考虑长时间断面的外送新能源低碳效益提升方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种考虑长时间断面的外送新能源低碳效益提升方法及系统，包括：对长时间断面下的新能源出力特性进行分析，确定外送通道中新能源占比；基于外送通道中新能源占比，确定新能源出力与碳排放之间的关系；根据新能源出力与碳排放之间的关系，设置外送输电通道输送能力最大为优化目标，并设置约束条件对优化目标进行求解，获得长时间断面的外送新能源碳排放值。本发明专利技术通过对比计算得到外送新能源碳排放值与现有碳排放结果，低碳效果显著，有效提升整体外送新能源低碳效果，将会有助于双碳目标的实现、同时也为远距离电网规划的建设、政府部门制定相关政策提供了依据。政府部门制定相关政策提供了依据。政府部门制定相关政策提供了依据。

【技术实现步骤摘要】
考虑长时间断面的外送新能源低碳效益提升方法及系统


[0001]本专利技术是关于一种考虑长时间断面的外送新能源低碳效益提升方法及系统，涉及新能源


技术介绍

[0002]为促进我国“碳达峰、碳中和”发展目标，要求2030年非化石能源占一次能源消费比重约达到25％。通过逐步提高外送系统中，风电、光伏等新能源并网比重，能够有效提升外送系统的低碳效益。
[0003]大规模新能源并网外送过程中，由于替代了部分传统火电机组的出力，虽然造成传统火电机组频繁启停增加了二氧化碳的排放量，但是整体减少的二氧化碳排放量将大于增加部分，低碳效果明显。
[0004]现有低碳效益提升技术中，未考虑外送通道能力对其低碳效益带来的影响，导致提升效果偏离实际工况。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术的目的是提供一种能够提升整体外送新能源低碳效果，有助于双碳目标实现的考虑长时间断面的外送新能源低碳效益提升方法及系统。
[0006]为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种考虑长时间断面的外送新能源低碳效益提升方法，包括：
[0008]对长时间断面下的新能源出力特性进行分析，确定外送通道中新能源占比；
[0009]基于外送通道中新能源占比，确定新能源出力与碳排放之间的关系；
[0010]根据新能源出力与碳排放之间的关系，设置外送输电通道输送能力最大为优化目标，并设置约束条件对优化目标进行求解，获得长时间断面的外送新能源碳排放值。
[0011]进一步地，对长时间断面下的新能源出力特性进行分析，确定外送通道中新能源占比，包括：
[0012]通过分析新能源全年每小时的出力特性，即8760时间断面下的出力情况，判断外送通道中的占比及确定需要配置的火电机组，使得送受端功率平衡。
[0013]进一步地，基于外送通道中新能源占比，确定新能源出力与碳排放之间的关系，包括：根据配置的火电机组，获得火电机组的碳排放量，进而获得新能源出力与碳排放之间的关系：
[0014][0015]式中，为外送系统碳排放量；E为碳排放量因子，t为时间断面，T＝8760，P
t
,total为长时间断面下的外送总用电负荷，P
t,wt
，P
t,pv
为长时间断面下的风电、光伏功率，当
越小，说明碳排放的低碳效果越明显，反之亦然。
[0016]进一步地，确定影响外送输电通道中制约低碳效益的提升因素为外送输电通道输送能力。
[0017]进一步地，根据新能源出力与碳排放之间的关系，设置外送输电通道输送能力最大为优化目标，即：
[0018][0019]式中，P
t,ther
为火电的当前功率值。
[0020]进一步地，约束条件包括各类机组的等式约束和不等式约束，包括：
[0021]设置外送系统中新能源的出力约束，即：
[0022]0≤P
t,wt
≤P
max,wt
[0023]0≤P
t,pv
≤P
max,pv
[0024]式中，P
max,wt
，P
max,pv
为外送系统中风电、光伏新能源的最大出力；
[0025]设置常规火电机组相关约束；
[0026]设置功率平衡约束，即：
[0027][0028]式中，P
t,wt
、P
t,pv
、P
t,ther
、P
t,L
分别为t时段内风电、光伏、火电、负荷的当前功率值。
[0029]进一步地，设置常规火电机组相关约束，包括：
[0030]设置常规火电机组约束，即：
[0031][0032]式中，为表示机组j在t时段的运行状态，P
t,j
为常规火电机组的出力；P
min,j
、P
max,j
为常规火电机组j的最大最小出力；
[0033]设置常规火电机组的爬坡约束，即：
[0034]P
t+1,j
‑
P
t,j
≤P
up,j
Δt
[0035]P
t,j
‑
P
t+1,j
≤P
down,j
Δt
[0036]式中，P
up,j
和P
down,j
