基于日前-日内优化的电力系统低碳运行方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于日前

【技术实现步骤摘要】
基于日前
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日内优化的电力系统低碳运行方法


[0001]本专利技术属于电力系统
，尤其涉及一种基于日前
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日内优化的电力系统低碳运行方法。

技术介绍

[0002]在传统的电力调度中，电网运行多以经济性为优化目标，同时兼顾了一定的安全性。虽然经济调度可以大幅降低系统运行成本，提高整个社会的收益，但是该方式对二氧化碳的排放考虑较少，导致系统整体碳排放水平长期居高不下。随着“碳达峰”、“碳中和”目标的提出，电力系统作为中国社会的主要碳排放来源之一，面临着巨大的减排压力。
[0003]鉴于此，本专利技术提出一种基于日前
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日内优化的电力系统低碳运行方法。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术的目的在于，提供一种基于日前
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日内优化的电力系统低碳运行方法。
[0005]为实现本专利技术的目的，本专利技术所采用的技术方案是：
[0006]一种基于日前
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日内优化的电力系统低碳运行方法，包括日前机组组合优化阶段和日内低碳优化校正阶段，日前机组组合优化阶段，根据日前负荷预测与日前新能源出力区间预测结果，输入构建的日前机组组合模型，求解得到日前机组运行计划；
[0007]日内低碳优化校正阶段，根据日内超短期负荷预测与日内超短期新能源出力区间预测结果，以及求解得到的日前机组运行计划，输入构建的日内低碳校正模型中，求解得到修正后的机组出力。
[0008]进一步地，包括具体步骤：
[0009](1)获取日前负荷预测与日前新能源出力区间预测结果；获取系统拓扑结构和网络参数；将日前预测结果和拓扑连接方式代入日前机组组合模型中，采用分支定界算法求解得到日前机组运行计划；
[0010](2)获取日内超短期负荷与日内超短期新能源出力区间预测结果；将日前机组运行计划和日内超短期预测结果代入日内低碳校正模型中，采用原对偶内点法求解得到修正后的机组出力。
[0011]进一步地，日前机组组合模型以机组电量碳排放、启停碳排放以及二次调频碳排放之和最小为日前优化目标。
[0012]进一步地，日前机组组合模型目标函数的约束条件包括机组电量碳排放、机组启动碳排放约束、机组停机碳排放约束、机组调频碳排放约束、旋转备用约束、机组有功爬坡约束、最小启停时间约束、节点功率平衡约束、支路潮流约束。
[0013]进一步地，日前机组组合模型是一个混合整数线性规划问题，采用混合整数线性规划技术进行求解。
[0014]进一步地，日内低碳校正模型以日内系统碳排放总量和机组出力修正量最小为优
化目标。
[0015]进一步地，日内低碳校正模型目标函数的约束条件包括机组电量碳排放、调频碳排放、功率修正约束、调频机组约束、旋转备用约束、机组有功爬坡约束、交流潮流约束、节点电压约束、支路潮流约束、机组无功出力约束。
[0016]进一步地，日内低碳校正模型是一个连续非线性规划问题，采用连续非线性规划技术进行求解。
[0017]一种基于日前
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日内优化的电力系统低碳运行系统，所述系统用于运行所述的基于日前
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日内优化的电力系统低碳运行方法。
[0018]本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，本专利技术将电力系统低碳运行划分为两个阶段，日前机组组合优化阶段和日内低碳优化校正阶段。
[0019]在日前阶段，以日前负荷预测和新能源出力区间预测为输入，以火电机组电量碳排放、启停碳排放以及二次调频碳排放之和最小为日前优化目标，在满足系统碳排放最小的同时，成功实现机组开停方式、出力计划以及调节备用容量的最优组合与分配。
[0020]在日内阶段，以日前机组运行计划、日内超短期负荷和超短期新能源出力区间预测为输入，以日内碳排放量与修正偏差最小为目标的，在满足系统实时供需平衡的同时，有力支撑电网的安全可靠与低碳经济运行。
[0021]本专利技术提出的低碳优化运行方法，可以有效降低电力系统的碳排放，对于改善电网排放水平、助力电力低碳发展具有良好的实用价值。
附图说明
[0022]图1是本专利技术提出的基于日前
