市场环境下的电力系统新能源消纳成本计算方法及装置制造方法及图纸

本申请公开了一种市场环境下的电力系统新能源消纳成本计算方法及装置，其中，方法包括：利用预设的随机机组组合模型获取电力系统的第一全年市场出清结果和运行成本；利用预设的第一确定性机组组合模型获取电力系统的第二全年市场出清结果和运行成本；将电力系统中的新能源机组转换为目标可控机组，并利用预设的第二确定性机组组合模型获取目标可控机组的第三全年市场出清结果和运行成本；根据上述全年市场出清结果和运行成本进行对比，并基于对比结果计算电力系统的新能源消纳成本。由此，解决了相关技术侧重于计算电力系统新能源装机增加后总体运行成本的变化，导致电力系统难以直接量化新能源出力不确定性和不可控性引起的消纳成本的技术问题。引起的消纳成本的技术问题。引起的消纳成本的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
市场环境下的电力系统新能源消纳成本计算方法及装置


[0001]本申请涉及电力系统运行
，特别涉及一种市场环境下的电力系统新能源消纳成本计算方法及装置。

技术介绍

[0002]在碳达峰碳中和目标下，我国电力系统中风电光伏等新能源装机容量占比不断上升。新能源与传统火电机组相比，出力具有不确定性和不可控性，因此，在制定电力系统日运行方式时，新能源出力的不确定性使得电力系统必须预留更多调节能力，应对大量可能出现的新能源出力场景，导致运行方式的经济性下降。此外，新能源机组的出力的不可控性导致新能源为电力系统提供电量时，其出力曲线主要由不可控的风速、太阳辐照等外部气象条件决定，而不像传统的火电机组可以在一定范围内提供灵活可控的出力曲线。
[0003]新能源出力的不确定性和不可控性增加了电力系统额外的运行成本，即新能源消纳成本。新能源消纳成本计算对于电力系统低碳转型成本估计，电价政策和分摊规则的制定具有重要的意义。随着我国电力市场建设不断推进，电力系统运行方式将逐步由计划方式决定转换为由市场出清决定。因此，研究市场环境下电力系统新能源消纳成本计算具有重要的意义。
[0004]相关技术中，在新能源电力系统运行和消纳成本计算方面已经具有一些研究成果。在新能源电力系统运行方面，相关技术主要采取确定性优化方法或随机优化、鲁棒优化等不确定性优化方法，确定电力系统的运行方式。在电力系统新能源成本计算方面，相关技术通常采取电力系统运行模拟方法，考察电力系统中增加新能源装机后，电力系统运行成本的变化，进而测算新能源的度电成本。
[0005]然而，相关技术主要关注电力系统新能源装机增加后总体运行成本的变化，而非系统应对新能源出力不确定性和不可控性带来的消纳成本。因此，对于一个给定的电力系统，如何测算的新能源不确定性和不可控性引起的消纳成本，当前仍缺乏直接有效的方法，亟需解决。
[0006]申请内容
[0007]本申请提供一种市场环境下的电力系统新能源消纳成本计算方法及装置，以解决相关技术侧重于计算电力系统新能源装机增加后总体运行成本的变化，而非系统应对新能源出力不确定性和不可控性带来的消纳成本，导致电力系统难以直接量化新能源出力不确定性和不可控性引起的消纳成本的技术问题。
[0008]本申请第一方面实施例提供一种市场环境下的电力系统新能源消纳成本计算方法，包括以下步骤：利用预设的随机机组组合模型获取电力系统的第一全年市场出清结果和运行成本，其中，所述随机机组组合模型由新能源不确定性和出力曲线不可控性的实际场景建立；利用预设的第一确定性机组组合模型获取所述电力系统的第二全年市场出清结果和运行成本，其中，所述第一确定性机组组合模型由新能源不存在不确定性的虚拟场景建立；将所述电力系统中的新能源机组转换为目标可控机组，并利用预设的第二确定性机
组组合模型获取所述目标可控机组的第三全年市场出清结果和运行成本，其中，所述第二确定性机组组合模型由可控机组不存在不确定性的虚拟场景建立；以及将所述第一全年市场出清结果和运行成本、所述第二全年市场出清结果和运行成本和所述第三全年市场出清结果和运行成本进行对比，并基于对比结果计算所述电力系统的新能源消纳成本。
[0009]可选地，在本申请的一个实施例中，在利用所述预设的随机机组组合模型获取所述电力系统的第一全年市场出清结果和运行成本之前，还包括：基于可再生能源机组出力的不确定性，通过预设采样方式设置多个作为实际场景的可再生能源出力场景；估计每个可再生能源出力场景出现的概率，并基于考虑不确定性的规划问题建立考虑多场景的所述随机机组组合模型。
[0010]可选地，在本申请的一个实施例中，在利用所述预设的第一确定性机组组合模型获取所述电力系统的第二全年市场出清结果和运行成本之前，还包括；根据新能源出力概率分布特性，得到作为虚拟场景的新能源出力单点预测场景；基于所述新能源出力单点预测场景，由所述随机机组组合模型转换得到所述第一确定性机组组合模型。
[0011]可选地，在本申请的一个实施例中，所述将所述电力系统中的新能源机组转换为目标可控机组，并利用预设的第二确定性机组组合模型获取所述目标可控机组的第三全年市场出清结果和运行成本，包括：对于全年中每一天，按照预设描述规则逐一计算所述电力系统中所有可再生能源机组等效得到的常规机组参数，其中，所述常规机组参数包括最小出力/最大出力、单时段的最大上调/下调量、最小开机时间和最小停机时间。
[0012]可选地，在本申请的一个实施例中，所述新能源消纳成本包括由于新能源出力不确定性引起的消纳成本、由于新能源出力不可控性引起的消纳成本和/或消纳新能源的总成本。
