基于时序生产模拟的碳排放量计算方法、装置及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于时序生产模拟的碳排放量计算方法、装置及存储介质，所述方法包括：获取目标电力系统的电力数据；电力数据包括新能源机组的装机容量、火电机组的装机容量、历史发电数据、网架结构数据、负荷预测序列及储能数据；将新能源机组的装机容量、火电机组的装机容量及历史发电数据输入到预设的时序生产模拟模型中，得到时序生产模拟模型输出的新能源理论发电序列；将新能源理论发电序列、负荷预测序列、网架结构数据及储能数据输入到预设的混合整数线性规划模型中，得到混合整数线性规划模型输出的电力系统最小碳排放量。本发明专利技术采用时序生产模拟技术进行新能源生产模拟仿真，并对模型进行训练，从而准确计算电力系统的最小碳排放量。电力系统的最小碳排放量。电力系统的最小碳排放量。

【技术实现步骤摘要】
基于时序生产模拟的碳排放量计算方法、装置及存储介质


[0001]本专利技术涉及新能源电网
，尤其涉及一种基于时序生产模拟的碳排放量计算方法、装置及存储介质。

技术介绍

[0002]随着科技的快速发展，以风、光、水、核为代表的清洁能源将成为主要电源，电源装机结构发生巨大变革，全国能源体系形态变革将持续加速。由于新能源发电技术的逐渐成熟和成本不断下降，大量新能源场站接入电网。然而，由于大量接入的新能源发电具有较大的波动性和不确定性，将会造成电力系统的碳排放量变得难以精确计算。
[0003]
技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题在于，提供一种基于时序生产模拟的碳排放量计算方法、装置及存储介质，采用时序生产模拟技术进行新能源生产模拟仿真，并对模型进行训练，从而准确计算电力系统的最小碳排放量。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术实施例提供了一种基于时序生产模拟的碳排放量计算方法，包括：
[0006]获取目标电力系统的电力数据；其中，所述电力数据包括新能源机组的装机容量、火电机组的装机容量、历史发电数据、网架结构数据、负荷预测序列以及储能数据；
[0007]将所述新能源机组的装机容量、所述火电机组的装机容量以及所述历史发电数据输入到预设的时序生产模拟模型中，得到所述时序生产模拟模型输出的新能源理论发电序列；
[0008]将所述新能源理论发电序列、所述负荷预测序列、所述网架结构数据以及所述储能数据输入到预设的混合整数线性规划模型中，得到所述混合整数线性规划模型输出的电力系统最小碳排放量。
[0009]作为上述方案的改进，所述获取目标电力系统的电力数据，具体包括：
[0010]获取电力系统的新能源机组的装机容量、火电机组的装机容量、历史发电数据、网架结构数据以及储能数据；
[0011]将所述历史发电数据按照预设时间间隔整理成时间序列，并根据所述时间序列进行负荷预测，得到负荷预测序列。
[0012]作为上述方案的改进，所述混合整数线性规划模型的构建方法为：
[0013]基于预设的电网结构，以电力系统碳排放量最小作为目标函数，以电力系统运行约束作为约束条件，建立所述混合整数线性规划模型。
[0014]作为上述方案的改进，所述目标函数的表达式为：
[0015][0016]式中，α为火电出力的碳排放系数，β为外来电的碳排放系数，p
f
(t)为第t个小时火电机组出力，p
o
(t)为第t个小时外来电出力，T为一个计算周期的小时数。
[0017]作为上述方案的改进，所述电力系统运行约束包括区域负荷平衡约束、旋转备用约束、常规机组出力约束、常规机组爬坡约束、联网线送授电出力约束、新能源出力约束、水电和火电发电量约束以及机组最小启停时间约束。
[0018]作为上述方案的改进，所述区域负荷平衡约束的表达式为：
[0019][0020]式中，n为电力系统中的常规机组数量，P
f
(t)为火电机组在t时刻的有功出力，P
w
(t)为t时刻可消纳的总风电功率，P
pv
(t)为t时刻可消纳的总光伏功率，P
H
(t)为t时刻水电发出功率，L
i
为传输线输送功率，P
L
(t)为t时刻系统的总负荷；
[0021]所述旋转备用约束的表达式为：
[0022][0023]式中，P
fmax
为机组有功出力上限，P
Re
为电力系统的正旋转备用；
[0024]所述常规机组出力约束的表达式为：
[0025]P
fmin
≤P
f
(t)≤P
fmax
[0026]式中，P
fmin
为机组最小技术出力，P
fmax
为机组最小技术出力；
[0027]所述常规机组爬坡约束的表达式为：
[0028]P
f
(t+1)
‑
P
f
(t)≤P
up
[0029]P
f
(t)
‑
P
f
(t+1)≤P
down
[0030]式中，P
up
为上爬坡率，P
down
为下爬坡率；
[0031]所述联网线送授电出力约束的表达式为：
[0032]‑
L
i，max
≤L
i
(t)≤L
i，max
[0033]式中，L
i，max
和
‑
L
i，max
分别为联网线传输容量的上下限；
[0034]所述新能源出力约束的表达式为：