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日内优化的电力系统低碳运行方法流程图；
[0023]图2是本专利技术实施例9节点系统拓扑图；
[0024]图3是日前80％置信概率下风电出力预测区间图；
[0025]图4是不同置信水平下的机组组合和碳排放结果示意图；
[0026]图5是机组G3各时段有功出力与调频容量示意图；
[0027]图6是日内超短期风电出力预测区间示意图；
[0028]图7是各机组有功出力修正前后结果对比图，(a)是机组G1，(b)是机组G2，(c)是机组G3；
[0029]图8是节点电压幅值分布图。
具体实施方式
[0030]下面结合附图和实施例对本专利技术的技术方案作进一步的说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
[0031]本专利技术提出的基于日前
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日内优化的电力系统低碳运行方法，其主要思想是将电力系统低碳运行划分为两个阶段，日前机组组合优化阶段和日内低碳优化校正阶段。本专利技术提出的低碳优化运行方法，可以有效降低电力系统的碳排放，对于改善电网排放水平、助力电力低碳发展具有良好的实用价值。
[0032]日前机组组合优化，是根据预测的日前负荷与新能源信息，给出次日系统的运行计划(日前计划)，即系统中各台机组24小时的开停机方式和有功出力。具体地，在日前阶
段，以日前负荷预测和新能源出力区间预测为输入，以火电机组电量碳排放、启停碳排放以及二次调频碳排放之和最小为日前优化目标，综合考虑旋转备用、二次调频容量、火电机组爬坡、最小启停时间、节点功率平衡以及支路潮流等约束，从而形成约束完备、结果可靠的日前机组组合模型。基于该模型，采用混合整数线性规划技术进行求解，在满足系统碳排放最小的同时，成功实现机组开停方式、出力计划以及调节备用容量的最优组合与分配。
[0033]日内低碳优化校正，则是结合日内超短期负荷与新能源预测结果(相比日前预测的结果更为准确)，通过引入交流潮流、节点电压、支路潮流等网络安全约束对日前计划进行校正，以确保系统运行的安全性和低碳性。具体地，在日内阶段，以日前机组运行计划、日内超短期负荷和超短期新能源出力区间预测为输入，通过引入交流潮流、节点电压幅值、无功出力上下限等约束，形成以日内碳排放量与修正偏差最小为目标的非线性连续优化模型。基于该模型，采用原对偶内点法进行高效求解，在满足系统实时供需平衡的同时，有力支撑电网的安全可靠与低碳经济运行。
[0034]如图1所示，本专利技术提出的基于日前
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日内优化的电力系统低碳运行方法，具体流程如下：
[0035](1)获取日前负荷预测与新能源出力区间预测结果；获取系统拓扑结构和网络参数，包括节点的连接方式、线本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于日前
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日内优化的电力系统低碳运行方法，其特征在于，包括日前机组组合优化阶段和日内低碳优化校正阶段，日前机组组合优化阶段，根据日前负荷预测与日前新能源出力区间预测结果，输入构建的日前机组组合模型，求解得到日前机组运行计划；日内低碳优化校正阶段，根据日内超短期负荷预测与日内超短期新能源出力区间预测结果，以及求解得到的日前机组运行计划，输入构建的日内低碳校正模型中，求解得到修正后的机组出力。2.根据权利要求1所述的基于日前
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日内优化的电力系统低碳运行方法，其特征在于，包括具体步骤：(1)获取日前负荷预测与日前新能源出力区间预测结果；获取系统拓扑结构和网络参数；将日前预测结果和拓扑连接方式代入日前机组组合模型中，采用分支定界算法求解得到日前机组运行计划；(2)获取日内超短期负荷与日内超短期新能源出力区间预测结果；将日前机组运行计划和日内超短期预测结果代入日内低碳校正模型中，采用原对偶内点法求解得到修正后的机组出力。3.根据权利要求1所述的基于日前
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日内优化的电力系统低碳运行方法，其特征在于，日前机组组合模型以机组电量碳排放、启停碳排放以及二次调频碳排放之和最小为日前优化目标。4.根据权利要求3所述的基于日前
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日内优化的电力系统低碳运行方法，其特征在于，日前机组组合模型目标函数的约束条件包括机组...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁超杰，闫朝阳，熊浩，戴上，梁文腾，周航，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：