一种用户侧分布式绿电模型构建方法技术

本发明专利技术公开一种用户侧分布式绿电模型构建方法，属于电力系统数据处理技术领域，旨在对自愿减碳量机制参与下的用户侧分布式绿电系统运行状态进行模型优化分析计算，解决用户侧分布式绿电系统运行效益最大化与科学节能减排的平衡问题。本发明专利技术通过考虑分布式绿电系统的运行特征、自愿减排量补偿机制，构建分布式绿电系统规划模型，构建用户侧分布式绿电系统运行评估模型，并通过计算得到系统运行评估值，获得绿电运行系统综合效益最大化同时提升能源利用效率，并实现科学节能减排的效果。并实现科学节能减排的效果。并实现科学节能减排的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种用户侧分布式绿电模型构建方法


[0001]本专利技术涉及数据处理
，更具体地，涉及一种电力系统数据优化配置方法。

技术介绍

[0002]使用常规电力，意味着排放更多的温室气体和污水。使用绿色电力，意味着享受清新的空气和清洁的水。所以，发展绿色电力实际上为消费者提供了一个选择对环境有益的绿色能源消费。但是，由于绿色电力的消费成本比常规电力的消费成本高，所以对当前的电力用户来说，使用绿色电力就要意味着增加使用成本，所以，绿电在用户侧没有竞争优势，从而严重制约了大力提倡使用绿色能源、根治环境污染措施的实施，间接阻碍了可再生能源的发展。用户侧分布式绿电是一种可再生能源发电类型，比如分布式光伏、分布式风电、地热发电等。随着碳排放机制和自愿减碳量机制的设立，绿电系统在碳排放机制和自愿减碳量机制下进行科学优化配置成为亟需解决的问题，通过科学优化配置绿电可有效降低用户的使用成本，从而引导用户选择使用绿电。
[0003]如中国专利文献CN114463130B的基于梯型碳交易机制和需求响应的能源系统调度方法，模型、建立碳交易模型、构建能源调度模型、能源调度步骤。采用阶梯型碳交易机制对不同碳排放区间设置阶梯碳价，限制系统的碳排放，在降低运行成本的同时有效减少养殖场综合能源系统碳排放量；但仅以阶梯型碳交易机制进行交易，也未考虑CCER自减碳量机制，引导节能减排的效果有限。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术中未考虑引入自愿减碳量机制，制约电力系统节能减碳运行优化，节能减排效果差的问题。本专利技术目的在于对自愿减碳量机制参与下的分布式绿电系统优化运行状态进行模型分析计算，解决用户侧分布式绿电系统运行优化配置的问题，从而达到科学节能减排。
[0005]本专利技术采用的技术方案是：一种用户侧分布式绿电模型构建方法，包括以下步骤：S1：获取分布式绿电系统的运行特征，构建分布式绿电系统规划模型；S2：以最小化建设运行成本为目标，采用改进的非劣类遗传算法，获得最优解集，从中选取多组典型最优解，获得多组典型最优解对应的容量配置方案；S3：构建用户侧分布式绿电系统运行评估模型；S4：以自愿减排量补偿机制为约束条件，以最小化用户使用成本为约束目标，针对容量配置方案进行优化，获得用户侧分布式绿电系统运行优化模型的多组运行优化结果；S5：比较各组运行优化结果的建设运行成本、使用成本因素，对分布式绿电系统规划模型比选，最终确定绿电系统运行效益和环境效益最大化时的最佳容量配置方案。
[0006]通过考虑分布式绿电系统的运行特征、自愿减排量补偿机制，构建分布式绿电系统规划模型，构建用户侧分布式绿电系统运行评估模型，并通过计算得到系统运行评估值，获得绿电运行系统综合效益最大化的运动状态。
[0007]在本方案中，进一步地，所述用户侧分布式绿电模型为双层模型，第一层模型为分
布式绿电系统规划模型，第二模型为用户侧分布式绿电系统运行评估模型，将第一层模型优化得到的最优容量配置结果作为第二层优化的输入参数，第二层使用工具箱优化找到最佳运行结果并将其返回到第一层。
[0008]通过第一层与第二层之间的相互作用、不断循环优化，从而实现用户侧分布式绿电系统的最优配置。
[0009]在本方案中，进一步地，步骤S1中所述分布式绿电系统规划模型，为：
[0010][0011]其中：W为风力发电机组w的集合，S为光伏发电机组s的集合，为地热发电机组g的集合，ζ
w,t
为风力发电机组w在t时段的出力,ζ
s,t
为光伏发电机组s在t时段的出力，ζ
g,t
为地热发电机组g在t时段的出力。
[0012]地热能是种不受季节和气候环境因素变化的能源，相对于其他分布式电源，地热出力稳定，波动小，适于地热资源丰富的地区建设。
[0013]所述分布式绿电系统规划模型旨在最大程度地降低绿电系统的总建设运行成本。
[0014]在本方案中，进一步地，步骤S3中所述用户侧分布式绿电系统运行评估模型，为：
[0015][0016]其中：P
L
为总负荷损失，π为单位负荷损失的惩罚成本，为风力发电机组w在t时刻获得的评估出力，为光伏发电机组s在t时刻获得的评估出力，为地热机组g在t时刻获得的评估出力，为预期t时刻自愿减排量，为用户节点h在t时刻用户用电量。
[0017]所述用户侧分布式绿电系统运行评估模型旨在最大程度地降低运行过程中的负荷损失。
