一种长时间尺度下的多类型电源时序规划方法和系统技术方案

本发明专利技术提供了一种长时间尺度下的多类型电源时序规划方法和系统，包括以最小化成本为目标，获取目标函数；所述目标函数至少包括规划周期内的电源投资成本和运行成本；确定第一约束条件；所述第一约束条件至少与发电机组的出力特征和计划容量相关，所述发电机组为多类型电源；确定第二约束条件；所述第二约束条件至少与电力电量平衡和储能设备的储能特性相关；基于所述第一约束条件和所述第二约束条件，求解所述目标函数，得到所述发电机组和所述储能设备在所述规划周期内不同时间节点的定容建设方案；以规划多类型电源和储能设备的中远期容量建设安排，有利于保障长时间尺度下供电的电力电量平衡，并保障发电的清洁低碳性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种长时间尺度下的多类型电源时序规划方法和系统


[0001]本专利技术涉及电力系统电源规划
，具体而言，涉及一种长时间尺度下的多类型电源时序规划方法和系统。

技术介绍

[0002]当前，我国正加快构建以新能源为主体的新型电力系统，大力发展新能源，在新能源安全可靠的替代基础上，逐步退出传统能源，加快电力脱碳，推动能源清洁转型。风电、水电等新能源发电机组的投入，有利于降低电力供应的碳排放量，提升能源供应的清洁性，但是新能源机组的出力不确定性往往较高，给长时间尺度下的电力电量平衡造成了较大的困难，使得多类型机组的投资定容难度较大，此外，当前已有的电源规划方案往往面向中短期时间尺度，规划方案缺少前瞻性和灵活性，难以应对和满足未来的电力需求和政策导向。
[0003]有鉴于此，本申请提出了一种长时间尺度下的多类型电源时序规划方法和系统，通过引入氢储能技术，与多类型电源机组出力协同，有助于实现电源出力的长时间尺度电力电量平衡，制定面向长时间尺度的不同时间节点下机组容量规划策略，作为指导电源规划建设的依据。
专利技术内容
[000本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种长时间尺度下的多类型电源时序规划方法，其特征在于，包括以最小化成本为目标，获取目标函数；所述目标函数至少包括规划周期内的电源投资成本和运行成本；确定第一约束条件；所述第一约束条件至少与发电机组的出力特征和计划容量相关，所述发电机组为多类型电源；确定第二约束条件；所述第二约束条件至少与电力电量平衡和储能设备的储能特性相关；基于所述第一约束条件和所述第二约束条件，求解所述目标函数，得到所述发电机组和所述储能设备在所述规划周期内不同时间节点的定容建设方案。2.根据权利要求1所述的长时间尺度下的多类型电源时序规划方法，其特征在于，所述目标函数为：其中，C
inv
表示所述电源投资成本；C
ope
表示所述运行成本；i∈Ω
Hy
表示机组i为氢储能设备Ω
Hy
；D表示被选取的典型日的天数；T为所述典型日中的典型小时数；U
Hyd，i，d，t
表示充放电状态发生变化的状态变量。3.根据权利要求1所述的长时间尺度下的多类型电源时序规划方法，其特征在于，所述电源投资成本C
inv
为：Ω＝{Ω
Th
，Ω
Wi
，Ω
Wa
，Ω
Hy
，...}其中，A表示所述规划周期的年数，a＝1，2，3...A；Ω表示所述发电机组和所述储能设备的种类集合，至少包括火电机组Ω
Th
，风电机组Ω
Wi
，水电机组Ω
Wa
和氢储能设备Ω
Hy
；X
a，i
表示所述发电机组或所述氢储能设备i在第a年是否被安装，X
a，i
＝1表示安装，X
a，i
＝0表示未安装；r表示贴现率；C
i
表示所述发电机组或所述氢储能设备i的单位容量安装成本；K表示所述发电机组或所述氢储能设备的运行年限；S
i
表示所述发电机组i的规划安装容量或所述氢储能设备i的规划建设容量。4.根据权利要求1所述的长时间尺度下的多类型电源时序规划方法，其特征在于，所述运行成本C
ope
为：其中，A表示所述规划周期的年数，a＝1，2，3...A；r表示贴现率；表示第a年的发电成本；表示第a年的所述发电机组的启停费用；表示第a年所述发电机组的切负荷损失成本；表示第a年的弃风弃水成本；表示第a年的碳排放成本；表示第a年的氢储能制氢效益。5.根据权利要求4所述的长时间尺度下的多类型电源时序规划方法，其特征在于，所述
第a年的发电成本的公式为：所述第a年的所述发电机组的启停费用的公式为：所述第a年所述发电机组的切负荷损失成本的公式为：所述第a年的弃风弃水成本的公式为：所述第a年的碳排放成本的公式为：所述第a年的氢储能制氢效益的公式为：其中，Ω
Th
表示火电机组，Ω
Wi
表示风电机组，Ω
Wa
表示水电机组；X
a，i
表示所述发电机组i在第a年是否被安装，X
a，i
＝1表示安装，X
a，i
＝0表示未安装；S
i
表示所述发电机组i的规划安装容量；C
G，i
表示机组类型为i的单位发电成本；T
H，i
表示所述发电机组i的利用小时数；D表示被选取的典型日的天数；T表示所述典型日中的典型小时数；C
s，i
表示所述发电机组类型i的单位容量启停成本；S
c，i，d
表示所述发电机组i在第a年第d典型日的启停容量；C
c
表示单位切负荷成本；表示第a年第d典型日第t典型时刻的切负荷大小；C
A，Wi
和C
A，Wa
分别表示风电水电的惩罚因子；和分别表示风电和水电的预测输出功率；和分别表示风电和水电的实际输出功率；C
E
表示碳税；γ表示燃煤成本的碳转换系数；c
i，E，2
、c
i，E，1
和c
i，E，0
分别表示成本参数；表示火电机组i在第d典型日第t典型时刻的实际出力大小；C
H，out
和C
H，in
分别表示售氢单位效益和制氢单位成本；H
out，t
和H
in，t
分别表示典型时刻t的输出和输入氢量。6.根据权利要求1所述的长时间尺度下的多类型电源时序规划方法，其特征在于，所述第一约束条件至少包括：建设时期约束：
其中，A表示所述规划周期的年数；X
a，i
表示所述发电机组i在第a年是否被安装，X
a，i
＝1表示安装，X
a，i
＝0表示未安装；Ω
Th
表示火电机组，Ω
Wi
表示风电机组，Ω
Wa
表示水电机组；规划容量约束：其中，X
i，a
表示在第a年所述发电机组i是否被安装；S
i
表示所述发电机组i的规划安装容量；表示预测电力需求总量；表示电力备用总量；备用约束：备用约束：其中，R
U
和R
D
分别表示正负备用需求；J表示最小最大出力比例；和分别表示典...

【专利技术属性】
技术研发人员：王皓宇，吴贞龙，范川，罗旭，李哲，胡文，姚勇，宋兆欧，周楦颉，方钦，汤林，张施令，肖强，刘璐桡，罗元波，李学伟，李昭炯，杨德祥，
申请(专利权)人：国网重庆市电力公司市北供电分公司国网重庆市电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：