【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统规划，尤其涉及一种基于候选资源容量价值的源网储协同规划系统及方法。
技术介绍
1、大规模新能源发电接入电力系统是我国能源转型和“双碳”目标的必然要求。
2、然而，风、光等新能源发电具有明显的间歇性、波动性和随机性的特点，需要电力系统具备更高的资源灵活调节能力和电网承载能力。
3、电力系统源网储协同规划，可以充分发挥电源、电网和储能之间的互补增效作用，有效提高电力系统资源灵活调节能力和电网承载能力，为保障电力系统新能源的充分消纳和提高电力系统的安全性提供强有力的支撑。
4、目前，源网储协同规划的求解方法主要有两种：
5、第一种是以混合整数线性规划法为代表的精确算法，这种算法能够对解质量进行严谨评估，但当源网储协同规划含有大规模场景时，求解速度非常缓慢。
6、第二种是以遗传算法为代表的启发式算法，这种算法能够处理含有大规模场景的源网储协同规划问题，但解的质量无法保证。
7、因此，需要寻找一种解决方案，在规划大规模场景时，能够同时保证求解的速度和解的质量。
技术实现思路
1、为解决上述问题，本专利技术提供了一种基于候选资源容量价值的源网储协同规划系统及方法，采用候选资源容量约束条件的拉格朗日乘子评估候选资源的容量价值，并根据候选资源的容量价值，启发式地辅助遗传算法寻找更优的规划方案，改善遗传算法解的质量。
2、本专利技术通过以下技术方案实现：
3、一种基于候选资源容量价值
4、数据录入模块、数据样本生成模块、场景聚合模块、源网储协同规划建模模块、容量价值计算模块、源网储协同规划求解模块；
5、所述数据录入模块，用于录入场景生成和聚合所需的数据以及源网储协同规划所需的电力系统参数；
6、所述数据样本生成模块与所述数据录入模块相连，根据风电weibull分布出力特性概率模型、光伏beta分布出力特性概率模型、负荷需求正态分布概率模型，通过蒙特卡洛抽样，得到含有风电出力曲线、光伏出力曲线、负荷需求曲线的样本集合；
7、所述场景聚合模块与所述数据样本生成模块相连，获取所述样本集合，采用k-均值聚类方法，将所述样本集合聚合为充分表征风电、光伏和负荷变化规律的典型规划场景；
8、所述源网储协同规划建模模块分别与所述数据录入模块和所述场景聚合模块相连，获取所述电力系统参数和所述典型规划场景，综合考虑候选资源的建设，建立源网储协同规划数学模型；
9、所述容量价值计算模块与所述源网储协同规划建模模块相连，在源网储协同规划模型的基础上，建立容量价值计算模型；
10、所述源网储协同规划求解模块分别与所述源网储协同规划建模模块和所述容量价值计算模块相连，将源网储协同规划数学模型划分为投资问题和运行问题，采用遗传算法求解投资问题、采用线性规划法求解运行问题，并根据候选资源容量价值，启发式辅助寻找更优的解，最终生成优化的规划方案。
11、进一步地，
12、所述的源网储协同规划系统，还包括输出模块；
13、所述输出模块与源网储协同规划求解模块相连，将源网储协同规划求解模块传送过来的优化规划方案输出形成报表。
14、进一步地，
15、所述候选资源包括，候选火电机组、候选电网线路和候选储能设备。
16、进一步地，
17、所述电力系统参数包括，已有和候选火电机组技术经济参数、已有和候选电网线路技术经济参数、已有和候选储能设备技术经济参数。
18、进一步地，
19、所述候选资源容量价值是指，增加1mw候选资源容量所带来的运行成本减少量减去增加1mw候选资源容量所带来的投资成本增加量；
20、容量价值为正，表明候选资源扩容有利可图；容量价值为负，候选资源扩容会带来亏损。
21、进一步地，
22、所述源网储协同规划建模模块，以电力系统投资成本和运行成本综合最低为目标函数，约束条件包括电力系统设备技术约束和电网安全约束。
23、进一步地，
24、所述容量价值计算模块，将源网储协同规划模型中的整型变量根据当前规划方案设为常数，通过候选资源容量约束条件的拉格朗日乘子计算候选资源容量价值。
25、进一步地，
26、所述启发式辅助寻找，即在遗传算法中嵌入基于候选资源容量价值的启发式局部搜索技术。
27、本专利技术还提供了一种基于候选资源容量价值的源网储协同规划方法，
28、包括以下步骤：
29、步骤1，
30、获取场景生成和聚合所需的数据，以及源网储协同规划所需的电力系统参数；
31、步骤2，
32、根据场景生成和聚合所需的数据，采用蒙特卡洛抽样得到风电出力曲线、光伏出力曲线、负荷需求曲线的样本集合；
33、步骤3，
34、采用k-均值聚类方法，对所述样本集合进行聚类操作，得到充分表征风电、光伏和负荷变化规律的典型场景；
35、步骤4，
36、根据所述电力系统参数和所述典型场景，建立源网储协同规划数学模型；
37、步骤5，
38、以所述源网储协同规划数学模型为基础，建立容量价值计算模型；
39、步骤6，
40、采用整型编码，将候选火电机组、电网线路、储能设备投建方案编码为个体，构造遗传算法的求解框架；
41、步骤7，
42、在每一次遗传迭代中，将最优个体复制nq+1份，其中1份直接进入子代个体群；其余nq份计算候选资源容量价值，执行基于候选资源容量价值的启发式搜索后，进入子代群体；
43、步骤8，
44、遗传迭代达到最大代数后，将得到的最优规划方案输出成报表。
45、进一步地，
46、获取场景生成和聚合所需的数据，包括风电出力数据、光伏出力数据、负荷需求数据。
47、进一步地，
48、所述电力系统参数，包括已有和候选火电机组技术经济参数、已有和候选电网线路技术经济参数、已有和候选储能设备技术经济参数。
49、进一步地，在步骤4中，
50、构建源网储协同规划数学数学模型的目标函数：
51、minc＝cin+c0p，
52、式中：c表示总成本；cin表示投资成本；cop表示运行成本。
53、更进一步地，
54、在步骤4中，确定约束条件：
55、(1)投资成本为，火电机组、输电线路和储能投资成本之和：
56、
57、式中：r表示折现率；yig、yjl和分别表示火电机组、输电线路和储能的经济运行年限；i、j和k分别表示火电机组、输电线路和储能索引；ic、jc和kc分别表示候选火电机组、输电本文档来自技高网...
【技术保护点】
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3.根据权利要求1或2所述的源网储协同规划系统，其特征在于，
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...【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：雷铮，宣文博，闫大威，李慧，罗涛，王伟臣，张军，张天宇，董逸超，刘忠义，李媛媛，宋佳，魏联滨，张凯楠，刘思雨，王梓怡，
申请(专利权)人：国网天津市电力公司，
类型：发明
国别省市：
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