本申请涉及电力系统扩展规划技术领域，特别涉及一种碳约束下电力系统多阶段动态规划方法及装置，其中，方法包括：基于电网实际运行情况，获取待建机组成本、运行信息和已建机组运行信息，以预测电力负荷信息，并基于电力负荷信息，构建由目标函数及计及碳排放限额的约束集组成的电力系统多阶段动态规划模型，求解电力系统多阶段动态规划模型，得到计及碳排放约束下的电力系统演化路径方案。本申请实施例可以建立电碳约束共同驱动下的电力系统多阶段动态规划模型，通过进一步考虑碳减排限额约束，以实现对电力系统演化路径方案的低碳优化，从而为碳减排目标下的电力系统规划提供了有效技术支撑，提升了电力系统的节能减排水平。平。平。
【技术实现步骤摘要】
碳约束下电力系统多阶段动态规划方法及装置
[0001]本申请涉及电力系统扩展规划
，特别涉及一种碳约束下电力系统多阶段动态规划方法及装置。
技术介绍
[0002]电力行业作为现代能源系统的核心，在能源低碳转型发展中起着决定性作用。能源生产实现清洁替代、能源消费实现电能替代是关键，低碳甚至零碳的电力系统的建设是其重要的方面。
[0003]相关技术中，电力规划需要协调技术发展与碳减排目标之间的不一致性，寻找技术可行且成本可负担的低碳转型路径，需要充分考虑目标的倒逼驱动，建立电碳约束驱动的电力系统多阶段动态规划方法，实现对规划结果的全方位评估。
[0004]然而，相关技术中，传统电力系统多阶段动态规划大多以经济最优作为目标函数，较少考虑碳排放的限制，无法充分发挥电力系统的低碳减排效益，难以针对当前日益严峻的气候形势实现电力系统演化路径方案的低碳优化，亟待解决。
技术实现思路
[0005]本申请提供一种碳约束下电力系统多阶段动态规划方法及装置，以解决相关技术中，传统电力系统多阶段动态规划大多以经济最优作为目标函数，较少考虑碳排放的限制，无法充分发挥电力系统的低碳减排效益，难以针对当前日益严峻的气候形势实现电力系统演化路径方案的低碳优化等问题。
[0006]本申请第一方面实施例提供一种碳约束下电力系统多阶段动态规划方法，包括以下步骤：基于电网实际运行情况，获取待建机组成本、运行信息和已建机组运行信息，以预测电力负荷信息；基于所述电力负荷信息，构建由目标函数及计及碳排放限额的约束集组成的电力系统多阶段动态规划模型；求解所述电力系统多阶段动态规划模型，得到计及碳排放约束下的电力系统演化路径方案。
[0007]其中，在本申请的一个实施例中，所述构建由目标函数及计及碳排放限额的约束集组成的电力系统多阶段动态规划模型，包括：建立碳约束下电力系统多阶段动态规划模型的决策变量；建立所述碳约束下电力系统多阶段动态规划模型的目标函数；建立所述碳约束下电力系统动态规划模型的投资决策阶段的约束条件；建立所述碳约束下电力系统动态规划模型的运行模型阶段的约束条件；建立所述碳约束下电力系统动态规划模型的不同年间衔接阶段的约束条件。
[0008]可选地，在本申请的一个实施例中，所述决策变量包括年化总成本、第y年系统的年化机组投资成本、所述第y年系统的年化线路投资成本、所述第y年系统的年化运行成本、所述第y年待建线路投资决策变量、预设火电机组发电出力、所述预设火电机组的在线容量、所述预设火电机组的关机容量和开机容量、风电场出力、光伏电站出力、切负荷功率和输电线路的传输功率中的至少一项。
[0009]可选地，在本申请的一个实施例中，所述目标函数为：
[0010][0011]其中，为系统的年化总成本，为电源投资成本，为电网投资成本，为系统运行成本。
[0012]可选地，在本申请的一个实施例中，所述投资决策阶段的约束条件包括投资预算约束、最大装机容量约束、可再生能源出力渗透率约束和碳排放限额约束中的至少一项约束，所述运行模型阶段的约束条件包括以经济调度模型为基础的运行模拟约束集和/或考虑火电机组启停行为的运行模拟约束集，所述不同年间衔接阶段的约束条件包括不同年间预设火电机组、风电机组和光伏机组装机容量的衔接约束和不同年间待建线路投资的衔接约束。
[0013]本申请第二方面实施例提供一种碳约束下电力系统多阶段动态规划装置，包括：预测模块，用于基于电网实际运行情况，获取待建机组成本、运行信息和已建机组运行信息，以预测电力负荷信息；构建模块，用于基于所述电力负荷信息，构建由目标函数及计及碳排放限额的约束集组成的电力系统多阶段动态规划模型；以及规划模块，用于求解所述电力系统多阶段动态规划模型，得到计及碳排放约束下的电力系统演化路径方案。
[0014]其中，在本申请的一个实施例中，所述构建模块包括：第一建立单元，用于建立碳约束下电力系统多阶段动态规划模型的决策变量；第二建立单元，用于建立所述碳约束下电力系统多阶段动态规划模型的目标函数；第三建立单元，用于建立所述碳约束下电力系统动态规划模型的投资决策阶段的约束条件；第四建立单元，用于建立所述碳约束下电力系统动态规划模型的运行模型阶段的约束条件；第五建立单元，用于建立所述碳约束下电力系统动态规划模型的不同年间衔接阶段的约束条件。
[0015]可选地，在本申请的一个实施例中，所述决策变量包括年化总成本、第y年系统的年化机组投资成本、所述第y年系统的年化线路投资成本、所述第y年系统的年化运行成本、所述第y年待建线路投资决策变量、预设火电机组发电出力、所述预设火电机组的在线容量、所述预设火电机组的关机容量和开机容量、风电场出力、光伏电站出力、切负荷功率和输电线路的传输功率中的至少一项。
