一种高比例清洁能源电网电源最优降碳运行方法技术

本发明专利技术提出了一种高比例清洁能源电网电源最优降碳运行方法。引入全年每个时刻每个机组不同类型的电源出力和负荷，构建电网电源与负荷平衡模型、上网电价收益模型、发电成本模型、经济效益模型和碳排放目标模型；根据经济效益模型、碳排放目标模型构建电源最优降碳运行策略综合目标模型，构建系统约束条件模型。以电源最优降碳运行策略综合目标模型作为优化目标，以系统约束条件模型作为约束条件，通过NSGA

【技术实现步骤摘要】
一种高比例清洁能源电网电源最优降碳运行方法


[0001]本专利技术涉及一种电网电源最优降碳运行的方法，尤其是涉及一种高比例清洁能源电网电源最优降碳运行方法。

技术介绍

[0002][0003]在实际电网中，包括多种能源形式协调运行，火电机组较为稳定一般充当基荷；水电机组受来水影响较大，分为枯水期和丰水期；光伏机组受日照以及昼夜因素影响较大；风电机组受季节性来风情况影响较大。每种能源形式发电特性以及发电并网成本有着差异性，如何在协调来水、来风、光照变化等情况下，满足电网负荷峰谷差要求，尽可能降碳运行且保障各种能源发电的综合效益成本是非常有必要的。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要是解决现有策略所存在的技术问题，提出了一种高比例清洁能源电网电源最优降碳运行方法。针对高比例清洁能源电网运行的特点，考虑电网内电源与大电网传统电源的互补，计及风光水火各种类型电源出力的特性和负荷与电源之间的功率匹配特性，在满足系统约束和不同电源约束的条件下，优化选取每种类型电源的组合配置，使高比例清洁能源电网在经济效益最大化的同时排碳量最小。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高比例清洁能源电网电源最优降碳运行方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：引入全年每个时刻每个机组的火电出力、全年每个时刻每个机组的风电出力、全每个时刻每个机组的光伏出力、全年每个时刻每个机组的水电出力、全年每个时刻的负荷，进一步构建电网电源与负荷平衡模型；步骤2：构建上网电价收益模型、构建发电成本模型，进一步通过上网电价收益模型、发电成本模型构建经济效益模型；步骤3：构建碳排放目标模型；步骤4：根据经济效益模型、碳排放目标模型构建电源最优降碳运行策略综合目标模型；步骤5：根据电源最优降碳运行策略综合目标模型作为优化目标模型，通过功率平衡约束、线路潮流安全约束、节点电压约束、火电机组约束、水电机组约束、光伏出力上限约束、风电出力上限约束、碳排放约束构建系统约束条件模型；步骤6：以步骤4所述的电源最优降碳运行策略综合目标模型作为优化目标，以步骤5所述的系统约束条件模型作为约束条件，通过NSGA
‑Ⅱ
算法对电源最优降碳运行策略综合目标模型进行优化求解，得到优化后全年每个时刻各类型电源的最优出力策略，该策略可用于高比例清洁能源电网实际调度运行过程中各类型电源的出力分配。2.根据权利要求1所述的高比例清洁能源电网电源最优降碳运行方法，其特征在于，步骤1所述全年每个时刻每个机组的火电出力为：其中，为全年第t个时刻第i组火电机组的出力,T表示全年时刻的数量，N
G
是火电机组的总数量；步骤1所述全年每个时刻每个机组的风电出力为：其中，为全年第t个时刻第j组风电机组的出力,T表示全年时刻的数量，N
W
是风电机组的总数量；步骤1所述全年每个时刻每个机组的光伏出力为：其中，为全年第t个时刻第k组光伏机组的出力,T表示全年时刻的数量，N
P
是光伏机组的总数量；步骤1所述全年每个时刻每个机组的水电出力为：其中，为全年第t个时刻第l组水电机组的出力,T表示全年时刻的数量，N
H
是水电机组的总数量；步骤1所述全年每个时刻的负荷为：P
L,t
，t＝1,2,
…
T其中，P
L,t
为全年第t个时刻的负荷,T表示全年时刻的数量；步骤1所述构建电网电源与负荷平衡模型为：
3.根据权利要求1所述的高比例清洁能源电网电源最优降碳运行方法，其特征在于，步骤2所述上网电价收益模型为：其中，为全年第t个时刻第i组火电机组的出力，为全年第t个时刻第j组风电机组的出力，为全年第t个时刻第k组光伏机组的出力，为全年第t个时刻第l组水电机组的出力，ρ
G
是火电的上网平均电价，ρ
W
是风电的上网平均电价，ρ
P
是光伏的上网平均电价，ρ
H
是水电的上网平均电价,T表示全年时刻的数量，N
G
是火电机组的总数量，N
W
是风电机组的总数量，N
P
是光伏机组的总数量，N
H
是水电机组的总数量；步骤2所述构建发电成本模型为：C＝C1+C2+C3+C4+C5其中，C1表示火电机组的燃料成本，C2表示火电机组的启停成本，C3表示水电机组的发电成本，C4表示风电机组的发电成本，C5表示光伏机组的发电成本；步骤2所述构建经济效益模型为：maxF1＝S
‑
C其中，MAX表示经济收益最大化目标,S表示上网电价收益，C是总发电成本，F1表示经济效益。4.根据权利要求1所述的高比例清洁能源电网电源最优降碳运行方法，其特征在于，步骤3所述构建碳排放目标模型为：其中，MIN表示碳排放最小目标，F2表示电力系统碳排放量，α
i
是第i组火电机组的单位出力碳排放系数，为全年第t个时刻第i组火电机组的出力,T表示全年时刻的数量，N
G
是火电机组的总数量。5.根据权利要求1所述的高比例清洁能源电网电源最优降碳运行方法，其特征在于，步骤4所述构建电源最优降碳运行策略综合目标模型为：其中，MIN表示碳排放最小目标，F2表示电力系统碳排放量，α
i
是第i组火电机组的单位出力碳排放系数，为全年第t个时刻第i组火电机组的出力,T表示全年时刻的数量，N
G
是火电机组的总数量，MAX表示经济收益最大化目标,S表示上网电价收益，C是总发电成本，F1表示经济效益。6.根据权利要求1所述的高比例清洁能源电网电源最优降碳运行方法，其特征在于，步
骤5所述功率平衡约束为：其中，为全年第t个时刻第i组火电机组的出力，为全年第t个时刻第j组风电机组的出力，为全年第t个时刻第k组光伏机组的出力，为全年第t个时刻第l组水电机组的出力，T表示全年时刻的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄文涛，王歆智，何俊，罗杰，邓明辉，程肖达，朱理文，于华，张博凯，郑青青，王宇，叶泽力，刘子旻，刘宗，刘毅，何立勋，
申请(专利权)人：湖北工业大学，
类型：发明
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