[0035]0≤P
w
(t)≤Pw，max
[0036]0≤P
pv
(t)≤Ppv，max
[0037]式中，Pw，max和Ppv，max分别为风电和光伏在t时刻的理论最大出力；
[0038]所述水电和火电发电量约束的表达式为：
[0039][0040][0041]式中，E
fmin
为火电一个周期内最低发电量，E
fmax
为火电一个周期内最高发电量；E
hmin
为水电周期内最低发电量，E
hmax
为水电周期内最高发电量；
[0042]所述机组最小启停时间约束的表达式为：
[0043]0≤S
j
(t)≤S
j，max
[0044]式中，S
j
为机组台数。
[0045]作为上述方案的改进，所述将所述新能源理论发电序列、所述负荷预测序列、所述网架结构数据以及所述储能数据输入到预设的混合整数线性规划模型中，得到所述混合整数线性规划模型输出的电力系统最小碳排放量，具体包括：
[0046]将所述新能源理论发电序列、所述负荷预测序列、所述网架结构数据以及所述储能数据输入到预设的混合整数线性规划模型中，以各机组的出力时间序列作为决策变量；
[0047]采用分枝定界法对所述决策变量和所述约束条件进行求解，得到电力系统碳排放量最小时的各机组出力序列；
[0048]根据所述各机组出力序列对所述目标函数进行求解，得到电力系统的最小碳排放量。
[0049]本专利技术实施例还提供了一种基于时序生产模拟的碳排放量计算装置，包括：
[0050]数据获取模块，用于获取目标电力系统的电力数据；其中，所述电力数据包括新能源机组的装机容量、火电机组的装机容量、历史发电数据、网架结构数据、负荷预测序列以及储能数据；
[0051]第一计算模块，用于将所述新能源机组的装机容量、所述火电机组的装机容量以及所述历史发电数据输入到预设的时序生产模拟模型中，得到所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于时序生产模拟的碳排放量计算方法，其特征在于，包括：获取目标电力系统的电力数据；其中，所述电力数据包括新能源机组的装机容量、火电机组的装机容量、历史发电数据、网架结构数据、负荷预测序列以及储能数据；将所述新能源机组的装机容量、所述火电机组的装机容量以及所述历史发电数据输入到预设的时序生产模拟模型中，得到所述时序生产模拟模型输出的新能源理论发电序列；将所述新能源理论发电序列、所述负荷预测序列、所述网架结构数据以及所述储能数据输入到预设的混合整数线性规划模型中，得到所述混合整数线性规划模型输出的电力系统最小碳排放量。2.如权利要求1所述的基于时序生产模拟的碳排放量计算方法，其特征在于，所述获取目标电力系统的电力数据，具体包括：获取电力系统的新能源机组的装机容量、火电机组的装机容量、历史发电数据、网架结构数据以及储能数据；将所述历史发电数据按照预设时间间隔整理成时间序列，并根据所述时间序列进行负荷预测，得到负荷预测序列。3.如权利要求1所述的基于时序生产模拟的碳排放量计算方法，其特征在于，所述混合整数线性规划模型的构建方法为：基于预设的电网结构，以电力系统碳排放量最小作为目标函数，以电力系统运行约束作为约束条件，建立所述混合整数线性规划模型。4.如权利要求3所述的基于时序生产模拟的碳排放量计算方法，其特征在于，所述目标函数的表达式为：式中，α为火电出力的碳排放系数，β为外来电的碳排放系数，p
f
(t)为第t个小时火电机组出力，p
o
(t)为第t个小时外来电出力，T为一个计算周期的小时数。5.如权利要求4所述的基于时序生产模拟的碳排放量计算方法，其特征在于，所述电力系统运行约束包括区域负荷平衡约束、旋转备用约束、常规机组出力约束、常规机组爬坡约束、联网线送授电出力约束、新能源出力约束、水电和火电发电量约束以及机组最小启停时间约束。6.如权利要求5所述的基于时序生产模拟的碳排放量计算方法，其特征在于，所述区域负荷平衡约束的表达式为：式中，n为电力系统中的常规机组数量，P
f
(t)为火电机组在t时刻的有功出力，P
w
(t)为t时刻可消纳的总风电功率，P
pv
(t)为t时刻可消纳的总光伏功率，P
H
(t)为t时刻水电发出功率，L
i
为传输线输送功率，P
L(
t)为t时刻系统的总负荷；所述旋转备用约束的表达式为：
式中，P
fmax
为机组有功出力上限，P
Re
为电力系统的正旋转备用；所述常规机组出力约束的表达式为：P
fmin
≤P
f
(t)≤P
fmax
式中，P
fmin
为机组最小技术出力，P
fmax
为机组最小技术出力；所述常规机组爬坡约束的表达式为：P
f
(t+1)
‑
P
f
(t)≤P
up
P
f
(t)
‑
P
f
(t+1)...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈晓波，叶吉超，熊国宏，周海波，章寒冰，吴秋剑，李鸿健，胡鑫威，赵媛媛，任丽委，郑华，马衍成，李沙，焦跃飞，陈义舟，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司丽水市莲都区供电公司国网浙江省电力有限公司丽水供电公司，
类型：发明
国别省市：