[0016]可选地，在本申请的一个实施例中，所述目标函数为：
[0017][0018]其中，为系统的年化总成本，为电源投资成本，为电网投资成本，为系统运行成本。
[0019]可选地，在本申请的一个实施例中，所述投资决策阶段的约束条件包括投资预算约束、最大装机容量约束、可再生能源出力渗透率约束和碳排放限额约束中的至少一项约束，所述运行模型阶段的约束条件包括以经济调度模型为基础的运行模拟约束集和/或考虑火电机组启停行为的运行模拟约束集，所述不同年间衔接阶段的约束条件包括不同年间预设火电机组、风电机组和光伏机组装机容量的衔接约束和不同年间待建线路投资的衔接约束。
[0020]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，所述处理器执行所述程序，以实现如上述实施例所述的碳约束下电力系统多阶段动态规划方法。
[0021]本申请第四方面实施例提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上的碳约束下电力系统多阶段动态规划方法。
[0022]本申请实施例可以基于电网实际运行情况，获取待建机组成本、运行信息和已建机组运行信息，以预测电力负荷信息，并基于电力负荷信息，构建由目标函数及计及碳排放限额的约束集组成的电力系统多阶段动态规划模型，求解电力系统多阶段动态规划模型，得到计及碳排放约束下的电力系统演化路径方案，实现了对电力系统演化路径方案的低碳优化，为碳减排目标下的电力系统规划提供了有效技术支撑，进而提升了电力系统的节能减排水平。由此，解决了相关技术中，传统电力系统多阶段动态规划大多以经济最优作为目标函数，较少考虑碳排放的限制，无法充分发挥电力系统的低碳减排效益，难以针对当前日益严峻的气候形势实现电力系统演化路径方案的低碳优化等问题。
[0023]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0024]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0025]图1为根据本申请实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种碳约束下电力系统多阶段动态规划方法，其特征在于，包括以下步骤：基于电网实际运行情况，获取待建机组成本、运行信息和已建机组运行信息，以预测电力负荷信息；基于所述电力负荷信息，构建由目标函数及计及碳排放限额的约束集组成的电力系统多阶段动态规划模型；以及求解所述电力系统多阶段动态规划模型，得到计及碳排放约束下的电力系统演化路径方案。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述构建由目标函数及计及碳排放限额的约束集组成的电力系统多阶段动态规划模型，包括：建立碳约束下电力系统多阶段动态规划模型的决策变量；建立所述碳约束下电力系统多阶段动态规划模型的目标函数；建立所述碳约束下电力系统动态规划模型的投资决策阶段的约束条件；建立所述碳约束下电力系统动态规划模型的运行模型阶段的约束条件；建立所述碳约束下电力系统动态规划模型的不同年间衔接阶段的约束条件。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述决策变量包括年化总成本、第y年系统的年化机组投资成本、所述第y年系统的年化线路投资成本、所述第y年系统的年化运行成本、所述第y年待建线路投资决策变量、预设火电机组发电出力、所述预设火电机组的在线容量、所述预设火电机组的关机容量和开机容量、风电场出力、光伏电站出力、切负荷功率和输电线路的传输功率中的至少一项。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述目标函数为：其中，为系统的年化总成本，为电源投资成本，为电网投资成本，为系统运行成本。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述投资决策阶段的约束条件包括投资预算约束、最大装机容量约束、可再生能源出力渗透率约束和碳排放限额约束中的至少一项约束，所述运行模型阶段的约束条件包括以经济调度模型为基础的运行模拟约束集和/或考虑火电机组启停行为的运行模拟约束集，所述不同年间衔接阶段的约束条件包括不同年间预设火电机组、风电机组和光伏机组装机容量的衔接约束和不同年间待建线路投资的衔接约束。6.一种碳约束下电力系统多阶段动态规划装置，其特征在于，包括：预测模块，用于基于电网实际运行情况，获取待建机组成本、运行信息和已建机组运行信息，以预测电力负荷信息；构建模块，用于基于所述电力负荷信息，构建由目标函数及计及碳排放限额的约束集组成的电力系统...
【专利技术属性】
技术研发人员：卢斯煜，周保荣，王嘉阳，卓映君，邹金，戴仲覆，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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