[发明专利]面向全球联网的电力格局构建方法

说明书

本发明提供一种面向全球联网的电力格局构建方法，包括：获取全球联网电力流分析相关数据与参数，对相关数据与参数进行聚类分析，构建全球联网下的各区域典型需求与可再生能源预想出力时序场景簇，结合时序场景簇，确定优化目标为全球联网供电成本最小，进行约束优化，生成全球电力流分析优化模型，基于优化模型，生成全球联网的电力格局构建结果并输出。通过上述方法，能够满足中远期全球联网可行性论证的前期需求，可为全球联网的发展及规划决策提供依据及理论支撑，避免了现有研究仅在宏观层面开展的专家判断等定性分析，实现了全球联网经济性的量化分析，有助于更加有效推动全球联网的发展和建设。

技术领域

本发明涉及电力领域，具体地说，涉及一种面向全球联网的电力格局构建方法。

背景技术

全球正面临能源供应紧张、气候变暖、环境污染、能源配置不合理及能源效率低下等严危机，人类可持续发展已受到严重威胁。世界能源结构长期以化石能源为主，能源消费总量持续攀升，资源分布严重不均。同时，大量化石能源在开采、运输、利用各环节对土壤、水质、大气等造成越来越严重的污染和破坏。目前以中国为代表的发展中国家正饱受环境污染之苦，灰霾、酸雨等频发。此外，化石能源燃烧产生的二氧化碳占全球温室气体排放的57％，是导致全球变暖的主要因素。鉴于此，中国政府率先提出构建全球能源互联网，即全球联网，推动世界能源转向绿色、低碳、可持续发展，从而根本上解决全球面临的能源、气候和环境问题。

现阶段，全球联网正处于凝聚发展理念与共识的关键阶段，已有部分机构和学者开展了全球能源互联方案的研究，取得了一定成果。有机构利用专家经验法提出了全球跨洲互联的电力流规模与方向的初步方案；该方法更多聚焦在宏观战略层面，后期落地时具有较大的风险。

考虑到现有技术的上述特点与存在的不足，亟需一种科学严谨的实现全球互联网电力格局构建的方法。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种面向全球联网的电力格局构建方法，所述方法包括：

获取全球联网电力流分析相关数据与参数；

对所述相关数据与参数进行聚类分析，构建全球联网下的各区域典型需求与可再生能源预想出力时序场景簇；

结合所述时序场景簇，确定优化目标为全球联网供电成本最小，进行约束优化，生成全球电力流分析优化模型；

基于所述优化模型，生成全球联网的电力格局构建结果并输出。

一种实施方案中，所述全球电力流分析优化模型的约束条件包括如下之一或组合：

各区域电力平衡、通道特性、机组特性、发电资源、机组爬坡、系统备用。

一种实施方案中，所述全球联网供电成本为：

其中，z、t分别代表区域和水平年的序号；Z、T分别表示区域个数和规划水平年总年份数；r_z为规划期折现率；CI、CO、CF、CC、CS分别表示各区域不同水平年的投资成本、运维成本、燃料成本、排放成本与设备残值项。

一种实施方案中，所述各区域电力平衡，为各区域逐年逐场景逐时的电力平衡，即各场景逐时需要确保电力供需平衡；

所述通道特性，为各区域逐年逐场景逐时的通道运行约束和/或各区域逐年通道容量系数约束，其中，所述各区域逐年逐场景逐时的通道运行约束，为跨区域通道逐时出力需要在通道容量约束范围内，所述各区域逐年通道容量系数约束，即为确保跨区域互联通道工程的项目可行性进行的通道容量系数约束；