一种多能互补基地风光火储建设时序优化方法与系统技术方案

本发明专利技术公开一种多能互补基地风光火储建设时序优化方法与系统，方法包括：得到风电场、光伏电站、火电厂及储能电站的建设时序方案组合；分别计算建设时序方案组合对应的优化指标，并通过约束条件判断得到有效的优化指标；比较得到最大的有效优化指标；输出最大有效优化指标对应的建设时序方案组合作为最优方案。本发明专利技术提出的风光火储一体化基地建设时序优化方法及系统，在保证单位时间投资资源的合理分配的同时，同时保证建设规划的建设成本、建设收益达到最优，有利于风光火储一体化基地建设过程中的降本增效。设过程中的降本增效。设过程中的降本增效。

【技术实现步骤摘要】
一种多能互补基地风光火储建设时序优化方法与系统


[0001]本专利技术涉及风光火储一体化
，具体涉及一种风光火储一体化能源基地协调控制系统。

技术介绍

[0002]风光火储一体化基地是指以风电、太阳能、火力发电、储能的能源形式为基础的多能互补综合能源基地。风光火储一体化基地的规划和建设过程中，由于涉及到多种互补能源的工程建设，考虑到投资和施工资源的限制，对各类工程的投资和实施方案时序规划是风光火储一体化基地的重要环节。
[0003]目前，已有的相关时序优化方法多基于电网建设，目前尚无针对风光火储一体化基地的时序优化方法，实际中多采用比较粗放的各项目独立规划、审批、建设的方式。
[0004]现有技术方案的缺点：
[0005]1、目前的时序优化方法针对输电网及配电网，不适用于风光火储一体化基地。
[0006]2、现在采用的粗放的规划、审批、建设的方法，难以保证单位时间投资资源的合理分配，同时难以保证建设规划的建设成本、建设收益达到最优。

