[發明專利]面向低碳的光伏、風力發電并網與儲能優化方法及裝置

有效

• 申請號: 202211515116.X
• 申請日: 2022-11-30
• 公開（公告）號: CN115563816B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 孟慶霖;趙金;葛磊蛟;徐晶;張弛;唐慶華;王瑞;許良;祖國強;李盛偉;范巍;仝新宇;張勝;章凱;肖茂祥
• 申請（專利權）人: 國網天津市電力公司城西供電分公司;天津市城西廣源電力工程有限公司;天津天源電力工程有限公司;天津市寧河區寧東盛源電力工程有限公司;國網天津市電力公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/0631;G06Q50/06;G06F119/02
• 代理公司: 天津市三利專利商標代理有限公司 12107
• 代理人: 張義

1.一種面向低碳的光伏、風力發電并網與儲能優化方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟一：構建PIES最優并網模型，利用PIES最優并網模型進行發電并網協同優化；所述PIES最優并網模型如下：

第一：目標函數

經濟目標F₁：

其中，在時間間隔t內，和分別為PIES的購電、售電和購氣的量；和分別為中斷的電功率和供熱功率；ω_DJ,t和ω_QJ,t分別為電價和氣價，是碳捕集設備CCE的用電價格；和S_re,MT分別為微型燃氣輪機MT的啟動成本和啟動變量，是CCE的總電耗，是碳交易的成本；

靈活性目標F₂：

其中，F_ESSdown,t是儲能系統ESS下行的靈活性PFI，F_ESSup,t是ESS上行的PFI，F_LFRup,t是負載側靈活性資源LFR上行的PFI，E_MTup,t是MT上行的PFI；

第二：約束條件

電力供應系統的約束：

其中，在時間間隔t內，為ESS的輸出放電功率,為ESS的輸出充電功率；是PIES的電力負荷需求；是微型燃氣輪機的電功率；是電鍋爐的電功率；是CCE的總電耗；E_VRE,t是新能源出力的期望值；是可時移的電負荷功率；是任意時間；

加熱系統的約束：

其中，在時間間隔t內，為蓄熱裝置HSD輸出的放電熱功率，為蓄熱裝置HSD輸出的充電熱功率；為PIES熱負荷需求；是燃氣鍋爐的加熱功率；是可中斷的熱負荷功率；是可時移的熱負荷功率；是電鍋爐的加熱功率；

天然氣供應系統的約束：

其中，是燃氣鍋爐的燃氣功率，是微型燃氣輪機的電功率，微型燃氣輪機的備用容量；是微型燃氣輪機的電效率；

電源約束：

其中，和分別為購氣的最高限額和最低限額；分別為購電的最高限額和最低限額；和分別為電力銷售的最高限額和最低限額；u_buy,e和u_sell,e分別為電力購買和銷售狀態的二元變量；

ESS和HSD的約束：

其中，在時間間隔t內，是儲能系統的容量，是儲能系統最大放電功率；是儲能系統最大充電功率；是儲能系統放電功率，是儲能系統初始容量，是儲能系統末時刻容量，是儲能系統最小容量，是儲能系統最大容量，N_CN-c是充電最大次數，N_CN-d是放電最大次數；是t時刻充電狀態的二元變量；是t時刻放電狀態的二元變量；是t-1時刻充電狀態的二元變量；是t-1時刻放電狀態的二元變量；

步驟二：對所述PIES最優并網模型求解，并根據求解結果進行能源的協同調配；

其中，所述PIES為以包含風力機組WT與光伏機組的常規綜合能源系統為基礎，引入CCE與獎懲階梯式碳交易機制RPLTCTM組成的系統；所述碳捕集設備耗電與電負荷需求由電網售電、風力機組、光伏機組、MT發電供給；熱負荷需求由電鍋爐、燃氣鍋爐GB供給；氣網的售氣供給于微型燃氣輪機和燃氣鍋爐；ESS與HSD為系統能量緩沖部分；荷側考慮可轉移負載SL、可中斷負載IL的綜合需求響應IDR。

2.根據權利要求1所述的一種面向低碳的光伏、風力發電并網與儲能優化方法，其特征在于，所述靈活性定義如下：在日前調度的時間段內，系統通過合理規劃靈活性可控資源，留出靈活性裕度，在風光功率波動的情況下，系統快速適應波動變化的能力，使功率保證實時平衡；

所述靈活性具備方向性，分為向上靈活性與向下靈活性，定義如下：

其中，m是靈活性資源的集合，是靈活性資源的功率，f_mup,t和f_mdown,t分別為向上靈活性與向下靈活性，和分別為靈活性資源的向上爬升功率和向下爬升功率，Δt是調度時間間隔，是m的最大功率；是m的最小功率。