[0013]本申请第二方面实施例提供一种市场环境下的电力系统新能源消纳成本计算装置，包括：第一获取模块，用于利用预设的随机机组组合模型获取电力系统的第一全年市场出清结果和运行成本，其中，所述随机机组组合模型由新能源不确定性和出力曲线不可控性的实际场景建立；第二获取模块，用于利用预设的第一确定性机组组合模型获取所述电力系统的第二全年市场出清结果和运行成本，其中，所述第一确定性机组组合模型由新能源不存在不确定性的虚拟场景建立；第三获取模块，用于将所述电力系统中的新能源机组转换为目标可控机组，并利用预设的第二确定性机组组合模型获取所述目标可控机组的第三全年市场出清结果和运行成本，其中，所述第二确定性机组组合模型由可控机组不存在不确定性的虚拟场景建立；以及计算模块，用于将所述第一全年市场出清结果和运行成本、所述第二全年市场出清结果和运行成本和所述第三全年市场出清结果和运行成本进行对比，并基于对比结果计算所述电力系统的新能源消纳成本。
[0014]可选地，在本申请的一个实施例中，所述装置，还包括：场景预设模块，用于基于可再生能源机组出力的不确定性，通过预设采样方式设置多个作为实际场景的可再生能源出力场景；建模模块，用于估计每个可再生能源出力场景出现的概率，并基于考虑不确定性的规划问题建立考虑多场景的所述随机机组组合模型。
[0015]可选地，在本申请的一个实施例中，所述装置，还包括；预测模块，用于根据新能源出力概率分布特性，得到作为虚拟场景的新能源出力单点预测场景；转换模块，用于基于所述新能源出力单点预测场景，由所述随机机组组合模型转换得到所述第一确定性机组组合
模型。
[0016]可选地，在本申请的一个实施例中，所述第三获取模块，进一步用于：对于全年中每一天，按照预设描述规则逐一计算所述电力系统中所有可再生能源机组等效得到的常规机组参数，其中，所述常规机组参数包括最小出力/最大出力、单时段的最大上调/下调量、最小开机时间和最小停机时间。
[0017]可选地，在本申请的一个实施例中，所述新能源消纳成本包括由于新能源出力不确定性引起的消纳成本、由于新能源出力不可控性引起的消纳成本和/或消纳新能源的总成本。
[0018]本申请第三方面实施例提供一种电子设备，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种市场环境下的电力系统新能源消纳成本计算方法，其特征在于，包括以下步骤：利用预设的随机机组组合模型获取电力系统的第一全年市场出清结果和运行成本，其中，所述随机机组组合模型由新能源不确定性和出力曲线不可控性的实际场景建立；利用预设的第一确定性机组组合模型获取所述电力系统的第二全年市场出清结果和运行成本，其中，所述第一确定性机组组合模型由新能源不存在不确定性的虚拟场景建立；将所述电力系统中的新能源机组转换为目标可控机组，并利用预设的第二确定性机组组合模型获取所述目标可控机组的第三全年市场出清结果和运行成本，其中，所述第二确定性机组组合模型由可控机组不存在不确定性的虚拟场景建立；以及将所述第一全年市场出清结果和运行成本、所述第二全年市场出清结果和运行成本和所述第三全年市场出清结果和运行成本进行对比，并基于对比结果计算所述电力系统的新能源消纳成本。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在利用所述预设的随机机组组合模型获取所述电力系统的第一全年市场出清结果和运行成本之前，还包括：基于可再生能源机组出力的不确定性，通过预设采样方式设置多个作为实际场景的可再生能源出力场景；估计每个可再生能源出力场景出现的概率，并基于考虑不确定性的规划问题建立考虑多场景的所述随机机组组合模型。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在利用所述预设的第一确定性机组组合模型获取所述电力系统的第二全年市场出清结果和运行成本之前，还包括；根据新能源出力概率分布特性，得到作为虚拟场景的新能源出力单点预测场景；基于所述新能源出力单点预测场景，由所述随机机组组合模型转换得到所述第一确定性机组组合模型。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述电力系统中的新能源机组转换为目标可控机组，并利用预设的第二确定性机组组合模型获取所述目标可控机组的第三全年市场出清结果和运行成本，包括：对于全年中每一天，按照预设描述规则逐一计算所述电力系统中所有可再生能源机组等效得到的常规机组参数，其中，所述常规机组参数包括最小出力/最大出力、单时段的最大上调/下调量、最小开机时间和最小停机时间。5.根据权利要求1
‑
4任一项所述的方法，其特征在于，所述新能源消纳成本包括由于新能源出力不确定性引起的消纳成本、由于新能源出力不可控性引起的消纳成本和/或消纳新能源的总成本。6.一种市场环境下的电力系统新能源消纳成本计算装置，其特征在于，包括：第一获取模块，用于利用预设的随机机组组合模型获取电力系统的第一全年市场出清...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛毅，夏天，李冰洁，胡晓燕，刘国静，李琥，史静，袁晓昀，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：