[發明專利]一種網儲協同規劃方法、系統、介質及設備

在審

• 申請號: 202211604549.2
• 申請日: 2022-12-13
• 公開（公告）號: CN115935664A
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發明（設計）人: 李佳;鄧嬌嬌;楊鈐;李志遠;王建學;鄭曉明;劉紅麗;荊永明
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司經濟技術研究院;西安交通大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06Q10/0631;G06Q50/06;G06F111/04;G06F111/06;G06F113/04
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

本發明公開了一種網儲協同規劃方法、系統、介質及設備，以輸電線路與儲能元件的投資成本，常規場景下的年運行成本，以及極端場景下的罰項成本最小化建立目標函數；建立規劃模型中輸電線路與儲能投資決策階段的約束，對目標函數中輸電線路與儲能的投建變量進行約束；基于輸電線路與儲能的投資決策，不考慮新能源與負荷的波動情況，建立常規情況確定形式下系統中火電機組、新能源機組、儲能元件運行階段的約束與網絡約束，對負荷與新能源發電的不確定性進行建模，考慮極端情況場景s下運行階段約束，得到不確定形式的網儲協同規劃的魯棒模型，用以決策充分考慮負荷與新能源不確定下的規劃結果與系統運行情況，實現投資成本與運行成本的最小化。

技術領域

本發明屬于電力系統中的規劃評估技術領域，具體涉及一種網儲協同規劃方法、系統、介質及設備。

背景技術

隨著新型電力系統的構建，未來電力負荷將會持續增長，新能源的滲透率也會逐漸提高。負荷的快速增長將會給現有的輸電網架施加壓力，當網架難以滿足大量負荷的需求時，則會導致輸電線路阻塞問題的發生，電力電量平衡會面臨嚴峻挑戰。同時，由于新能源的電源隨機性與波動性的特點，常規的火電機組難以滿足電源與負荷雙重不確定的靈活性需求，這將會導致棄風棄光現象的頻繁出現，新能源消納的問題日益顯著。如何解決電力系統中電力電量平衡與新能源消納問題，這對于電力系統規劃領域的研究提出了更高的要求。在規劃研究領域，輸電線路的投建被認為是緩解輸電阻塞的有效手段。而鑒于儲能元件削峰填谷、平抑波動的特點，其被認為是提高電力系統靈活性，滿足新能源消納需求的理想元件之一。近些年來圍繞輸電網擴展規劃與儲能規劃各自都擁有大量的研究，而兩者的聯合規劃可以從電力系統規劃的全局層面出發，充分考慮輸電網與儲能的效益與兩者在運行層面上的相互作用。因此研究輸電網-儲能聯合規劃模型對于滿足電力負荷增長需求、提高電力系統靈活性并減少電力系統投資與運行的成本具有重要意義。

為了考慮電力系統復雜的不確定性因素，目前為止，規劃領域的優化模型主要有隨機優化模型與魯棒優化模型。其中，隨機優化模型模擬不確定因素的方法主要有期望值、多場景與機會約束模型等，其模型的構建需要考慮不確定因素的概率分布或者用典型場景近似表達不確定性。而實際上，電力系統中的不確定性因素極其復雜，同時又相互耦合，難以用數學概率分布形式準確表達，同時選取典型場景的方法也難以全面考慮電力系統中不確定性的因素變化情況，因此隨機優化模型得出的規劃結果可靠性難以保證。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種網儲協同規劃方法、系統、介質及設備，用于解決網儲協同規劃中充分考慮新能源與負荷波動不確定性的技術問題。

本發明采用以下技術方案：

一種網儲協同規劃方法，包括以下步驟：

S1、以輸電線路與儲能元件的投資成本，常規場景下的年運行成本，以及極端場景下的罰項成本最小化建立目標函數；

S2、建立規劃模型中輸電線路與儲能投資決策階段的約束，對步驟S1得到的目標函數中輸電線路與儲能的投建變量進行約束；

S3、基于步驟S2確定的輸電線路與儲能的投資決策，不考慮新能源與負荷的波動情況，建立常規情況確定形式下系統中火電機組、新能源機組、儲能元件運行階段的約束與網絡約束，對負荷與新能源發電的不確定性進行建模，考慮極端情況場景s下運行階段約束，得到不確定形式的網儲協同規劃的魯棒模型，用以決策充分考慮負荷與新能源不確定下的規劃結果與系統運行情況。

具體的，步驟S1中，目標函數為：

minC^Line,Inv+C^Storage,Inv+C^Ope+maxminΔC^Ope