[发明专利]基于不确定性方法的能效电厂优化配置及厂网规划方法

说明书

本发明涉及一种基于不确定性方法的能效电厂优化配置及厂网规划方法，包括以下步骤：1)采用不确定二层规划方法构建能效电厂优化配置与厂网扩展协调规划模型，包括上层规划模型和下层规划模型；2)采用改进自适应遗传算法和等效电量频率法相结合的混合算法求解下层数学模型并进行连通性校验；3)采用改进自适应遗传算法、变精度粗糙集理论和原始对偶内点法相结合的混合算法求解上层数学模型，得到能效电厂优化决策与厂网扩展规划优化决策的协调规划优化方案。与现有技术相比，本发明具有计算准确、规划简便等优点。

技术领域

本发明涉及电源规划与电网规划领域，尤其是涉及一种基于不确定性方法的能效电厂优化配置及厂网规划方法。

背景技术

电力系统的不断发展给电力规划提出了新的要求。长期以来，电源规划与电网规划在研究与实践中常被分开进行，毕竟电源建设和电网建设的主体具有多样性。但是近年来随着“弃风”、“弃光”等问题愈发凸显，电源与电网规划建设的不协调、不匹配开始引发人们的关注与思考。为了更加优化地利用资源、更加低碳而经济地满足用电需求，电源规划与电网规划需要协同考虑、协调进行。

目前已有部分专家试图将电源规划与电网规划进行一定程度的结合，从不同角度建立了规划模型。但其中多数研究只是依托于传统的电网规划模型，在其中加入了对风电机组或调节机组的考虑。国际方面，一些研究已经建立了将电源与电网统筹规划的模型。这一问题仍有必要进一步加强研究，特别是需要结合中国风电快速发展与弃风问题凸显的时代背景进行源网协调规划模型的研究。同时，随着国内对电力需求侧节能事业重视程度的不断提高，在电力规划中考虑需求侧节能的必要性日益显现。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种计算准确、规划简便的基于不确定性方法的能效电厂配置及协调规划方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于不确定性方法的能效电厂优化配置及厂网规划方法，包括以下步骤：

1)采用不确定二层规划方法构建能效电厂优化配置与厂网扩展协调规划模型，包括上层规划模型和下层规划模型；

2)采用改进自适应遗传算法和等效电量频率法相结合的混合算法求解下层数学模型并进行连通性校验；

3)采用改进自适应遗传算法、变精度粗糙集理论和原始对偶内点法相结合的混合算法求解上层数学模型，得到能效电厂优化决策与厂网扩展规划优化决策的协调规划优化方案。

所述的上层规划模型以总投资成本最小为目标函数，目标函数的表达式为：

E[F]＝min{E[F₁],E[F₂],E[F₃],...,E[F_h],...,E[F_H]}

其中，E[F_h]为第h种情形下的投资成本的期望值，E[G^t]为电厂的投资成本的期望值，为切负荷惩罚费用的期望值，为第t阶段电力系统的发电成本的期望值，r为贴现率(％)，1/(1+r)^(t-1)Y为资金的折算系数，T为规划周期包含的规划阶段，Y为第t阶段包含的年数，Ω为节点的集合，为第t阶段节点i到j的输电线路单位投资费用(万元/km)，L_ij为节点i到j之间的距离，为第h种情形下第t阶段节点i到j之间新建输电线路回数，为第t阶段常规机组的投资成本，为第t阶段能效电厂的投资成本，为第t阶段光伏电站和风电场的投资成本，为第t阶段电力系统的发电成本，为第h种情形下第t阶段正常运行状态下节点i的切负荷量，为第h种情形下第t阶段第s条线路断开的N-1运行状态下节点i的切负荷量，a、b分别为正常状态下的切负荷惩罚系数和N-1状态下的切负荷惩罚系数。