一种电网源网荷储运行规划模型的构建方法与系统技术方案

本发明专利技术提供了一种电网源网荷储运行规划模型的构建方法，包括：获取电网系统模型与设备规划运行模型；构建源网荷储协调规划模型；其中，所述源网荷储协调规划模型包括：电网系统扩展规划成本、运行成本以及弃风、弃光、失负荷惩罚成本；获取模型约束条件，所述模型约束条件包括：投建规划约束、线路功率规划运行约束、发电机组规划运行约束、新能源出力约束和失负荷约束；基于所述模型约束条件，对所述源网荷储协调规划模型进行求解，获取目标规划结果。本发明专利技术属于电力工程技术领域，通过此方法获构建的源网荷储协调规划模型，可以提高供电的可靠性、可再生能源的利用率以及系统的自我调节能力，提高新能源的利用效率。提高新能源的利用效率。提高新能源的利用效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电网源网荷储运行规划模型的构建方法与系统


[0001]本专利技术属于电力工程
，具体涉及一种电网源网荷储运行规划模型的构建方法与系统。

技术介绍

[0002]随着电网低碳化转型，构建清洁低碳安全高效的能源体系，构建以新能源为主体的新型电力系统是一个当下主流转型系统，可再生能源将从补充能源成为主力能源。但是，风光等可再生能源的可控性较差，其间歇性和不确定性给电网的安全经济运行带来了极大的挑战。随着大规模储能技术和设备的发展与应用，未来电网中的能源需要具有更强的相关性和动态广域互补性。

