计及碳交易的光热电站与风电系统、低碳调度方法及系统技术方案

技术编号:28055961 阅读:28 留言:0更新日期:2021-04-14 13:26
本发明专利技术涉及一种计及碳交易的光热电站与风电系统、基于该系统的低碳经济调度方法及系统,其中,通过风电、火电与光热联合运行,并由光热电站分担火电机组承担的备用容量,能够降低碳排并促进风电消纳;电热转换环节、光热电站与火电机组三者共同为系统提供旋转备用,可以有效降低传统火电机组出力进而减少碳排量、有效提升风电的消纳水平的同时保证运行的经济性。在低碳经济调度方法及系统中,以电力系统综合成本最优为目标函数,结合各机组元件的约束条件构建低碳调度模型;基于低碳调度模型得到低碳调度方案,有利于电力系统运行的低碳化。化。化。

【技术实现步骤摘要】
计及碳交易的光热电站与风电系统、低碳调度方法及系统


[0001]本专利技术涉及电力系统低碳调度
,特别是涉及一种计及碳交易的光 热电站与风电系统、基于计及碳交易的光热电站与风电系统的低碳调度方法及 系统。

技术介绍

[0002]近年来,碳排放导致的环境污染问题日益严重,推动低碳发展已经成为全 球共识。面对严峻的生态保护形势以及日益提高的绿色用能需求,我国已提出 2030年碳排放达峰、碳排放强度下降60%~65%的战略目标。
[0003]电力系统低碳化的实现途径可以概括为两方面:技术方面,如广泛采用风 电、光热等新能源技术;政策方面,引入碳交易、健全市场机制等。通过两方 面协调配合能够实现系统的低碳经济运行。
[0004]现有研究中分析了光热等低碳技术与碳交易机制对抑制排碳量和促进新 能源消纳方面的作用,具有一定的理论与实践价值,但仍存在可进一步研究和 探讨的问题:1)从光热电站内部而言,对于电热转换环节和储热装置的联合 运行如何影响碳排量、弃风量与运行成本的分析尚有不足;2)从电源内部挖 掘低碳潜力,由电热转换环节、光热电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计及碳交易的光热电站与风电系统,其特征在于,所述光热电站与风电系统包括风电场和光热电站,所述光热电站包括光场、储热模块、功率转换模块以及电热转换模块;所述光场吸收太阳能转换为热能,一部分热能通过导热工质由功率转换模块转换成电能,另一部分热能通过导热工质存储于所述储热模块;所述风电场通过所述电热转换模块将弃风电量转换成热量并存储于所述储热模块中;所述光热电站、所述电热转换模块和火电机组共同为整个电力系统提供旋转备用;在所述光热电站与风电系统引入碳交易机制,降低整个电力系统的碳排放量。2.一种基于权利要求1所述的系统实现低碳调度方法,其特征在于,包括:获取电力系统综合成本;所述电力系统综合成本包括碳交易成本、火电机组运行成本、光热电站运行成本、风电运维成本、电热转换成本以及弃风惩罚成本;获取火电机组和光热电站与风电系统的约束条件;所述约束条件包括电力系统功率平衡约束、光热电站与风电系统运行约束、电力系统旋转备用约束和潮流约束;以电力系统综合成本最优为目标函数,结合约束条件构建低碳调度模型;求解所述低碳调度模型,得到低碳调度方案。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述以电力系统综合成本最优为目标函数,具体包括:目标函数为:F=min(C1+C2+C3+C4+C5+C
P
)其中,F为低碳调度模型的综合成本;C1、C2和C3分别为火电机组、光热电站与风电的运行成本;C4为电热转换成本;C5为弃风惩罚成本;C
P
为碳交易成本。4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述碳交易成本:其中,C
p
为所述碳交易成本;T为调度周期的时段数;N
G
为所述火电机组的数量;σ为单位碳排放权交易价格;D
i,t,h
=δ
i,h P
Gi,t
其中,δ
i,h
为第i个火电机组的配额系数;D
i,t,h
和P
Gi,t
分别为t时段第i个火电机组的碳排量配额和输出功率;D
i,t
=δ
i P
Gi,t
其中,D
i,t
为t时段第i个火电机组的实际碳排放量;δ
i
为第i个火电机组的碳排放系数;所述火电机组运行成本:其中,C1为火电机组运行成本;U
i,t
为第i个火电机组在t时段的状态变量;a
i
、b
i
、c
i
分别为第i个火电机组的煤耗成本系数;B
i
为第i个火电机组的启停成本;所述光热电站运行成本:
其中,C2为光热电站运行成本;K
s
为光热电站的运维成本系数;P
CSP,t
为光热电站在t时段的调度出力;U
t,e
为光热电站的开停机变量;C
e
为光热电站的启停成本;所述风电运维成本:其中,C3为风电运维成本;K
w
为风电的运维成本系数;P
w,t
为风电在t时段的输出功率;所述电热转换成本:其中,C4为电热转换成本;K
r
为电热转换成本系数;P
tEH
为t时段电热转换模块转换的电功率;所述弃风惩罚成本:所述弃风惩罚成本:其中,C5为弃风惩罚成本;K
q
为弃风惩罚成本系数;...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔杨邓贵波唐耀华仲悟之宋丹赵钰婷郝涛
申请(专利权)人:润电能源科学技术有限公司中国电力科学研究院有限公司
类型:发明
国别省市:

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