[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

本發明公開了一種面向低碳的光伏、風力發電并網與儲能優化方法及裝置，所述方法包括如下步驟：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：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；本申請構建了PIES最優并網模型，通過設計最優并網策略，有效實現了PIES靈活性、低碳水平和經濟性的協同優化。

技術領域

本發明屬于新能源發電并網技術領域，尤其涉及一種面向低碳的光伏、風力發電并網與儲能優化方法及裝置。

背景技術

能源是人類社會賴以生存的重要物質基礎。近年來，為了推動經濟的發展，導致了化石能源的無節制開發利用，此舉不僅造成了資源枯竭，而且引發了日益嚴重的環境污染，世界范圍內正遭受能源短缺和全球變暖的危機。為了應對危機，提升非化石能源在能源體系中的占比，可再生能源受到了廣泛的關注。與傳統的化石燃料發電相比，可再生能源發電技術以其清潔環保、能源可回收的特點符合新型能源體系的需求。同時，基于多種異質能源協同優化、多能互補的綜合能源系統作為可再生能源的有效載體，也備受關注。

園區級綜合能源系統（park?integrated?energy?system，PIES）的核心是能源的綜合調配、互補共濟，從而能夠充分促進能源的生產與消納，提高系統的經濟效益。目前，現有技術中公開的關于PIES最優并網問題的部分技術如下：（1）一種天然氣流動特性的動態模型，并采用特征線法對天然氣模型線性化處理，仿真表明該方法可以有效提升新能源利用率；（2）基于不確定環境下構建了綜合能源系統兩階段魯棒優化模型，降低系統與主電網之間的交互波動，提高綜合能源系統適應可再生能源的能力。

當前，在低碳方面，碳捕集技術的發展和碳交易機制的提出為綜合能源系統低碳運行提供了解決方案?，F有技術已經對綜合能源系統低碳運行進行了研究。相關的現有技術如下：（1）一種含碳捕集設備的綜合能源系統主從博弈模型，驗證了碳捕集設備在降低系統碳排放方面的能力；（2）一種含儲液罐的碳捕集電廠運行模型，驗證了碳捕集電廠在促進風電消納、降低碳排放方面的優勢；（3）一種考慮階梯型碳交易的綜合能源系統低碳經濟模型，算例分析表明，在階梯型碳交易機制下，系統碳排放量和運行成本顯著降低；（4）基于階梯型碳交易機制，構建獎懲型碳交易成本模型，制約系統碳排放量，仿真驗證了獎懲型碳交易機制在制約系統碳排放方面的能力。上述現有技術表明，碳捕集設備和階梯型碳交易機制均可有效降低系統碳排放量，然而，現有技術對碳捕集設備和階梯型碳交易機制內在協同運行機理研究較少。

國際能源署等機構給出了系統運行靈活性的概念，現有技術中公開的關于能源系統運行靈活性方面的部分技術如下：（1）一種計及靈活性需求的綜合能源系統優化配置方法，有效實現系統規劃在運行經濟性和安全性之間的平衡；（2）技術推導了靈活性需求的數學表達，建立的氣、熱網運行靈活性的數學模型，分析表明，通過提高運行靈活性可有效降低系統運行成本；（3）為平抑可再生能源和負荷的不確定性，公開了一種考慮多能靈活性的綜合能源系統優化策略，分析表明，所提模型可以通過協調機組出力提升系統運行靈活性，平抑系統功率波動；（4）一種靈活調節資源的聯合運行市場機制，分析表明，該方法在提升新能源消納水平、靈活性方面具有較好的效果?，F有技術多數采用可控設備調節系統靈活性，極少考慮引入負荷側可調度資源對系統靈活性進行調節。此外，現有技術尚未關注在PIES的調度目標中涉及低碳性、經濟性與靈活性三者的協同優化。

發明內容

針對上述背景技術中指出的技術問題，本發明的目的是提供一種面向低碳的光伏、風力發電并網與儲能優化方法及裝置。

為實現本發明的目的，本發明提供的技術方案如下：

第一方面

本發明提供了一種面向低碳的光伏、風力發電并網與儲能優化方法，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：