[发明专利]提高电力系统低碳化水平的联络线送电计划优化方法

权利要求书

1.一种提高电力系统低碳化水平的联络线送电计划优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

第一步，建立优化分析模型：

系统总的运行成本为min C_Gen+C_Carbon

其中：

$C_{\mathrm{Gen}}=\underset{{t\∈\mathrm{\Ω}}_T}{\mathrm{\Σ}}\underset{k\∈{\mathrm{\Ω}}_K}{\mathrm{\Σ}}{c}_k^G\·(P_{t,k}^E+P_{t,k}^I)\·\mathrm{\Δt}$

$C_{\mathrm{Carbon}}=\underset{{t\∈\mathrm{\Ω}}_T}{\mathrm{\Σ}}\underset{k\∈{\mathrm{\Ω}}_K}{\mathrm{\Σ}}{c}^C\·e_k\·(P_{t,k}^E+P_{t,k}^I)\·\mathrm{\Δt}$

式中，C_Gen为系统的发电成本；C_Carbon为系统的碳排放成本；Ω_T为优化时段集合；Ω_K为机组类型集合；c^G_k表示第k类机组的单位发电成本；c^C表示单位碳排放的经济成本；e_k表示第k类机组单位发电产生的碳排放；P^E_t,k和P^I_t,k分别表示联络线送端和受端第k类机组在第t时刻的有功出力，上标E和I分别表示送端及受端系统；Δt表示问题分析的时间跨度；

约束条件包括：

a、发电负荷平衡约束

$\underset{k\∈{\mathrm{\Ω}}_k}{\mathrm{\Σ}}{P}_{t,k}^E(1-{\mathrm{\σ}}_L)+\underset{k\∈{\mathrm{\Ω}}_k}{\mathrm{\Σ}}{P}_{t,k}^I=D_t$

式中，σ_L为输电通道的线损率，D_t为受端系统在第t时刻的负荷；

b、爬坡约束

${-\mathrm{\δ}}_k^D{P}_k^{\max }\≤P_{t,k}-P_{t-1,k}\≤{\mathrm{\δ}}_k^U{P}_k^{\max }$

式中，δ^D_k、δ^U_k分别为表示第k类机组升、降出力能力的爬坡率，上标max表示各类型机组的装机容量；

c、各类机组出力上下限约束

c1、对于火电、核电及具有一定调节能力的蓄水式水电站等常规发电技术，约束为：

$P_k^{\min }\≤P_{t,k}\≤P_k^{\max }$

式中，P^min_k表示各类型机组的最小出力，P^max_k表示最大装机容量，

c2、对于风电、光伏及径流式水电站等发电技术，约束为：

$0\≤P_{t,k}\≤P_{t,k}^{\mathrm{FOR}}$

式中，P^FOR_t,k为对第k类机组在第t时刻可调度出力的预测值，

d、联络线送电计划约束

$f_{L,t}^{\min }\≤f_{L,t}\≤f_{L,t}^{\max }$

式中，f^max_L,t、f^min_L,t分别为t时刻联络线允许输送的最大和最小功率值，f_L,t为通道在第t时刻的送电功率，

第二步，收集第一步中的相关数据，以及系统负荷曲线和风电出力预测曲线，并设计待选联络线送电计划；

第三步，将第二步中收集的相关数据，以及系统负荷曲线、风电出力预测曲线和待选联络线送电计划代入第一步的优化分析模型中，并采用优化软件求解；

第四步，通过对多条备选送电计划的对比分析，选择运行成本最低的送电计划。