为t时段内常规火电机组的最大最小爬坡功率，Δt为常规火电机组运行时段；
[0037]设置常规火电机组的启停约束，即：
[0038][0039][0040]式中，Y
t,j
和Z
t,j
为机组j在t时段的启停状态，当Y
t,j
和Z
t,j
为1表示机组在启动状态，否则停机状态，k
on
和k
off
为机组j在t时段的最小启动和停机时间。
[0041]第二方面，本专利技术还提供考虑长时间断面的外送新能源低碳效益提升系统，，该系统包括：
[0042]第一单元，被配置为对长时间断面下的新能源出力特性进行分析，确定外送通道中新能源占比；
[0043]第二单元，被配置为基于外送通道中新能源占比，确定新能源出力与碳排放之间的关系；
[0044]第三单元，被配置为根据长时间断面下的新能源出力特性与低碳效果关系，将设置制约因素外送输电通道输送能力最大为优化目标；
[0045]第四单元，被配置为设置约束条件，对上述优化目标进行求解，获得长时间断面的外送新能源碳排放值。
[0046]第三方面，本专利技术还提供一种电子设备，包括计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现所述的方法。
[0047]第四方面，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令，其中，所述程序指令被处理器执行时用于实现所述的方法。
[0048]本专利技术由于采取以上技术方案，其具有以下特点：
[0049]1、本专利技术对长时间断面下的新能源出力特性进行分析，确定外送通道中新能源占比；基于外送通道中新能源占比，确定新能源出力与碳排放之间的关系；根据新能源出力与碳排放之间的关系，设置外送输电通道输送能力最大为优化目标，并设置约束条件对优化目标进行求解，获得长时间断面的外送新能源碳排放值，通过对比计算得到外送新能源碳排放值与现有碳排放结果，低碳效果显著。
[0050]2、相较于以往的提升方法，为了提高清洁能源利用率和降低碳排放，本专利技术以全年8760时间断面为基础，重点分析风电、光伏等典型低碳电源的出力特性，判断能否满足送受端功率平衡，识别制约外送新能源低碳效益的关键因素，即外送输电通道输送能力(外送系统调峰能力)，提升整体外送新能源低碳效果，将会有助于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑长时间断面的外送新能源低碳效益提升方法，其特征在于包括：对长时间断面下的新能源出力特性进行分析，确定外送通道中新能源占比；基于外送通道中新能源占比，确定新能源出力与碳排放之间的关系；根据新能源出力与碳排放之间的关系，设置外送输电通道输送能力最大为优化目标，并设置约束条件对优化目标进行求解，获得长时间断面的外送新能源碳排放值。2.根据权利要求1所述的考虑长时间断面的外送新能源低碳效益提升方法，其特征在于，对长时间断面下的新能源出力特性进行分析，确定外送通道中新能源占比，包括：通过分析新能源全年每小时的出力特性，即8760时间断面下的出力情况，判断外送通道中的占比及确定需要配置的火电机组，使得送受端功率平衡。3.根据权利要求2所述的考虑长时间断面的外送新能源低碳效益提升方法，其特征在于，基于外送通道中新能源占比，确定新能源出力与碳排放之间的关系，包括：根据配置的火电机组，获得火电机组的碳排放量，进而获得新能源出力与碳排放之间的关系：式中，为外送系统碳排放量；E为碳排放量因子，t为时间断面，T＝8760，P
t,total
为长时间断面下的外送总用电负荷，P
t,wt
，P
t,pv
为长时间断面下的风电、光伏功率，当越小，说明碳排放的低碳效果越明显，反之亦然。4.根据权利要求3所述的考虑长时间断面的外送新能源低碳效益提升方法，其特征在于，确定影响外送输电通道中制约低碳效益的提升因素为外送输电通道输送能力。5.根据权利要求4所述的考虑长时间断面的外送新能源低碳效益提升方法，其特征在于，根据新能源出力与碳排放之间的关系，设置外送输电通道输送能力最大为优化目标，即：式中，P
t,ther
为火电的当前功率值。6.根据权利要求1所述的考虑长时间断面的外送新能源低碳效益提升方法，其特征在于，约束条件包括各类机组的等式约束和不等式约束，包括：设置外送系统中新能源的出力约束，即：0≤P
t,wt
≤P
max,wt
0≤P
t,pv
≤P
max,pv
式中，P
max,wt
，P
max,pv
为外送系统中风电、光伏新能源的最大出力；设置常规火电机组相关约束；设置功率平衡约束，即：式中，P
t,wt
、P
t,pv

【专利技术属性】
技术研发人员：德格吉日夫，董力通，田雪沁，娄奇鹤，王新雷，徐彤，周泊宇，杨馥源，王海猷，佟宇梁，王娜，周专，王新刚，吕盼，
申请(专利权)人：国家电网有限公司国网新疆电力有限公司，
类型：发明
国别省市：