【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电力系统规划中的电源容量优化规划领域，尤其涉及一种综合考虑电碳耦合、灵活性供需平衡及价格型需求响应的源网荷储协同规划方法。
技术介绍
1、面对电力市场和碳交易市场条件下的电力系统规划建设问题，早期的“源网荷”协同规划研究主要集中在如何统筹考虑三个部分之间的配合，以及如何计及电源侧的不确定性，但并未涉及已经大规模配置的用来提升电力系统灵活性的储能装置；当前的“源网荷储”协同规划研究虽然包含了“储”，也计及了“源、荷”两侧的不确定性，同时还采取了低碳策略，但是均未分析电碳耦合及电碳耦合条件下灵活性供需平衡给源网荷储协同规划带来的影响；因此，同时考虑电、碳两市场的耦合和系统灵活性的源网荷储协同规划方法具有重要现实意义；
2、对此，本专利技术提出一种考虑电碳耦合和灵活性供需平衡的源网荷储协同规划方法，通过电价和碳交易价格建立电力市场与碳交易市场的耦合关系，基于电碳耦合下的自适应分时电价建立价格型需求响应模型，对源荷两侧灵活资源供给能力分析并建立灵活性供需平衡模型，采用改进的自适应遗传算法对建立的源网荷储协同规划双层模型进行求解，为源网荷储协同规划工作提供更合理的规划方案。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是在电力市场和碳交易市场的背景下，为了满足高比例新能源并网所带来的电力系统灵活性需求，且节省投资建设成本的源网荷储协同规划方法；
2、实现本专利技术目的采用的技术方案是，一种考虑电碳耦合和灵活性供需平衡的源网荷储协同规划方法，其特征是，它包括：建立电
3、1)建立电碳耦合模型
4、在“双碳”战略目标下，电力市场与碳交易市场日益呈现出一种交织共生、相互影响、共同发展的耦合态势，把其中通过电价和碳交易价格使二者产生的联动称为电碳耦合；
5、①电碳耦合模型
6、通过式(1)-(3)的电价和碳交易价格耦合模型简称电碳耦合模型，将电力市场和碳交易市场进行关联，反应了它们之间的交互影响关系；
7、λ＝λ0ht0/h0 (1)
8、τ＝τ0η/η0 (2)
9、ξ＝ξ0μ/μ0 (3)
10、式中，λ为电碳耦合后的碳交易价格；λ0为无电碳耦合下初始碳交易价格；ht0为电碳耦合后的初始电价；h0为无电碳耦合下的初始电价；η、μ为电碳耦合后的电价增长、下降系数；η0、μ0为无电碳耦合下的电价增长、下降系数；ξ为电碳耦合后的出售碳配额的奖励系数；ξ0为无电碳耦合下初始出售碳配额的奖励系数；τ为电碳耦合后的购买碳配额的成本增长系数；τ0为无电碳耦合下初始碳交易成本增长系数；
11、②电碳耦合下的奖惩式碳交易价格模型
12、奖惩式碳交易是根据系统碳量排分为正区间和负区间，正区间表示购买碳排放权，负区间表示出售碳排放权，随着区间的增大，购买、出售碳排放权的价格就越高，t时刻碳交易成本见公式(4)，
13、
14、式中，为t时刻碳交易成本；l0、l1碳排放量负区间和正区间步长；et为t时刻碳排放权交易额，et计算过程见公式(5)，
15、
16、式中，pg,t为t时刻火电机组的有功出力；β为火电碳排放量基值；γ为火电碳排放配额基值；δt为单位时段的时长；t为1天的时段总数；
17、③自适应分时电价模型
18、将初始电价与碳交易价格进行关联，建立电碳耦合的自适应分时电价模型，t时段电碳耦合的自适应分时电价见公式(6)，
19、
20、式中，ht为电碳耦合后t时刻电价；pt为t时刻电网总负荷；pav为电网日负荷平均值见公式(7)；y0、y1分别为电价下降区间间隔、上升区间间隔见公式(8)、(9)；
21、2)建立需求响应模型
22、①可削减负荷需求响应特性分析及建模