技术实现思路

[0007]本专利技术针对风光火储一体化基地的建设时序，提出了一种各能源组件建设时序的优化方法与相应系统，从而保证单位时间投资资源的合理分配，同时保证建设规划的建设成本、建设收益达到最优，有利于风光火储一体化基地建设过程中的降本增效。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术提供了如下的技术方案。
[0009]一种多能互补基地风光火储建设时序优化方法，包括以下步骤：
[0010]得到风电场、光伏电站、火电厂及储能电站的建设时序方案组合；
[0011]分别计算建设时序方案组合对应的优化指标，并通过约束条件判断得到有效的优化指标；比较得到最大的有效优化指标；
[0012]输出最大有效优化指标对应的建设时序方案组合作为最优方案。
[0013]作为本专利技术的进一步改进，分别计算建设时序方案组合对应的优化指标，并通过约束条件判断得到有效的优化指标；比较得到最大的有效优化指标具体包括：
[0014]首先输入第i＝1个方案组合，计算其优化指标I(Xi)，判断Xi是否满足约束条件，如满足，则Xi为有效方案，I(Xi)为有效数值，随后令i＝i+1，进行下一个方案的计算，直到所有方案全部计算完毕；从所有计算结果中，选取有效方案中指标值最大值。
[0015]作为本专利技术的进一步改进，所述优化指标I(Xi)的计算方法如下：
[0016]I(Xi)＝
‑
A(Xi)+B(Xi)
[0017]其中，A(Xi)是Xi对应的投资成本指标，B(Xi)是Xi对应的收益指标。
[0018]作为本专利技术的进一步改进，所述优化指标I(Xi)的计算方法如下：
[0019][0020]其中，n为整个规划期内等分的时间阶段数，k表示第k个时间阶段，1≤k≤n；
[0021]Xi＝[Xwi,Xpi,Xfi,Xbi]T
[0022]Xwi为n阶列向量，取值范围为0到1的闭区间，0代表风电场此时间阶段尚未进行投资注入，1代表风电场此时间阶段已经完成了投资注入的100％，即已经投产，Xwi(k)表示第i个组合方案的第k个时间阶段风电场投资注入完成了Xwi(k)x100％；
[0023]Xpi为n阶列向量，取值范围为0到1的闭区间，0代表光伏电站此时间阶段尚未进行投资注入，1代表光伏电站此时间阶段已经完成了投资注入的100％，即已经投产，Xpi(k)表示第i个组合方案的第k个时间阶段光伏电站投资注入完成了Xpi(k)x100％；
[0024]Xfi为n阶列向量，取值范围为0到1的闭区间，0代表火电厂此时间阶段尚未进行投资注入，1代表火电厂此时间阶段已经完成了投资注入的100％，即已经投产，Xfi(k)表示第i个组合方案的第k个时间阶段火电厂投资注入完成了Xfi(k)x100％；
[0025]Xbi为n阶列向量，取值范围为0到1的闭区间，0代表储能电站此时间阶段尚未进行投资注入，1代表储能电站此时间阶段已经完成了投资注入的100％，即已经投产，Xbi(k)表示第i个组合方案的第k个时间阶段储能电站投资注入完成了Xbi(k)x100％；
[0026]Aw为风电场的投资总额，ρw为风电场的投资折现率；Ap为光伏电站的投资总额，ρp为光伏电站的投资折现率；Af为火电厂的投资总额，ρf为火电厂的投资折现率；Ab为储能电站的投资总额，ρb为储能电站的投资折现率。
[0027]作为本专利技术的进一步改进，
[0028][0029]bw(k)为第k阶段风电场产生的阶段收益，bp(k)为第k阶段光伏电站产生的阶段收益，bf(k)为第k阶段火电厂产生的阶段收益，bb(k)为第k阶段储能电站产生的阶段收益。
[0030]作为本专利技术的进一步改进，判断Xi是否满足的约束条件包括：
[0031]约束条件1：第k阶段最大投资额约束
[0032]Aw
×
Xwi(k)+Ap
×
Xpi(k)+Af
×
Xfi(k)+Ab
×
Xbi(k)≤Cmax(k)
[0033]其中，Cmax(k)为第k阶段最大投资额；
[0034]约束条件2：时间前后关系约束
[0035]火电厂必须在风电场投产后才可以开始建设，约束条件为：
[0036]Xfi(k)＝0(where Xwi(k)＜1)
[0037]3)约束条件3：投产年最晚约束
[0038]风电场最晚第year个时间阶段前投产，约束条件为：
[0039]Xwi(k)＝1(where k≥year)
[0040]4)约束条件4：第k阶段投产项目数量约束
[0041]第k个时间阶段投产项目的数量最大为Nmax，约束条件为：
[0042]nw(k)+np(k)+nf(k)+nb(k)≤Nmax
[0043]其中，nw为n阶列向量，nw(k)表示第k时间阶段内投产的风电场数量，取值为0或1；np为n阶列向量，np(k)表示第k时间阶段内投产的光伏电站数量，取值为0或1；nf为n阶列向量，nf(k)表示第k时间阶段内投产的火电厂数量，取值为0或1；nb为n阶列向量，nb(k)表示第k时间阶段内投产的储能电站数量，取值为0或1。
[0044]一种多能互补基地风光火储建设时序优化系统，包括：
[0045]建立模块，用于建立风电场、光伏电站、火电厂及储能电站的建设时序方案组合；
[0046]计算模块，用于分别计算建设时序方案组合对应的优化指标，并通过约束条件判断得到有效的优化指标；比较得到最大的有效优化指标；
[0047]输出模块，用于输出最大有效优化指标对应的建设时序方案组合作为最优方案。
[0048]一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述多能互补基地风光火储建本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多能互补基地风光火储建设时序优化方法，其特征在于，包括以下步骤：得到风电场、光伏电站、火电厂及储能电站的建设时序方案组合；分别计算建设时序方案组合对应的优化指标，并通过约束条件判断得到有效的优化指标；比较得到最大的有效优化指标；输出最大有效优化指标对应的建设时序方案组合作为最优方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，分别计算建设时序方案组合对应的优化指标，并通过约束条件判断得到有效的优化指标；比较得到最大的有效优化指标具体包括：首先输入第i＝1个方案组合，计算其优化指标I(Xi)，判断Xi是否满足约束条件，如满足，则Xi为有效方案，I(Xi)为有效数值，随后令i＝i+1，进行下一个方案的计算，直到所有方案全部计算完毕；从所有计算结果中，选取有效方案中指标值最大值。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述优化指标I(Xi)的计算方法如下：I(Xi)＝
‑
A(Xi)+B(Xi)其中，A(Xi)是Xi对应的投资成本指标，B(Xi)是Xi对应的收益指标。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述优化指标I(Xi)的计算方法如下：其中，n为整个规划期内等分的时间阶段数，k表示第k个时间阶段，1≤k≤n；Xi＝[Xwi,Xpi,Xfi,Xbi]
T
Xwi为n阶列向量，取值范围为0到1的闭区间，0代表风电场此时间阶段尚未进行投资注入，1代表风电场此时间阶段已经完成了投资注入的100％，即已经投产，Xwi(k)表示第i个组合方案的第k个时间阶段风电场投资注入完成了Xwi(k)x100％；Xpi为n阶列向量，取值范围为0到1的闭区间，0代表光伏电站此时间阶段尚未进行投资注入，1代表光伏电站此时间阶段已经完成了投资注入的100％，即已经投产，Xpi(k)表示第i个组合方案的第k个时间阶段光伏电站投资注入完成了Xpi(k)x100％；Xfi为n阶列向量，取值范围为0到1的闭区间，0代表火电厂此时间阶段尚未进行投资注入，1代表火电厂此时间阶段已经完成了投资注入的100％，即已经投产，Xfi(k)表示第i个组合方案的第k个时间阶段火电厂投资注入完成了Xfi(k)x100％；Xbi为n阶列向量，取值范围为0到1的闭区间，0代表储能电站此时间阶段尚未进行投资注入，1代表储能电站此时间阶段已经完成了投资注入的100％，即已经投产，Xbi(k)表示第i个组合方案的第k个时间阶段储能电站投资注入完成了Xbi(k)x100％；Aw为风电场的投资总额，ρw为风电场的投资折现率；Ap为光伏电站的投资总额，ρp为光伏电...

【专利技术属性】
技术研发人员：李铮，李成昌，李甲伟，申旭辉，陈国武，汤海雁，闫永昌，王申桂，
申请(专利权)人：中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：