一种电网灵活性资源配置规划方法技术

本发明专利技术公开了一种电网灵活性资源配置规划方法，包括以下步骤：步骤一、建立电网灵活性资源配置规划模型；步骤二、构建目标函数；步骤三、确定约束条件；步骤四、模型求解，得到储能的最优配置。本发明专利技术提供的电网灵活性资源配置规划方法，能够为区域灵活性资源配置提供规划决策支撑，降低总体灵活性配置成本，提高综合收益，提高决策的科学性，推动“双碳目标”实现。实现。实现。

【技术实现步骤摘要】
一种电网灵活性资源配置规划方法


[0001]本专利技术属于能源
，具体涉及一种电网灵活性资源配置规划方法。

技术介绍

[0002]在我国电源结构中，火电装机占主导地位，通过火电机组改造以提高灵活性的方式来实现可再生能源的消纳仍是电网当前的主要选择。然而，随着可再生能源并网比例逐渐升高，火电机组出力空间逐渐被挤占，致使火电发电商利益受损，参与调峰积极性低，出台火电机组调峰辅助服务机制有利于提高其参与深度调峰的积极性。
[0003]储能作为一种优质灵活性资源，具有响应速度快、安装位置灵活的特点，但存在成本高、收益核算机制不健全的问题。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术中存在的技术问题，本专利技术的目的在于提供一种电网灵活性资源配置规划方法。
[0005]为实现上述目的，达到上述技术效果，本专利技术采用的技术方案为：
[0006]一种电网灵活性资源配置规划方法，包括以下步骤：
[0007]步骤一、建立电网灵活性资源配置规划模型；
[0008]步骤二、构建目标函数；
[0009]步骤三、确定约束条件；
[0010]步骤四、模型求解，得到储能的最优配置。
[0011]在本专利技术提供的一种电网灵活性资源配置规划方法中，步骤一中，所述电网灵活性资源配置规划模型包括：
[0012]1)收益模型
[0013]所述收益模型以收益最大为优化目标，总收益F
pro
包括储能的辅助服务收益、火电机组上网电量收益和火电机组运行补偿收益，其计算公式为：
[0014][0015]式中，F
e,pro
为储能的辅助服务收益，为火电机组上网电量收益，F
G
为火电机组运行补偿收益；
[0016]2)灵活性资源调峰成本模型
[0017]所述灵活性资源调峰成本模型以运行成本最低为优化目标，总运行成本F
inv
包括储能设备的投资成本、火电机组深度改造成本、火电机组运行燃料成本、投油成本和附加环境成本，其计算公式为：
[0018][0019]式中，F
e,inv
为储能设备的投资成本，为火电机组深度改造成本，为火电机组运行燃料成本，F
o,inv
为投油成本，F
env,inv
为附加环境成本。
[0020]在本专利技术提供的一种电网灵活性资源配置规划方法中，所述储能的辅助服务收益的计算公式为：
[0021][0022]式中，η
e
为储能系统放电效率，P
D,e,t
为储能系统t时刻放电功率，P
C,e,t
为储能系统t时刻充电功率，C
pr,e,t
为电网t时刻的实时峰谷电价，t1和t2为储能放电时间段与充电时间段；
[0023]所述火电机组上网电量收益的计算公式为：
[0024][0025]式中，W
G,i
为第i台火电机组的上网电量，C
fit
为火电上网电价；
[0026]所述火电机组运行补偿收益的计算公式为：
[0027][0028]式中，P
G,i
(t)为第i台火电机组在t时刻功率；P
a,i
为第i台火电机组常规调峰阶段的最小出力值；t3为火电机组深度调峰时间段；C
pr,GP
为火电机组深度调峰补偿单价，其计算公式为：
[0029][0030]a、b、c为常数，不同省份数值不同。
[0031]在本专利技术提供的一种电网灵活性资源配置规划方法中，所述储能设备的投资成本F
e,inv
由功率成本及容量成本构成，其计算公式为：
[0032]F
e,inv
＝P
e,inv
×
K
Pess
+E
e,inv
×
K
Eess
[0033]式中，P
e.inv
为配置的储能功率，K
pess
为单位功率变流器购置成本，E
e,inv
为配置的储能容量，K
Eess
为储能系统单位容量购置成本；
[0034]所述火电机组深度改造成本的计算公式为：
[0035][0036]式中，K
G
为火电机组深度改造的单位投资成本，P
min
为火电机组深度改造后机组的最低技术出力，P
a
代表电网规定的机组常规调峰出力最小值。
[0037]在本专利技术提供的一种电网灵活性资源配置规划方法中，火电机组在常规阶段运行时候，主要通过燃烧煤炭来保证火电机组的正常稳定运行，火电机组的耗量特性函数表示为二次函数，其计算公式为：
[0038][0039]式中，a
i
、b
i
、c
i
分别为机组耗量特性函数的二次项系数、一次项系数和常数项，P
i,t
为机组i在t时段的输出功率，M
coal
