一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法及终端技术方案

本发明专利技术公开一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法及终端，包括以下步骤：S1、采集新能源并网场景下的基础数据；S2、确定目标函数及其约束边界条件，所述目标函数以电力系统运行总成本最小为目标；S3、根据所述约束边界条件和目标函数建立新能源并网场景下的运行调度模型；S4、将步骤S1与S2中的数据及条件带入步骤S3的计算模型中，得出火电机组运行出力曲线；根据运行出力曲线计算得出不同新能源并网场景下区域电力系统碳排放量。避免了使用迭代算法，使计算碳排放量的过程更加简便快速，全面、系统地计算各类新能源在不同并网场景下煤电机组的碳排放情况。景下煤电机组的碳排放情况。景下煤电机组的碳排放情况。

【技术实现步骤摘要】
一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法及终端


[0001]本专利技术涉及碳排放量评估
，特别是涉及一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法及终端。

技术介绍

[0002]目前世界能源消费以煤炭、石油及天然气等化石能源为中心，化石能源的过度消费既不符合可持续发展导向，同时也产生了温室效应、大气污染等严重的负面环境影响。在这样的背景下，清洁可再生能源发电的开发和利用在电力领域能源消费中占有重要地位。
[0003]当大量的新能源电力并网之后，对煤电造成了巨大的影响，不同的煤电运行方式会产生不同的运行成本以及不同的碳排放量，所以对于不同的新能源并网后的碳排放计算显得尤为重要。
[0004]当前对碳排放量目标函数及约束条件的求解没有固定的求解方法，但是由于约束条件为不等式约束，求解过程较为繁琐。目前最常用的方法为迭代解法，即从某一选定的初始点出发，根据目标函数、约束条件在该点的某些信息，确定本次迭代的一个搜索方向和适当的步长，从而到达一个新点。此方法的计算由于要进行迭代计算，计算过程较为繁琐，时间较长，如果计算规模较大则需要更长的时间。