23、可削减负荷具有对比需求响应前后本时段电价变化，选择是否削减自身负荷的特性；建立价格需求弹性矩阵e(t，j)来描述其特性，其中第t行第j列元素et,j为t时刻负荷对j时刻电价的弹性系数见公式(10)，
24、
25、式中，et,j为t时刻负荷对j时刻电价的弹性系数；为需求响应后t时刻允许负荷最大变化功率；为t时刻负荷起始功率；δhj为t时刻电价变化；为j时刻起始电价，需求响应后t时刻允许可削减负荷最大变化功率见公式(11)，
26、
27、式中，为t时刻允许可削减负荷最大变化功率；为t时刻初始可削减负荷功率；ecl(t，j)为可削减负荷价格需求弹性矩阵；hj为j时刻电价；
28、②可转移负荷需求响应特性分析及建模
29、在需求响应机制的激励下，可转移负荷展现出总负荷量保持不变的特点，采用可转移负荷价格需求弹性矩阵来描述其特性，则需求响应后t时刻可转移负荷的最大变化功率见公式(12)，
30、
31、式中，为t时刻可转移负荷的最大变化功率；为t时刻初始可转移负荷功率；esl(t,j)为可转移负荷价格需求弹性矩阵；
32、③需求响应模型
33、需求响应函数以每时刻新能源出力和负荷功率差值绝对值和最小为目标，见公式(13)，约束条件包括柔性负荷移量约束见公式(14)，和可转移负荷的总量保持不变约束见公式(15)，
34、
35、式中，pv,t、pw,t为t时刻光伏机组、风电输出功率；psl,t、pcl,t为t时刻可转移、可削减负荷功率；pl,t、plx,t为需求响应前、后的负荷功率；为t时刻可转移负荷的上限、下限；为可削减负荷的上限、下限；
36、3)建立灵活性供需平衡模型
37、①电源侧灵活性资源
38、a.常规机组
39、常规机组主要是火电，尽管总装机容量庞大，但其爬坡速率相对较慢，因此只能为电力系统提供有限的灵活性，火电机组提供上、下灵活性供给能力见公式(16)，
40、
41、式中，为火电t时刻提供的向上、向下灵活性；为火电上、下爬坡速率；δt为时间间隔；火电出力上、下限；pg,t为t时刻火电机组的有功出力；
42、b储能系统
43、储能系统作为灵活性资源，灵活性供给能力受荷电状态和充放电策略影响，储能系统提供上、下灵活性供给能力见公式(17)
44、
45、式中，为储能系统t时刻提供的向上、向下灵活性；为储能t时刻放电、充电功率；为储能容量最大、最小值；ses.t为储能t时所储电量；
46、②负荷侧灵活性资源
47、可转移负荷
48、通过实施激励措施，调整用户的用电计划，可转移负荷可以提供双向的灵活性供给能力，可转移负荷提供上、下灵活性供给能力见公式(18)，
49、
50、式中，为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种考虑电碳耦合和灵活性供需平衡的源网荷储协同规划方法，其特征在于，包括：建立电碳耦合模型、建立需求响应模型、建立灵活性供需平衡模型、建立源网荷储协同规划双层模型，具体内容为：
2.根据权利要求1所述的考虑电碳耦合和灵活性供需平衡的源网荷储协同规划方法，其特征在于，所述上层规划模型的约束条件见公式(25)-(28)：
3.根据权利要求1所述的考虑电碳耦合和灵活性供需平衡的源网荷储协同规划方法，其特征在于，所述下层规划模型的约束条件见公式(29)-(33)：
【技术特征摘要】
1.一种考虑电碳耦合和灵活性供需平衡的源网荷储协同规划方法，其特征在于，包括：建立电碳耦合模型、建立需求响应模型、建立灵活性供需平衡模型、建立源网荷储协同规划双层模型，具体内容为：
2.根据权利要求1所述的考虑电碳耦合和灵活性供需平...
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