计及新能源消纳成本最优的多源荷互补规划方法技术

本发明专利技术公开了计及新能源消纳成本最优的多源荷互补规划方法，包括建立了计及新能源消纳成本的上层规划

【技术实现步骤摘要】
计及新能源消纳成本最优的多源荷互补规划方法


[0001]本专利技术属于综合能源系统容量优化规划
，具体涉及计及新能源消纳成本最优的多源荷互补规划方法。

技术介绍

[0002]近年来，我国风、光等可再生能源发展迅速，在电网中占有越来越重要的地位。由于可再生能源装机容量与电力需求不匹配，消费空间不足。而受外送通道限制、供电建设与电网建设不同步、市场机制不完善等因素的影响，造成的弃风弃光问题没有得到很好解决。此外，可再生能源发电的间歇性、易变性和随机性也没有得到解决，并网消费难度加大。
[0003]随着能源需求形式增多以及环保需求带来的压力，能源格局不断从传统化石能源向可再生能源均衡开发、多源荷互补利用的新型格局发展。多源荷系统作为集能源与负荷互联、转化、耦合、存储等功能于一体的小型综合能源系统成为了研究热点。MSLS是IES的基本单元和重要组成部分，它强化了能源的梯级利用和多能源的耦合转化，可以有效提高能源的利用率，降低用能成本，同时减少对环境的污染。科学合理规划MSLS中的可再生能源设备、多能转化元件以及储电、储热、储气等可充分考虑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.计及新能源消纳成本最优的多源荷互补规划方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：步骤1、构建双层规划模型：考虑多能源系统投资与运行成本的多能源系统年净现值成本构建上层规划模型，结合多能源系统中含新能源消纳成本与环境成本的运营净收益构建下层规划模型，上层规划模型将规划得出的各类机组规划容量传递给下层运行模型，下层规划模型模拟多能源系统的整体运行调度情况，并计及电力市场出清机制，得到收益返回给上层规划模型；步骤2、计算各类机组规划容量：根据上层规划参与主体、上层规划源荷设备特性，以多能源系统年净现值成本最小为目标构建年净现值成本函数及约束条件，并计算各类机组规划容量；步骤3、计算下层收益：将各类机组规划容量传递给下层运行模型，结合下层规划参与主体、电力市场出清收益，以运营收益最大为目标构建下层规划模型的运营效益函数及约束条件，并计算最优收益；步骤4、将最优收益返回给上层规划模型，修正多源荷系统规划年的净现值成本后，返回步骤2，进行迭代，达到迭代终止条件后，输出各类机组规划容量和最优收益。2.根据权利要求1所述计及新能源消纳成本最优的多源荷互补规划方法，其特征在于，步骤2具体过程为：步骤2.1、确定上层规划参与主体为上层规划投资主体、上层规划运行主体；步骤2.2、确定上层规划源荷设备包括产能单元、储能单元、用能单元，根据上层规划源荷设备的耗用量以及源
‑
荷设备的不确定性，构建约束条件；步骤2.3、以多能源系统年净现值成本最小为目标构建年净现值成本函数：式中，C
NPC
为多源荷系统规划层净现值成本；C
inv
为多源荷系统规划层设备投资成本；为系统规划层各设备单位投资成本；Cap
i
为各个设备的建设容量；f为等年值系数；r为基准折现率；Y为规划期年限；C
ope
为多源荷系统待规划元件的年运营收益。3.根据权利要求2所述计及新能源消纳成本最优的多源荷互补规划方法，其特征在于，步骤2.2所述根据上层规划源荷设备的耗用量以及源
‑
荷设备的不确定性，构建约束条件具体为：(a)产能单元模型为：产能单元包括风机、光伏、燃气轮机机组、热电联产机组、燃气锅炉，产能单元模型表示为：
式中：P
ele
为风机、光伏出力之和；S
gas
为储气装置变化量；为储气装置变化量；分别为燃气轮机机组、热电联产机组、燃气锅炉总耗气量；(b)储能单元模型为：储能单元包括蓄电池、储热、储气模块，储能单元在t时刻的出力与该时刻的剩余电量、前一时刻的剩余电量、每小时的电量衰减量有关，储能单元的模型表示为：S＝[S
ele
,S
heat
,S
gas
]
T
ꢀꢀꢀ
(2)式中：S
ele
、S
heat
、S
heat
分别为储电、储热、储气装置变化量；(c)用能单元模型为：用能单元包括电负荷、热负荷、气负荷及与电网交互电量，用能单元的模型表示为：D＝[D
ele
,D
heat
,D
gas
]
T
ꢀꢀꢀ
(3)式中：D
ele
为电负荷与电网交互电量之和，D
heat
、D
gas
分别为热负荷、气负荷变化量；产能单元、储能单元、用能单元间的耦合关系如式(4)所示：式中：为热电联产机组电、热转化效率；分别为燃气轮机机组、燃气锅炉的转化效率；H
gas
为天然气低热值；(d)源
‑
荷设备的不确定性模型：结合源荷侧的设备出力的波动性与不确定性，故搭建源荷不确定性模型，表示为：式中：P
fi
(t)为源侧与负荷侧设备根据历史数据预测的功率值；ΔP
u
(t)、ΔP
v
(t)分别为源侧或负荷侧出力波动的上、下限，u
i
(t)、v
i
(t)分别为相应变化范围的二元整型变量，当u
i
(t)＝1或(u
i
(t)＝0)时，源侧或荷侧处于不确定性的上限(或下限)时，此时v
i
(t)＝0(或v
i
(t)＝1)；分别...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘霄，张明理，赵琳，陈良，张娜，宋卓然，高靖，吕旭明，程孟增，吉星，商文颖，侯依昕，杨朔，杨博，刘禹彤，满林坤，徐熙林，杨海峰，杨方圆，刘凯，李金起，王宗元，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：