一种基于碳循环虚拟储能的农村多产业建模方法技术

本发明专利技术公开了一种基于碳循环虚拟储能的农村多产业建模方法，涉及电力系统技术领域，解决了现有策略考虑的灵活性资源与农村系统差异大且农村资源丰富但分布广

【技术实现步骤摘要】
一种基于碳循环虚拟储能的农村多产业建模方法


[0001]本专利技术涉及电力系统
，特别涉及一种基于碳循环虚拟储能的农村多产业建模方法
。

技术介绍

[0002][0003]近年来，在研究可行的低碳战略方面，已有较多工作成果
。
然而，这些工作主要针对城市地区的系统
(
如工业园区
、
智能建筑
、
自动终端等
)
，其可用的灵活资源
(flexible resources
，
FR)
与农村系统的资源差异太大，无法应用现有策略
。
同时，农村资源丰富但分布广
、
产业多样互补等特点没有得到很好的考虑
。
这两者都导致了薄弱的农村系统在清洁稳定供应能源方面的计划缺失
。
[0004]鉴于此，需要一种基于碳循环虚拟储能的农村多产业建模方法
。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中现有策略考虑的灵活性资源与农村系统差异大且农村资源丰富但分布广
、
产业多样互补等特点没有得到很好的考虑的问题，本专利技术提供了一种基于碳循环虚拟储能的农村多产业建模方法，引入碳循环和
VES
模型，组织农村多产业，在负荷侧探索更多的可用的灵活性资源，提出了一种双调度策略来平衡低碳和稳定的博弈目标，并提出一种改进的解空间双重构
(solution space bi
‑
reconstruction
，
SSB)
优化算法，有效提升农村系统的低碳稳定供电能力
。
具体技术方案如下：
[0006]一种基于碳循环虚拟储能的农村多产业建模方法，包括以下步骤：
[0007]S1
：获取农业产业组织中各组成部分的特征向量；
[0008]S2
：根据各组成部分的特征向量，基于碳循环构建地区互补农业产业组织的生态链，并确定生态链效率的评估方式；
[0009]S3
：使用动态电池模型来模拟倾斜的碳流，以确定农村负荷侧的灵活性资源容量，建立容量模型和响应模型；
[0010]S4
：增加生态链效率的影响，使得含有所有农业生态链的虚拟储能电池组在
Δ
t
内具有灵活性资源的边界；
[0011]S5
：获取供电稳定指数，基于负荷侧的碳排放和切削负荷的双目标调整策略，设置运行约束限制；
[0012]S6
：对所述步骤
S5
提出的策略进行建模操作形成原始模型，通过解空间双重构算法进行求解
。
[0013]优选的，所述步骤
S1
中的所述特征向量包括峰谷时间
、
季节灵敏度
、
爬坡能力和可替代性这四个特征，且所述特征向量通过滤波器去噪
、
梯度计算
、
非最大值抑制和双阈值四个步骤得出
。
[0014]优选的，步骤
S2
中，所述生态链效率的评估方式如下所示：
[0015][0016]式中，是生态链效率；
l(
·
)
表示取碳质量；
P
tS
,
和分别表示表1中的输入功率
、
农产品质量和
CO2
沉降量；
V
tCE
,
和分别表示
CO2
的输出量
、
废物的质量和化石能源的质量
。
[0017]优选的，步骤
S3
中，所述容量模型具体如下：
[0018][0019]式中，
Ω
VES
代表
VES
的集合；代表
VES
电池
n
的充电
/
放电碳流量；代表
VES
电池的总容量
,
代表
VES
电池的柔性部分
。
[0020]优选的，步骤
S3
中，所述容量模型具体如下包括放电过程和充电过程，放电过程如下：
[0021][0022]式中，
Δ
t
是斜坡时间
/
时间刻度
[0023]充电过程如下：
[0024][0025]式中，是的容量限制
。
[0026]优选的，步骤
S4
具体表达式如下：
[0027][0028]式中，充电时放电时
[0029]优选的，步骤
S5
具体如下：
[0030]S501
：基于电力风险平衡情景，通过削减负荷提出了以下指标以及可再生能源消费的碳流量
