[发明专利]一种电力系统结构形态联合演化评估方法及系统

权利要求书

1.一种电力系统结构形态联合演化评估方法，其特征在于，包括以下步骤：

建立电力系统演化模型的多阶段场景树；

基于多阶段场景树建立电力系统演化模型；

确定电力系统演化模型的运行约束体系；

按照网源荷储联合方式对电力系统演化模型进行仿真分析，在满足运行约束体系下得到不同负荷增长方案下的系统演化形态。

2.根据权利要求1所述的电力系统结构形态联合演化评估方法，其特征在于，

所述建立电力系统演化模型的多阶段场景树，包括：

建立以每个节点表示为一个现实的场景树，其中，所述现实节点的属性包括年份、阶段及父节点；所述场景树的根节点到任一现实节点的路径称为一个场景，在场景中的两个现实节点间配置有条件概率及对应的负荷增长因数；确定一个场景的总概率为该场景的节点路径上所有条件概率之积，场景的总负荷增长为该场景的节点路径上所有负荷增长因数之积。

3.根据权利要求1所述的电力系统结构形态联合演化评估方法，其特征在于，

所述基于多阶段场景树建立电力系统演化模型，包括基于多阶段场景树中的现实节点，建立电力系统演化模型的成本计量模型，所述成本计量模型表示为：

其中，n表示场景树中的一个现实节点、y(n)表示现实节点n对应的年份、q_n表示条件概率、d为规划远景年成本折算系数、表示设备投资成本、表示需求侧响应新增成本和运行成本。

4.根据权利要求3所述的电力系统结构形态联合演化评估方法，其特征在于，

所述设备投资成本表示为：

其中，和分别为常规发电机的新增成本及对应设备投资决策；和分别为新能源机组的新增成本及对应设备投资决策；和分别为线路的新增成本及对应设备投资决策；和分别为储能单位设备的新增成本及对应设备投资决策；和分别为对应可平移负荷投资成本及投资决策；和分别为对应可削减负荷投资成本及投资决策；决策变量下标g、s、r、b分别表示发电机，储能，新能源机组和系统节点标号；

所述需求侧响应新增成本和运行成本表示为：

其中，与分别表示新能源弃电成本及新能源弃电量；和分别表示常规机组维护成本及对应机组投运决策；和分别为发电机可变成本，平移负荷调用成本，可削减负荷调用成本和储能充/放电成本；上述成本分别对应变量为机组出力可平移负荷调用量可削减负荷调用量与储能充/放电决策与分别表示负荷削减成本及负荷削减量；决策变量下标g、s、r、b分别表示发电机、储能、新能源机组和系统节点标号；n表示场景树中的一个节点，h表示典型日1-24小时中的某个运行时刻。

5.根据权利要求4所述的电力系统结构形态联合演化评估方法，其特征在于，

所述确定电力系统演化模型的运行约束体系的步骤中，所述运行约束体系包括下列任一项或它们的组合：设备投资决策树约束、电网潮流与功角约束、系统电力平衡约束、储能运行约束、新能源与火电出力区间约束、需求侧响应运行约束。

6.根据权利要求5所述的电力系统结构形态联合演化评估方法，其特征在于，

所述线路潮流约束包括节点功角约束和线路容量约束；

所述常规机组出力约束包括常规发电机启停约束、爬坡约束和新能源机组弃电量定义约束：

所述需求侧响应调用约束应保证可平移负荷日用电量保持不变；

所述储能充放电约束包括充电上限约束、放电上限约束以及日能量平衡约束；

所述投资决策逻辑约束表示本阶段的设备投资是基于上一阶段投资的且单个设备最多只能投资一次；其中，上一阶段需求侧响应量不会超过本阶段需求侧响应量。

7.根据权利要求5所述的电力系统结构形态联合演化评估方法，其特征在于，

所述按照网源荷储联合方式对电力系统演化模型进行仿真分析，具体为：

采用6节点标准系统对电力系统演化模型进行仿真分析，对场景树的现实节点进行多阶段配置；

针对每个阶段设置多种负荷增长系数及对应场景的条件概率；

按照所述成本计量模型定出满足所述运行约束体系的不同负荷增长方案下的仿真方案。