[发明专利]一种适用于源荷储灵活资源统筹规划与运行的优化方法有效

专利信息
申请号: 202010870400.3 申请日: 2020-08-26
公开(公告)号: CN112016747B 公开(公告)日: 2022-10-11
发明(设计)人: 苟竞;朱觅;刘莹;杨新婷;李奥;乔云池;唐权;胥威汀;李婷;王云玲 申请(专利权)人: 国网四川省电力公司经济技术研究院
主分类号: G06Q10/04 分类号: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;H02J3/46
代理公司: 成都行之专利代理事务所(普通合伙) 51220 代理人: 李朝虎
地址: 610000 四川省成都市中国(四*** 国省代码: 四川;51
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摘要:
搜索关键词: 一种 适用于 源荷储 灵活 资源 统筹 规划 运行 优化 方法
【说明书】:

发明公开了一种适用于源荷储灵活资源统筹规划与运行的优化方法,在系统层面上,从风电、负荷的不确定性和源、荷、储各环节的灵活资源特性两个方面提出了灵活性量化评估方法;然后,综合考虑火电机组改造、储能新建、需求侧响应配置等灵活性提升措施,以投资建设成本、常规运行成本、资源调用成本等最小为目标,并充分计及机组启停、资源调用等运行约束对规划结果的影响,构建协同系统经济性与安全性的源‑荷‑储一体化灵活性资源统筹规划和运行综合优化模型。最后,对改造的IEEE 30系统进行仿真分析,基于仿真算例验证本发明方法的科学性和有效性。

技术领域

本发明涉及资源规划与运行的优化技术领域,具体涉及一种适用于源荷储灵活资源统筹规划与运行的优化方法。

背景技术

随着可再生能源渗透率的提高,风电等可再生能源出力的随机性和波动性进一步增强,如果系统无法提供与之匹配的灵活调节资源,将会严重影响电力系统的安全稳定高效运行,可再生能源消纳问题也会更加突出。为解决上述问题,我国制定了一系列的相关政策,明确指出要高度重视电力系统调节能力建设,全面推动煤电机组灵活性改造、加快储能系统建设、提高电力需求侧响应能力,着力增强系统灵活性。

目前,已有研究在规划问题中对风电等可再生能源出力的随机性和波动性予以应对,针对电力系统各环节的灵活资源,如储能、需求侧响应、快速调节机组等,构建相应资源优化调度、配置模型。电力系统自动化第43卷第14期73-80段以含多种分布式电源的网络节点为单位,采用虚拟电厂概率量化模型,集中量化表征全体灵活资源的综合调节能力,并将其纳入日前电力市场交易,基于优化出清模型确定日前出力计划和备用计划。电力系统自动化第36卷第19期47-52段兼顾经济性和环保型,将低碳因素引入传统电源规划模型,提出了基于碳排放权分配机制的低碳电源规划模型。电力系统自动化第43卷第03期69-76段将电源规划和输电网规划进行联合优化,构建火电机组改造规划模型,制定火电机组灵活性改造及运行方案,在保证规划经济性的同时,保证规划方案对于不确定性的应对能力,避免大规模弃用可再生能源现象的出现。电力自动化设备第38卷第2期74-80段基于“先场景削减后优化”的思路,在考虑各场景备用约束的基础上,构建考虑可中断负荷(interruptibleload,IL)和储能装置提供备用的日前发电计划调度模型,合理安排机组出力与备用计划。中国电力第52卷第2期66-74段考虑多个环节灵活性资源的优化配置,在规划模型中引入灵活性约束,提出了多元灵活性资源一体化统筹协调优化配置的思路。

但上述研究均未在规划阶段计及系统运行状态的变化,在规划问题中忽略了运行阶段的灵活资源的优化调用,且考虑的灵活性资源种类单一,导致规划方案的保守性和资源浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术中的资源规划研究均未在规划阶段计及系统运行状态的变化,在规划问题中忽略了运行阶段的灵活资源的优化调用,且考虑的灵活性资源种类单一,导致规划方案的保守性和资源浪费。

为解决未来高比例并网与系统灵活资源短缺的矛盾,挖掘源、荷、储各环节的灵活性资源潜力,本发明提供了一种适用于源荷储灵活资源统筹规划与运行的优化方法,首先,在系统层面上,从风电、负荷的不确定性和源、荷、储各环节的灵活资源特性两个方面提出了灵活性量化评估方法;然后,综合考虑火电机组改造、储能新建、需求侧响应配置等灵活性提升措施,以投资建设成本、常规运行成本、资源调用成本等最小为目标,并充分计及机组启停、资源调用等运行约束对规划结果的影响,构建协同系统经济性与安全性的源-荷-储一体化灵活性资源统筹规划和运行模型。最后,对改造的IEEE 30系统进行仿真分析,基于仿真算例验证本发明方法的科学性和有效性。

本发明通过下述技术方案实现:

一种适用于源荷储灵活资源统筹规划与运行的优化方法,该方法包括以下步骤:

S1:根据风电不确定性的电力系统灵活性需求,对电力系统的源、荷、储各环节灵活资源灵活供应特性建模;并构建灵活性充足度指标来表征电力系统灵活性供需匹配情况,其中,灵活性充足度指标的表达式为:

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