[0018]由于用户侧加入了自愿减排量机制为约束条件，所以在考虑最小化运行过程中的负荷损失时，应考虑预期的自愿减排量的影响。
[0019]在本方案中，进一步地，步骤S1中所述分布式绿电系统规划模型，应根据分布式绿电系统的运行特征进行约束，风力发电机组的评估出力不超过此时的风力发电机组的最大出力，光伏发电机组的评估出力不超过此时的光伏发电机组的最大出力，地热发发电机组的用于发电的水流量不超过些时的水流量。
[0020]更进一步地，自愿减排量参与下，根据风力发电机组的运行特征，风力发电机组约束为：
[0021][0022]其中：为风力发电机组w在t时刻获得的评估出力，为风力发电机组w最大出力。
[0023]根据光伏发电机组的运行特征，光伏发电机组约束为：
[0024][0025]其中：为光伏发电机组s在t时刻获得的评估出力，为光伏发电机组s最大
出力
[0026]根据地热发电机组的运行特征，地热发电机组约束为：
[0027][0028]其中：为风力发电机组g在t时刻获得的评估出力，为风力发电机组g最大出力。
[0029]通过对风力发电机组、光伏发电机组、地热发电机组的约束，有助于降低运行成本，有助于找出系统最优容量方案。
[0030]更进一步地，地热发电机组的运行约束，还应设置地热发电机组与地热水流量间的对应关系为：
[0031]G
min
≤G≤G
max
[0032]0≤ζ
G,t
≤U
G
[0033]ζ
G,t
＝βQ
G,t
＝GJ(t
g
‑
t
h
)/3.6
[0034]其中：ζ
G,t
为地热发电机组g在t时刻的发电量，U
G
为地热发电机组额定功率，Q
G,t
为地热发电机组g在t时刻的产热量，β为热电比，G为每一时刻地热流体水流量，G
min
、G
max
为每一时刻地热流体水流量最小值与最大值，J为地热流体比热容，t
g
为地热井出水温度，t
h
为地热井尾水温度。
[0035]通过对地热发电机组的约束，有助于降低运行成本，有助于找出系统最优容量方案。
[0036]在本方案中，进一步地，所述改进的非劣类遗传算法，为对非劣类遗传算法NSGA<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用户侧分布式绿电模型构建方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：获取分布式绿电系统的运行特征，构建分布式绿电系统规划模型；S2：以最小化建设运行成本为目标，采用改进的非劣类遗传算法，获得最优解集，从中选取多组典型最优解，获得多组典型最优解对应的容量配置方案；S3：构建用户侧分布式绿电系统运行评估模型；S4：以自愿减排量补偿机制为约束条件，以最小化用户使用成本为约束目标，针对容量配置方案进行优化，获得用户侧分布式绿电系统运行评估模型的多组运行优化结果；S5：比较各组运行优化结果的建设运行成本、使用成本因素，对分布式绿电系统规划模型比选，最终确定绿电系统运行效益和环境效益最大化时的最佳容量配置方案。2.根据权利要求1所述的用户侧分布式绿电模型构建方法，其特征在于，所述用户侧分布式绿电模型为双层模型，第一层模型为分布式绿电系统规划模型，第二模型为用户侧分布式绿电系统运行评估模型，将第一层模型优化得到的最优容量配置结果作为第二层优化的输入参数，第二层使用工具箱优化找到最佳运行结果并将其返回到第一层。3.根据权利要求1或2所述的用户侧分布式绿电模型构建方法，其特征在于，步骤S1中所述分布式绿电系统规划模型，为：其中：W为风力发电机组w的集合，S为光伏发电机组s的集合，为地热发电机组g的集合，ζ
w,T
为风力发电机组w在T时段的出力,ζ
s,T
为光伏发电机组s在T时段的出力，ζ
g,T
为地热发电机组g在T时段的出力。4.根据权利要求1或2所述的用户侧分布式绿电模型构建方法，其特征在于，步骤S3中所述用户侧分布式绿电系统运行评估模型，为：其中：P
L
为总负荷损失，π为单位负荷损失的惩罚成本，为风力发电机组w在t时刻获得的评估出力，为光伏发电机组s在t时刻获得的评估出力，为地热发电机组g在t时刻获得的评估出力，为预期t时刻自愿减排量，为用户节点h在t时刻用户用电量。5.根据权利要求4所述的用户侧分布式绿电模型构建方法，其特征在于，步骤S1中所述分布式绿电系统规划模型，应根据分布式绿电系统的运行特征进行约束，风力发电机组的评估出力不超过此时的风力发电机组的最大出力，光伏发电机组的评估出力不超过此时的光伏发电机组的最大出力，地热发发电机组的用于发电的水流量不超过些时的水流量。6.根据权利要求5所述的用户侧分布式绿电模型构建方法，其特征在于，自愿减排量参与下，根据风力发电机组的运行特征，风力发电机组约束为：其中：为风力发电机组w在t时刻获得的评估出力，为风力发电机组w最大出力；根据光伏发电机组的运行特征，光伏发电机组约束为...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴世斌，叶巨伟，詹永东，吴广飞，周毅，闫小芳，陈顺和，吴正国，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司青田县供电公司，
类型：发明
国别省市：