[0031][0032]式中，
Γ
t+
Δ
t
是建议的稳定性指数，此外，可再生能源的碳流量指
Δ
t
内燃煤机组的
CO2
置换量；
[0033][0034]式中，为降低碳排放系数；为时间
t+
Δ
t
消耗的功率；
[0035]S502
：以确保农村低碳稳定供电为目标的多时间尺度目标制定如下：
[0036][0037]式中，
Ω
Δ
是一组稳态时隙中的一组暂态时隙
Δ
t
；
F
tI/II
表示碳排放
/
切削负荷的目标；和
Γ
t+
Δ
t
分别为和
Γ
t+
Δ
t
的矩阵形式；
[0038]S503
：确定约束条件，所述约束条件如下：
[0039][0040]其中，
A
表示农村系统的相关矩阵；
Φ
t+
Δ
t
,
和分别为时间
t+
Δ
t
的馈线的碳流量
、
母线的碳输入
/
输出和负载的碳流量；是时间
t+
Δ
t
时可再生能源的碳流量矩阵；和分别表示
Δ
t
时间内和的可用
FR
边界；是的矩阵形式；
Eq.(5)
表示容量模型；
Eq.(8)
表示步骤
S4
的具体表达式
。
[0041]优选的，步骤
S6
具体如下：
[0042]S601
：将步骤
S5
提出的提出的多时间尺度双目标调整策略可以建模为具体如下：
[0043][0044]S602
：提出本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于碳循环虚拟储能的农村多产业建模方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：获取农业产业组织中各组成部分的特征向量；
S2
：根据各组成部分的特征向量，基于碳循环构建地区互补农业产业组织的生态链，并确定生态链效率的评估方式；
S3
：使用动态电池模型来模拟倾斜的碳流，以确定农村负荷侧的灵活性资源容量，建立容量模型和响应模型；
S4
：增加生态链效率的影响，使得含有所有农业生态链的虚拟储能电池组在
Δ
t
内具有灵活性资源的边界；
S5
：获取供电稳定指数，基于负荷侧的碳排放和切削负荷的双目标调整策略，设置运行约束限制；
S6
：对所述步骤
S5
提出的策略进行建模操作形成原始模型，通过解空间双重构算法进行求解
。2.
根据权利要求1所述的一种基于碳循环虚拟储能的农村多产业建模方法，其特征在于，所述步骤
S1
中的所述特征向量包括峰谷时间
、
季节灵敏度
、
爬坡能力和可替代性这四个特征，且所述特征向量通过滤波器去噪
、
梯度计算
、
非最大值抑制和双阈值四个步骤得出
。3.
根据权利要求1所述的一种基于碳循环虚拟储能的农村多产业建模方法，其特征在于，步骤
S2
中，所述生态链效率的评估方式如下所示：式中，是生态链效率；
l(
·
)
表示取碳质量；
P
tS
,
和分别表示表1中的输入功率
、
农产品质量和
CO2
沉降量；
V
tCE
,
和分别表示
CO2
的输出量
、
废物的质量和化石能源的质量
。4.
根据权利要求1所述的一种基于碳循环虚拟储能的农村多产业建模方法，其特征在于，步骤
S3
中，所述容量模型具体如下：式中，
Ω
VES
代表
VES
的集合；代表
VES
电池
n
的充电
/
放电碳流量；代表
VES
电池的总容量
,
代表
VES
电池的柔性部分
。5.
根据权利要求4所述的一种基于碳循环虚拟储能的农村多产业建模方法，其特征在于，步骤
S3
中，所述容量模型具体如下包括放电过程和充电过程，放电过程如下：式中，
Δ
t
是斜坡时间
/
时间刻度充电过程如下：
式中，是的容量限制
。6.
根据权利要求5所述的一种基于碳循环虚拟储能的农村多产业建模方法，其特征在于，步骤
S4
具体表达式如下：式中，充电时放电时
7.
根据权利要求1所述的一种基于碳循环虚拟储能的农村多产业建模方法，其特征在于，步骤

【专利技术属性】
技术研发人员：李德祥，孙会洁，覃蕴华，韦根，袁平，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司南宁供电局，
类型：发明
国别省市：