为当季的单位煤炭价格，t4为火电机组运行时间。
[0040]在本专利技术提供的一种电网灵活性资源配置规划方法中，所述投油成本的计算公式为：
[0041]F
o,inv
＝P
oil
×
K
oil
[0042]式中，P
oil
为耗油量；K
oil
为当季的油价格；
[0043]所述附加环境成本的计算公式为：
[0044]F
env,inv
＝P
oil
×
K
m
+C
m
[0045]式中，K
m
为燃油产生的单位污染物排污费；C
m
为污染物排放超过规定值时的额外罚款，超标程度越高，罚款越多。
[0046]在本专利技术提供的一种电网灵活性资源配置规划方法中，步骤二中，所述目标函数的表达式如下：
[0047]F＝F
total
/λ
Q
[0048]F
total
＝F
pro
‑
F
inv
[0049][0050]式中，F
total
为综合收益，λ
Q
为弃风率，F
pro
为总收益，F
inv
为总成本，ΔE
Q
为弃风电量，E
W
为实际消耗的风电电量。
[0051]在本专利技术提供的一种电网灵活性资源配置规划方法中，步骤三中，所述约束条件包括：
[0052]SOC约束：
[0053]SOC(0)＝SOC(24)
[0054]SOC是指储能的荷电状态；SOC(0)是指0时的荷电状态；SOC(24)是指本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网灵活性资源配置规划方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、建立电网灵活性资源配置规划模型；步骤二、构建目标函数；步骤三、确定约束条件；步骤四、模型求解，得到储能的最优配置。2.根据权利要求1所述的一种电网灵活性资源配置规划方法，其特征在于，步骤一中，所述电网灵活性资源配置规划模型包括：1)收益模型所述收益模型以收益最大为优化目标，总收益F
pro
包括储能的辅助服务收益、火电机组上网电量收益和火电机组运行补偿收益，其计算公式为：式中，F
e,pro
为储能的辅助服务收益，为火电机组上网电量收益，F
G
为火电机组运行补偿收益；2)灵活性资源调峰成本模型所述灵活性资源调峰成本模型以运行成本最低为优化目标，总运行成本F
inv
包括储能设备的投资成本、火电机组深度改造成本、火电机组运行燃料成本、投油成本和附加环境成本，其计算公式为：式中，F
e,inv
为储能设备的投资成本，为火电机组深度改造成本，为火电机组运行燃料成本，F
o,inv
为投油成本，F
env,inv
为附加环境成本。3.根据权利要求2所述的一种电网灵活性资源配置规划方法，其特征在于，所述储能的辅助服务收益的计算公式为：式中，η
e
为储能系统放电效率，P
D,e,t
为储能系统t时刻放电功率，P
C,e,t
为储能系统t时刻充电功率，C
pr,e,t
为电网t时刻的实时峰谷电价，t1和t2为储能放电时间段与充电时间段；所述火电机组上网电量收益的计算公式为：式中，W
G,i
为第i台火电机组的上网电量，C
fit
为火电上网电价；所述火电机组运行补偿收益的计算公式为：式中，P
G,i
(t)为第i台火电机组在t时刻功率；P
a,i
为第i台火电机组常规调峰阶段的最小出力值；t3为火电机组深度调峰时间段；C
pr,GP
为火电机组深度调峰补偿单价，其计算公式为：
a、b、c为常数，不同省份数值不同。4.根据权利要求2所述的一种电网灵活性资源配置规划方法，其特征在于，所述储能设备的投资成本F
e,inv
由功率成本及容量成本构成，其计算公式为：F
e,inv
＝P
e,inv
×
K
Pess
+E
e,inv
×
K
Eess
式中，P
e.inv
为配置的储能功率，K
pess
为单位功率变流器购置成本，E
e,inv
为配置的储能容量，K
Eess
为储能系统单位容量购置成本；所述火电机组深度改造成本的计算公式为：式中，K
G
为火电机组深度改造的单位投资成本，P
min
为火电机组深度改造后机组的最低技术出力，P
a
代表电网规定的机组常规调峰出力最小值。5.根据权利要求2所述的一种电网灵活性资源配置规划方法，其特征在于，火电机组在常规阶段运行时候，主要通过燃烧煤炭来保证火电机组的正常稳定运行，火电机组的耗量特性函数表示为二次函数，其计算公式为：式中，a
i
、b
i
、c
i
分别为机组耗量特性函数的二次项系数、一次项系数和常数项，P
i,t
为机组i在t时段的输出功率，M
coal
为当季的单位煤炭价格，t4为火电机组运行时间。6.根据权利要求2所述的一种电网灵活性资源配置规划方法，其特征在于，所述投油成本的计算公式为：F
o,inv
＝P
oil
×
K
oil
式中，P

【专利技术属性】
技术研发人员：贺茂群，宫玉柱，曹振理，张丁凡，孟桂祥，黄伟，
申请(专利权)人：苏州西热节能环保技术有限公司，
类型：发明
国别省市：