[发明专利]一种确定可再生能源接入电网比例的方法及系统有效

专利信息
申请号: 202110643236.7 申请日: 2021-06-09
公开(公告)号: CN113285482B 公开(公告)日: 2022-06-14
发明(设计)人: 王蓓蓓;顾伟扬 申请(专利权)人: 东南大学
主分类号: H02J3/38 分类号: H02J3/38;H02J3/24;H02J3/14
代理公司: 北京同辉知识产权代理事务所(普通合伙) 11357 代理人: 廖娜
地址: 210024 江苏省*** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 确定 可再生能源 接入 电网 比例 方法 系统
【权利要求书】:

1.一种确定可再生能源接入电网比例的方法,其特征在于,包括以下步骤:

S1、考虑新能源接入比例、机组出力、灵活性预留、碳排放成本之间的相互影响,建立总成本最小模型;

S2、将灵活性预留模型与新能源接入比例μ、新能源及负荷切除量curtt、loadshedt耦合,并推导出关于μ、curtt、loadshedt的灵活性预留需求函数;

S3、提出灵活性预留0-1变量,构建灵活性预留影响的碳排成本函数,并将其转换为灵活性预留量相关的线性函数;

所述步骤S1包括:

S101、机组出力与灵活性预留关联

机组出力成本函数:

其中,C(Pg,t)为机组运行成本,ag、bg、cg为成本系数,Pg,t为t时刻机组g的出力;

灵活性预留成本函数:

其中,为灵活性预留成本,vg,t、wg,t为机组g在t时刻提供向上、向下灵活性的0-1状态量,为上、下灵活性预留成本,为机组g在时刻t提供的向上、向下灵活性预留量;

机组出力与灵活性预留量耦合:

其中,ug,t、分别为机组出力状态0-1变量、机组出力最大最小值;

S102、机组出力与新能源接入比例关联

其中,curtt、loadshedt为新能源及负荷切除量,PtNL、Ptload、Ploadmax为t时刻净负荷、负荷、负荷最大值,μ、为新能源接入比例、新能源预测值、新能源预测标幺值;

S103、新能源接入与灵活性预留需求关联

其中,FRUt、FRDt为t时刻灵活性上、下预留需求,σ为新能源不确定性,wind、为新能源最大、最小出力;

S104、灵活性预留、机组出力、碳排关联

其中,C(CEg,t)、为碳排成本及成本系数,mg、ng为提供上/下灵活性预留时增加的碳排系数比例,ξ为碳排系数,τ为时间间隔;

所述步骤S2具体为:

灵活性预留需求与新能源不确定性、新能源及负荷切除量关联:

其中,不确定量wind=μ·loadmax的函数,则可以得到关联函数F1和F2

其中,为新能源切除量标幺值;

所述步骤S3具体为:

灵活性预留影响下的碳排成本函数

其中,vg,t、wg,t必须要满足机组开机的情况下才能取1,具体如下:

0≤vg,t≤ug,t、0≤wg,t≤ug,t

碳排成本函数为混合整数非线性模型,不利于求解最优值,故需要将模型线性化;根据碳排成本构成发现包括两个方面:机组出力碳排和灵活性预留造成的碳排,具体如下:

其中,mξg=mg·ξ,nξg=ξ·ng

所述模型的线性化方法具体如下:

在目标函数中若包含了0-1变量,那么求最优解会非常困难,为简化模型求解难度,需要对混合整数规划模型做一定的线性化处理,0-1变量包括ug,t、vg,t、wg,t,为机组开机及灵活性预留状态量,根据三者之间的关系对非线性模型松弛,可得到如下线性化模型:

2.一种确定可再生能源接入电网比例的系统,其特征在于:所述系统收集电网的机组、新能源信息;预测新能源出力,建立新能源的不确定模型;

所述系统根据权利要求1所述的方法,通过对不同接入比例的模型求解比较得出最优的新能源接入比例,对新能源的建设规模进行规划、预测。

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