【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统运维，特别是涉及到一种基于碳排放流理论的柔性配电网低碳规划方法。
技术介绍
1、随着经济快速发展，能源需求不断增加，随之而来的气候变化是当前社会所面对的全球性挑战之一，电力行业产生的碳排放排占化石燃料燃烧产生碳排放量的40％左右。为了实现我国“碳达峰，碳中和”的战略目标，电力行业亟需寻找满足自身行业特点的低碳绿色途径，努力实现低碳可持续发展。随着分布式发电技术的广泛应用，越来越多的分布式发电(distributed generation，dg)接入到配电网中，常见的dg有分布式光伏(photovoltaic，pv)、分布式风电(wind turbine，wt)以及微型燃气轮机(micro turbine，mt)。dg的接入使配电网潮流分布变得更加复杂，其出力的波动性也限制了配电网对dg的接纳能力。
2、智能软开关(soft open point，sop)作为一种新型电力电子装置接入配电网，可以对配电网中的功率进行连续实时控制，一定程度上提高了配电网对dg的消纳能力，改善了配电网的运行状态，配电网的运行更加“柔性”。传统配电网基于sop的柔性互联技术，从“闭环设计，开环运行”的状态变为柔性闭环运行，逐步向柔性配电网(flexibledistribution network，fdn)转变。得益于柔性配电网的闭环结构和灵活调整能力，使得配电网具有均衡馈线潮流分布、改善配电网电压水平的能力，从而提高对分布式电源波动出力的消纳能力。柔性配电网具有提升电网供电可靠性、降低系统损耗和运行成本的潜力，该领域的相
技术实现思路
1、本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种基于碳排放理论的柔性配电网低碳规划方法，可有效得到柔性配电网的最优低碳规划方案并结合碳排放流理论得到全网的碳流分布。
2、一种基于碳排放理论的柔性配电网低碳规划方法，包括以下步骤，
3、步骤一、根据柔性配电网的碳排放理论指标，提出改进的柔性配电网碳排放流计算方法；
4、步骤二、考虑到分布式发电和智能软开关的特性，基于改进的碳排放流理论建立了柔性配电网低碳规划模型；
5、步骤三、基于二阶锥规划求解所提出模型，得到柔性配电网的最优低碳规划方案，并结合碳排放流理论得到全网的碳流分布。
6、所述步骤一柔性配电网的碳排放理论指标为：电力系统中的碳排放流从发电侧出发，依附于有功潮流，在电网中流动，最终流向负荷侧；给定流入节点支路有功潮流与碳流密度大小，节点流出支路潮流的碳流密度等于该节点的节点碳势，
7、il,l＝in,i l∈ωi- (1)
8、式中，ωi-为潮流流出节点i支路的集合；l为支路号。
9、所述步骤二软智能开关sop接入电网后，软智能开关sop上流过的碳流率计算公式为：
10、psop,i+psop,j＝0 (2)
11、|psop,i|＝|psop,j|＝|psop,ij| (3)
12、
13、rsop,ij＝isop,ijpsop,ij (5)
14、式中，psop,i、psop,j分别为节点i、j处sop注入的有功功率；psop,ij为sop中节点i流向节点j的实际有功功率；isop,ij为sop的碳流密度；rsop,ij为sop上流过的碳流率；ωi+为潮流流入节点i支路的集合；pl为支路l上流过的有功功率；rl为单位时间内随有功潮流通过支路l的碳流量。
15、所述步骤二柔性配电网低碳规划模型包括电源侧碳排放流、电网侧碳排放流以及负荷侧碳排放流。
16、所述步骤三柔性配电网的最优低碳规划方案以年综合费用c最小为目标函数，折算到每年的年投资费用c1，年运维费用c2，向输电网购电年费用c3，年网损费用c4，年碳排放费用c5。
17、所述步骤三柔性配电网的最优低碳规划方案满足的约束条件包括节点功率平衡方程约束，电压平衡方程约束，线路潮流约束，分布式发电dg运行约束，待选节点i处dg的装机容量约束，dg装机容量的离散性约束，sop运行约束，待选支路ij处sop的安装容量约，sop安装容量的离散性约束，负荷节点碳排放量等式约束，支路碳流密度约束以及节点碳势等式约束。
18、通过上述设计方案，本专利技术可以带来如下有益效果：一种基于碳排放理论的柔性配电网低碳规划方法，提出一种改进的fdn碳排放流计算方法。当sop接入配电网时，在传统碳排放流模型的基础上，将sop看作是一条允许有功通过并且可以发出无功的“支路”。在fdn中，碳排放流依附于有功潮流，因此，sop在调节fdn中的有功功率时，同时可以对碳排放流的分布进行调节。通过该方法成功实现了对fdn碳排放流分布的计算；
19、建立了基于改进碳排放流理论的fdn低碳规划模型。在传统配电网规划的基础上，探究dg和sop的协调规划对配电网碳排放的影响，结果表明，对dg和sop进行合理的协调规划，可以促进新能源的就近消纳，减少配电网碳排放，有效提升配电网运行的经济性。
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1.一种基于碳排放理论的柔性配电网低碳规划方法，其特征是：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种基于碳排放理论的柔性配电网低碳规划方法，其特征是：所述步骤一柔性配电网的碳排放理论指标为：电力系统中的碳排放流从发电侧出发，依附于有功潮流，在电网中流动，最终流向负荷侧；给定流入节点支路有功潮流与碳流密度大小，节点流出支路潮流的碳流密度等于该节点的节点碳势，
3.根据权利要求1所述的一种基于碳排放理论的柔性配电网低碳规划方法，其特征是：所述步骤二软智能开关SOP接入电网后，软智能开关SOP上流过的碳流率计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种基于碳排放理论的柔性配电网低碳规划方法，其特征是：所述步骤二柔性配电网低碳规划模型包括电源侧碳排放流、电网侧碳排放流以及负荷侧碳排放流。
5.根据权利要求1所述的一种基于碳排放理论的柔性配电网低碳规划方法，其特征是：所述步骤三柔性配电网的最优低碳规划方案以年综合费用C最小为目标函数，折算到每年的年投资费用C1，年运维费用C2，向输电网购电年费用C3，年网损费用C4，年碳排放费用C5。
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1.一种基于碳排放理论的柔性配电网低碳规划方法，其特征是：包括以下步骤，
2.根据权利要求1所述的一种基于碳排放理论的柔性配电网低碳规划方法，其特征是：所述步骤一柔性配电网的碳排放理论指标为：电力系统中的碳排放流从发电侧出发，依附于有功潮流，在电网中流动，最终流向负荷侧；给定流入节点支路有功潮流与碳流密度大小，节点流出支路潮流的碳流密度等于该节点的节点碳势，
3.根据权利要求1所述的一种基于碳排放理论的柔性配电网低碳规划方法，其特征是：所述步骤二软智能开关sop接入电网后，软智能开关sop上流过的碳流率计算公式为：
4.根据权利要求1所述的一种基于碳排放理论的柔性配电网低碳规划方法，其特征是：所述步骤二柔性配电网低碳规划模型包括电源侧碳排放流、电网侧碳排放流以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：张儒峰，牛凯，姜涛，李雪，陈厚合，曲锐，李本新，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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