力有限公司經濟技術研究院;國網安徽眾興電力設計院有限公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46;H02J3/32
• 代理公司: 合肥國和專利代理事務所(普通合伙) 34131
• 代理人: 張祥騫

本發明公開了一種考慮碳排放約束的面向新能源消納的儲能系統運行優化調度方法，通過對于發電產生碳排放的機組，建立碳排放數學模型；建立電力系統調度模型；根據碳排放數學模型、電力系統調度模型建立面向新能源消納的儲能運行優化調度模型；根據求解器對所述面向新能源消納的儲能運行優化調度模型進行求解，確定所述儲能系統的最優調度方案。相比于現有技術，本發明將儲能系統與碳排放約束引入電力系統運行，引入風電場作為新能源參與系統調度，考慮風電出力的不確定性，構建考慮碳排放約束的面向新能源消納的儲能運行優化調度模型，提高了電力系統的新能源消納水平，實現電力系統的優化調度。

技術領域

本發明涉及電力系統調度技術領域，具體而言，涉及一種考慮碳排放約束的面向新能源消納的儲能系統運行優化調度方法。

背景技術

新能源大規模并網，風電，光伏的隨機性、間歇性和預測誤差大等特點，風力發電特點與電力系統發電要求的可靠性背道而馳，大規模的棄風現象多有發生，風電與儲能系統聯合運行可有效解決風電并網的不確定性。碳排放約束的加入改變了傳統發電機組的調度計劃，且對促進新能源的消納有積極的作用，因此研究考慮碳排放約束的面向新能源消納的儲能系統運行優化調度對于如何提高大規模風電并網的能力有重要的意義。

現在關于考慮碳排放約束對面向新能源消納的研究，主要集中整合區域內的多種能源，實現各個子系統之間的協調規劃和優化運行，提高新能源并網率和降低碳排放量的場景中；利用儲能系統具有電源與負荷的雙重特性，實現電力轉移作用，促進新能源消納，但關于以新能源消納為目標的研究較少。綜上，目前的研究鮮有將碳排放約束引入含風電等可再生能源的電力系統中研究面向新能源的消納問題，不能最大限度將新能源并網，且未綜合考慮系統的經濟性與低碳性。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例的目的在于以低碳性和經濟性為目標，將儲能系統與碳排放約束引入電力系統運行，引入風電場作為新能源參與系統調度，同時考慮風電出力的不確定性，構建考慮碳排放約束的面向新能源消納的儲能運行優化調度模型，實現電力系統的優化調度，實現電力系統的優化調度，從而能提高系統運行的經濟性與低碳性。

本發明的第一方面提供了一種考慮碳排放約束的面向新能源消納的儲能系統運行優化調度方法，所述方法包括：

步驟1，對于發電產生碳排放的機組，建立碳排放數學模型；

步驟2，建立電力系統調度模型；所述電力系統調度模型包括目標函數、功率平衡約束、火電機組約束；

步驟3，根據所述碳排放數學模型、電力系統調度模型建立面向新能源消納的儲能運行優化調度模型；

步驟4，根據求解器對所述面向新能源消納的儲能運行優化調度模型進行求解，確定所述儲能系統的最優調度方案，并執行儲能系統的調度；所述最優調度方案包括儲能系統的每調度時段的充放電狀態、充放電功率與荷電狀態的優化調度結果。

進一步，所述步驟1，對于發電產生碳排放的機組，建立碳排放數學模型，包括：

步驟1.1，利用式(1)計算火電機組發電的碳排放：

C_i,t＝c_iP_g,i,t (22)

式(1)中，C_i,t為第i個機組在時段t發出總碳排放量；c_i為第i個機組發出單位電量的碳排放量；P_g,i,t為第i個機組在時段t的出力；

步驟1.2，利用式(2)計算系統的碳排放總量：

式(2)中，T為調度周期；N_g為系統內火電機組的個數；