[发明专利]一种风火储联合系统环境经济调度方法及系统

说明书

本发明涉及一种大用户直购电参与的风火储联合系统环境经济调度方法及系统。该方法包括：获取风火储联合系统的约束参数、运行及相关参数；根据所述系统运行及相关参数构建大用户直购电参与的风火储联合系统成本函数；根据所述约束参数确定所述风火储联合系统的约束条件；基于所述约束条件，根据所述大用户直购电参与的风火储联合系统目标函数构建环境经济调度模型；以所述大用户直购电参与的风火储联合系统总成本最小为目标，利用混沌自适应萤火虫算法求解所述环境经济调度模型，使得风火储联合系统的总成本最小。本发明能够提升系统总体备用容量及风电消纳能力，降低弃风率及系统总成本。

技术领域

本发明涉及风火储联合系统环境经济调度领域，特别是一种大用户直购电参与的风火储联合系统环境经济调度方法及系统。

背景技术

社会经济快速增长加大了对能源总量的需求，导致传统化石能源开采过度，严重破坏了生态环境。电力行业作为中国化石能源主要需求方，煤燃烧需求占中国煤炭消费总量的60％以上，CO₂排放量接近全国排放总量的50％，势必将成为CO₂减排的主力军。通过实施碳排放权交易机制，鼓励发电企业积极响应节能减排政策，有效缓解了电力行业排放污染。同时，风力发电作为清洁能源也可显著降低发电系统的碳排放量。

但是，风电具有间歇性、波动性和不确定性等特点，影响电力系统安全稳定运行，降低系统对风电的消纳能力。为了解决这些问题，储能设备的规模化应用提供了新的解决方案，在新能源发电领域有着广阔的应用前景。此外，大用户直购电模式出现之后，打破了电网公司独家买卖电力的格局，在发电和售电侧引入竞争机制，使终端购电大用户进入电力市场，实现了电力市场开放的新局面。

随着风电并网容量的攀升、新技术及新电力交易模式的出现，促使电力部门在进行电力调度时要考虑大规模风电并网、储能系统及大用户直购电等因素的影响。因此，研究大用户直购电参与的风火储联合系统环境经济调度问题对环境保护及经济可持续发展具有深远意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种大用户直购电参与的风火储联合系统环境经济调度方法及系统，能够提升系统总体备用容量以及风电消纳能力。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种大用户直购电参与的风火储联合系统环境经济调度方法，包括：

获取风火储联合系统的约束参数、运行及相关参数；所述约束参数包括任一时刻的负荷需求、线损率，任一台火电机组的最小启停时间、在任一时段的最大出力估计值、在任一时段的最小出力估计值、向上发电爬坡速率、向下发电爬坡速率，正旋转备用需求、负旋转备用需求，储能系统的最小荷电状态、最大荷电状态、充电功率允许最大值、放电功率允许最大值、能量初值以及充放电效率；所述运行及相关参数包括任一台火电机组在任一时段的出力、上一时段的出力、连续运行时间、连续停运时间，风电场年均发电量，正旋转备用容量、负旋转备用容量，正储能备用容量、负储能备用容量，系统正备用总容量、负备用总容量，储能系统充放电功率年均总量、任一时段充放电功率，任一时段大用户合同电量，以及火力发电机组台数、风电场使用寿命、储能系统额定功率、额定容量、使用寿命以及电池更换率；

根据所述运行及相关参数构建大用户直购电参与的风火储联合系统成本函数；所述风火储联合系统成本包括火力发电燃料成本、碳排放权交易成本、风力发电成本、备用成本、储能充放电综合成本以及大用户直购电收益；所述备用成本包括正备用成本以及负备用成本；

根据所述约束参数确定所述风火储联合系统的约束条件；所述约束条件包括功率平衡约束、机组最小启停时间约束、备用容量约束、大用户合同电量约束、充放电功率上下限约束以及荷电状态约束；其中，所述备用容量约束包括正备用约束以及负备用约束；

基于所述约束条件，根据所述大用户直购电参与的风火储联合系统目标函数构建环境经济调度模型；