技术实现思路

[0005]本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法及终端，使计算碳排放量的过程更加简便快速，全面、系统地计算各类新能源在不同并网场景下煤电机组的碳排放情况。
[0006]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的一种技术方案为：
[0007]一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法，包括以下步骤：
[0008]S1、采集新能源并网场景下的基础数据；
[0009]S2、确定目标函数及其约束边界条件，所述目标函数以电力系统运行总成本最小为目标；
[0010]S3、根据所述约束边界条件和目标函数建立新能源并网场景下的运行调度模型；
[0011]S4、将步骤S1与S2中的数据及条件带入步骤S3的计算模型中，得出火电机组运行出力曲线；根据运行出力曲线计算得出不同新能源并网场景下区域电力系统碳排放量。
[0012]为了解决上述技术问题，本专利技术采用的另一种技术方案为：
[0013]一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估终端，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在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上述所述的一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法的步骤。
[0014]本专利技术的有益效果在于：提供一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法及终端，不需要进行迭代计算，可加快求解速度，且求解过程简单，易于理解。通过增加约束条件将所有的发电方式都联系起来，能够全面、系统地计算各类新能源在不同并网场景下
煤电机组的碳排放情况。采用不同数据，通过多次计算后可以得到不同新能源并网场景下的多组数据，通过每组数据的最低运行成本与碳排放量之间的关系进行比较，可以为区域内电源的发展方向提供参考。
附图说明
[0015]图1为本专利技术实施例的一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法的流程图；
[0016]图2为本专利技术实施例的一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法的不同类型电源出力计算结果一；
[0017]图3为本专利技术实施例的一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法的不同类型电源出力计算结果二；
[0018]图4为本专利技术实施例的一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法的不同类型电源出力计算结果三；
[0019]图5为本专利技术实施例的一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法的风光装机增加比例
‑
煤电机组总排放量变化关系图；
[0020]图6为本专利技术实施例的一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估终端的架构图。
具体实施方式
[0021]为详细说明本专利技术的
技术实现思路
、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
[0022]请参照图1，本专利技术实施例提供了一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法，包括以下步骤：
[0023]S1、采集新能源并网场景下的基础数据；
[0024]S2、确定目标函数及其约束边界条件，所述目标函数以电力系统运行总成本最小为目标；
[0025]S3、根据所述约束边界条件和目标函数建立新能源并网场景下的运行调度模型；
[0026]S4、将步骤S1与S2中的数据及条件带入步骤S3的计算模型中，得出火电机组运行出力曲线；根据运行出力曲线计算得出不同新能源并网场景下区域电力系统碳排放量。
[0027]从上述描述可知，本专利技术的有益效果在于：提供一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法，不需要进行迭代计算，可加快求解速度，且求解过程简单，易于理解。通过增加约束条件将所有的发电方式都联系起来，能够全面、系统地计算各类新能源在不同并网场景下煤电机组的碳排放情况。采用不同数据，通过多次计算后可以得到不同新能源并网场景下的多组数据，通过每组数据的最低运行成本与碳排放量之间的关系进行比较，可以为区域内电源的发展方向提供参考。
[0028]进一步地，所述步骤S1中所采集的基础数据包括：
[0029]待评估区域内的各类电源装机容量、各类电源运行维护成本以及各类电源的出力特性、总发电量；
[0030]其中，各类电源装机容量包括煤电、生物质发电、水电、风电、光伏、核电装机容量，
储能电站的储电量；各类电源修建及运行维护成本包括煤电、生物质发电、水电、风电、光伏、核电、储能系统的修建和运行维护成本；各类电源的出力特性为不同电源在不同时间段内的发电量占装机容量的比例；各类电源总发电量为区域内各类电厂的发电量之和。
[0031]由上述描述可知，采用不同数据，通过多次计算后可以得到不同新能源并网场景下的多组数据。
[0032]进一步地，所述步骤S2中所述确定约束边界条件为：根据不同的计算需求，确定计算的约束边界条件；
[0033]所述约束边界条件包括功率平衡约束、各类电源出力约束、煤电爬坡约束、储能运行约束、储电量约束；
[0034]其中，所述各类电源出力约束包括煤电出力约束、生物质出力约束、核电出力约束、风能出力约束、光能出力约束、水能出力约束。
[0035]由上述描述可知，通过增加约束条件将所有的发电方式都联系起来，能够全面、系统地计算各类新能源在不同并网场景下煤电机组的碳排放情况。
[0036]进一步地，所述约束边界条件具体为：
[0037]功率平衡约束：其中，st
m
表机组状态，0表示停机，1表示运行；P
i,t
表示除煤电外其他电源t时刻的出力，LD
t
表示总负荷；
[0038]煤电出力约束：st
m
·
R
m
·
r
m
≤P
1,m,t
≤st
m
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、采集新能源并网场景下的基础数据；S2、确定目标函数及其约束边界条件，所述目标函数以电力系统运行总成本最小为目标；S3、根据所述约束边界条件和目标函数建立新能源并网场景下的运行调度模型；S4、将步骤S1与S2中的数据及条件带入步骤S3的计算模型中，得出火电机组运行出力曲线；根据运行出力曲线计算得出不同新能源并网场景下区域电力系统碳排放量。2.根据权利要求1所述的一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法，其特征在于，所述步骤S1中所采集的基础数据包括：待评估区域内的各类电源装机容量、各类电源运行维护成本以及各类电源的出力特性、总发电量；其中，各类电源装机容量包括煤电、生物质发电、水电、风电、光伏、核电装机容量，储能电站的储电量；各类电源修建及运行维护成本包括煤电、生物质发电、水电、风电、光伏、核电、储能系统的修建和运行维护成本；各类电源的出力特性为不同电源在不同时间段内的发电量占装机容量的比例；各类电源总发电量为区域内各类电厂的发电量之和。3.根据权利要求2所述的一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法，其特征在于，所述步骤S2中所述确定约束边界条件为：根据不同的计算需求，确定计算的约束边界条件；所述约束边界条件包括功率平衡约束、各类电源出力约束、煤电爬坡约束、储能运行约束、储电量约束；其中，所述各类电源出力约束包括煤电出力约束、生物质出力约束、核电出力约束、风能出力约束、光能出力约束、水能出力约束。4.根据权利要求3所述的一种新能源并网场景下电力系统碳排放量评估方法，其特征在于，所述约束边界条件具体为：功率平衡约束：其中，st
m
表机组状态，0表示停机，1表示运行；P
i,t
表示除煤电外其他电源t时刻的出力，LD
t
表示总负荷；煤电出力约束：stm
·
R
m
·
r
m
≤P
1,m,t
≤st
m
·
R
m
，其中，R
m
为机组容量，r
m
为机组最低负荷率；生物质、核电出力约束：R
ty
·
r
ty
≤P
ty,t
≤R
ty
ty∈[生物质,核电]，其中，R
ty
为电源容量，r
ty
为电源ty最低负荷率；风能、光能、水能出力约束：ty∈[风，光，水]，其中，为电源ty可用资源量，通过电源典型负荷曲线得到；煤电爬坡约束：
‑
v
...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡臻达，张林垚，邹艺超，刘林，林伟伟，涂夏哲，
申请(专利权)人：国网福建省电力有限公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：