技术实现思路

[0003]鉴于上述问题，本专利技术实施例提供了一种电网源网荷储运行规划模型的构建方法，以便克服上述问题或者至少部分地解决上述问题。
[0004]本专利技术实施例第一方面，提供了一种电网源网荷储运行规划模型的构建方法，包括：
[0005]获取电网系统模型与设备规划运行模型；其中，所述设备规划运行模型包括：电网线路投建模型、发电机组的退役与投建模型、负荷侧需求响应服务开发模型及储能设备的投建模型；
[0006]构建源网荷储协调规划模型；其中，所述源网荷储协调规划模型包括：电网系统扩展规划成本、运行成本以及弃风、弃光、失负荷惩罚成本；
[0007]获取模型约束条件，所述模型约束条件包括：投建规划约束、线路功率规划运行约束、发电机组规划运行约束、新能源出力约束和失负荷约束；
[0008]基于所述模型约束条件，对所述源网荷储协调规划模型进行求解，获取目标规划结果。r/>[0009]可选地，所述对所述源网荷储协调规划模型进行求解，包括：
[0010]将所述源网荷储协调规划模型转化为混合整数线性规划模型；
[0011]基于所述混合整数线性规模模型，将电网系统数据、设备参数、运行参数输入所述电网源网荷储运行规划模型，利用求解器进行求解，获取所述目标规划结果。
[0012]可选地，获取电网系统模型，包括：
[0013]基于发电机组的调度值、风电场的调度值、光伏电站的调度值、负荷侧需求响应值、储能设备的充电功率值、储能设备的放电功率值、输电线路的流入潮流值及输电线路的流出潮流值，获取所述电网系统模型。
[0014]可选地，所述电网系统模型的表达式为：
[0015][0016]其中：
[0017]P
l,h,at
＝(θ
se(l),h,at
‑
θ
re(l),h,at
)
[0018][0019]式中，为发电机组i的调度值；P
w,h,at
为风电场w的调度值；P
Li,h,at
为光伏电站s的调度值；P
d,h,at
为考虑负荷d需求响应后的计划负荷；为失负荷值；为储能设备放电功率；为储能设备充电功率；P
l,h,at
为输电线路l的潮流；θ
b,h,at
为输电线路母线b的相角；se(l)为代输电线路l的送端母线、re(l)为输电线路l的受端母线；N(b)为一系列连接到母线b的设备集合。
[0020]可选地，构建源网荷储协调规划模型，包括：基于所述投建成本、所述运行成本、所述电力失负荷成本、所述弃风惩罚成本及所述弃光惩罚成本，以最小化总规划成本和最小化运行成本，构建目标函数。
[0021]可选地，所述目标函数的表达式为：
[0022][0023]其中：
[0024][0025]κ
t
＝1/(1+dr)
t
‑1[0026][0027][0028][0029]式中，t为年的索引、a为典型日的索引、h为小时的索引；IC为投建成本、OC为运行成本；C
I
为电力失负荷成本、C
IW
为弃风惩罚成本、C
IL
为弃光惩罚成本；ΔD
t
为第t年的失负荷总量；κ
t
为现市值系数、dr为贴现率；i为发电机组的索引、l为输电线路的索引、d分为负荷的索引；CG为火电机组的候选投资设施集合、CL为输电线路的候选投资设施集合、CD为负荷需求响应服务的候选投资设施集合、CS为储能设备的候选投资设施集合；C
inv
为投资电力系统新设施的成本；y
it
为发电机组的投建状态、y
lt
为输电线路的投建状态、y
dt
负荷需求响应服务的投建状态、y
st
为储能设备的投建状态；DT
at
为典型日a的天数；v
d,h,at
为电力负荷d的失负荷、风电场的弃风量w的弃风量、为光伏电站Li的弃光量；P
iat
为发电机组i的出力；F
i
(P
i,h,at
)为发电机组i的成本曲线。
[0030]可选地，获取模型约束条件，包括：基于已有发电机组的运行状态以及退役时间、
候选发电机组的投建状态、输电线路投建状态、负荷需求响应服务的投建状态及储能设备的投建状态，构建所述投建规划约束。
[0031]可选地，获取模型约束条件，包括：基于已有发电机组的容量、候选发电机组的容量、发电机组的爬坡速率，构建所述发电机组规划运行约束。
[0032]可选地，获取模型约束条件，包括：基于风电场的出力预测值、光伏电站的处理预测值、风电场的弃风量及光伏电站的弃光量，构建所述新能源出力约束。
[0033]本专利技术实施例第二方面，提供了一种电网源网荷储运行规划模型的构建系统，包括：
[0034]第一获取模块，用于获取电网系统模型与设备规划运行模型；其中，所述设备规划运行模型包括：电网线路投建模型、发电机组的退役与投建模型、负荷侧需求响应服务开发模型及储能设备的投建模型；
[0035]构建模块，用于构建源网荷储协调规划模型；其中，所述源网荷储协调规划模型包括：电网系统扩展规划成本、运行成本以及弃风、弃光、失负荷惩罚成本；
[0036]第二获取模块，用于获取模型约束条件，所述模型约束条件包括：投建规划约束、线路功率规划运行约束、发电机组规划运行约束、新能源出力约束和失负荷约束；
[0037]第三获取模块，用于基于所述模型约束条件，对所述源网荷储协调规划模型进行求解，获取目标规划结果。
[0038]本专利技术提供了一种电网源网荷储运行规划模型的构建方法，包括：获取电网系统模型与设备规划运行模型；设备规划运行模型包括：电网线路投建模型、发电机组的退役与投建模型、负荷侧需求响应服务开发模型及储能设备的投建模型；构建源网荷储协调规划模型；源网荷储协调规划模型包括：电网系统扩展规划成本、运行成本以及弃风、弃光、失负荷惩罚成本；获取模型约束条件，对源网荷储协调规划模型进行求解，获取目标规划结果，根据目标规划的结果应用在电网的规划中，可以弥补单一分布式可再生能源的随机性、间歇性、波动性等缺点，进而提高供电的可靠性、可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网源网荷储运行规划模型的构建方法，其特征在于，包括：获取电网系统模型与设备规划运行模型；其中，所述设备规划运行模型包括：电网线路投建模型、发电机组的退役与投建模型、负荷侧需求响应服务开发模型及储能设备的投建模型；构建源网荷储协调规划模型；其中，所述源网荷储协调规划模型包括：电网系统扩展规划成本、运行成本以及弃风、弃光、失负荷惩罚成本；获取模型约束条件，所述模型约束条件包括：投建规划约束、线路功率规划运行约束、发电机组规划运行约束、新能源出力约束和失负荷约束；基于所述模型约束条件，对所述源网荷储协调规划模型进行求解，获取目标规划结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述源网荷储协调规划模型进行求解，包括：将所述源网荷储协调规划模型转化为混合整数线性规划模型；基于所述混合整数线性规模模型，将电网系统数据、设备参数、运行参数输入所述电网源网荷储运行规划模型，利用求解器进行求解，获取所述目标规划结果。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取电网系统模型，包括：基于发电机组的调度值、风电场的调度值、光伏电站的调度值、负荷侧需求响应值、储能设备的充电功率值、储能设备的放电功率值、输电线路的流入潮流值及输电线路的流出潮流值，获取所述电网系统模型。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电网系统模型的表达式为：其中：P
l,h,at
＝(θ
se(l),h,at
‑
θ
re(l),h,at
)式中，为发电机组i的调度值；P
w,h,at
为风电场w的调度值；P
Li,h,at
为光伏电站s的调度值；P
d,h,at
为考虑负荷d需求响应后的计划负荷；为失负荷值；为储能设备放电功率；为储能设备充电功率；P
l,h,at
为输电线路l的潮流；θ
b,h,at
为输电线路母线b的相角；se(l)为代输电线路l的送端母线、re(l)为输电线路l的受端母线；N(b)为一系列连接到母线b的设备集合。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，构建源网荷储协调规划模型，包括：基于所述投建成本、所述运行成本、所述电力失负荷成本、所述弃风惩罚成本及所述弃光惩罚成本，以最小化总规划成本和最小化运行成本，构建目标函数。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述目标函数的表达式为：其中：
κ
t
＝1/(1+dr)
t
‑
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式中，t为年的索引、a为典型日的索引、h为小时的索引；IC为投...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒙金有，衣立东，车彬，陈宝生，唐茂林，肖清明，田宏梁，张泽龙，张玮琪，齐彩娟，靳盘龙，杨钊，史磊，郭宁，韦冬妮，杨燕，纪强，赵嘉麒，
申请(专利权)人：国网宁夏电力有限公司，
类型：发明
国别省市：