System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 低碳电网中储能容量优化配置方法、装置及电子设备制造方法及图纸_技高网
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低碳电网中储能容量优化配置方法、装置及电子设备制造方法及图纸

技术编号:44248430 阅读:7 留言:0更新日期:2025-02-11 13:45
本发明专利技术提供一种低碳电网中储能容量优化配置方法、装置及电子设备,涉及电力技术领域。其中,低碳电网中储能容量优化配置方法,包括:基于运行约束条件,构建目标低碳电网的第一运行优化目标和第二运行优化目标;构建第一运行优化目标的不确定性参数对应的第一不确定性模糊集,以及构建第二运行优化目标的不确定性参数对应的第二不确定性模糊集;基于风险度量约束和最坏碳排放预期目标,以及低碳电网总投资成本函数,构建分布鲁棒约束的容量优化配置模型;根据容量优化配置模型,得到目标低碳电网的目标容量配置参数。本发明专利技术可以科学合理地确定新能源发电容量,并同步规划传输线的扩建规模和储能系统的容量配置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力,尤其涉及一种低碳电网中储能容量优化配置方法、装置及电子设备


技术介绍

1、新能源发电的出力特性高度依赖于天气条件,表现出强烈的波动性和随机性,这对电力系统的稳定供能构成了新的挑战。

2、为了应对新能源发电的不稳定性,低碳电网中需要增加可调度机组的灵活性,并引入储能系统以平抑功率波动、维持供需平衡。抽水蓄能作为技术成熟、应用广泛的储能方式,其应用受限于地理条件;而电化学储能虽近年来备受瞩目,但成本问题仍是其大规模推广的障碍。因此,在投资成本、碳排放减排和系统可靠性之间寻求合理平衡,成为低碳电网容量优化配置的重要课题。

3、因此,如何科学合理地确定新能源发电容量,并同步规划传输线的扩建规模和储能系统的容量配置,以确保低碳电网的稳定运行和高效发展,是亟待解决的技术问题。


技术实现思路

1、针对现有技术中存在的上述问题,本专利技术提供一种低碳电网中储能容量优化配置方法、装置及电子设备,以科学合理地确定新能源发电容量,并同步规划传输线的扩建规模和储能系统的容量配置,以确保低碳电网的稳定运行和高效发展。

2、本专利技术提供一种低碳电网中储能容量优化配置方法,包括如下步骤。

3、基于运行约束条件,构建目标低碳电网的第一运行优化目标和第二运行优化目标;其中,所述第一运行优化目标为在极端天气条件下所述目标低碳电网的失负荷量最小化,所述第二运行优化目标为在非极端天气条件下所述目标低碳电网的碳排放量最小化,所述第一运行优化目标和所述第二运行优化目标均包括不确定性参数;构建所述第一运行优化目标的不确定性参数对应的第一不确定性模糊集,以及构建所述第二运行优化目标的不确定性参数对应的第二不确定性模糊集;基于shortfall风险和所述第一不确定性模糊集,将所述第一运行优化目标作为shortfall风险的递增凸函数的变量,建立分布鲁棒的风险度量约束;基于shortfall风险和所述第二不确定性模糊集,将所述第二运行优化目标作为shortfall风险的递增凸函数的变量,建立分布鲁棒的最坏碳排放预期目标;基于所述风险度量约束和所述最坏碳排放预期目标,以及低碳电网总投资成本函数,构建分布鲁棒约束的容量优化配置模型;其中,所述容量优化配置模型为在满足所述风险度量约束的情况下,使得所述低碳电网总投资成本函数和所述最坏碳排放预期目标最小化;根据所述容量优化配置模型,得到所述目标低碳电网的目标容量配置参数,以基于所述目标容量配置参数,规划所述目标低碳电网中的新能源发电设备、传输线和储能设备。

4、根据本专利技术提供的一种低碳电网中储能容量优化配置方法,所述构建所述第一运行优化目标的不确定性参数对应的第一不确定性模糊集,包括:

5、获取第一数据样本指标集;其中,所述第一数据样本指标集包括历史极端天气条件下的所述不确定性参数的值;根据所述第一样本指标集,构建所述第一不确定性模糊集;其中,所述第一不确定性模糊集的经验概率分布与所述第一样本指标集的经验概率分布之间的距离小于第一预设阈值;所述构建所述第二运行优化目标的不确定性参数对应的第二不确定性模糊集,包括:获取第二数据样本指标集;其中,所述第二数据样本指标集包括历史非极端天气条件下的所述不确定性参数的值;根据所述第二样本指标集,构建所述第二不确定性模糊集;其中,所述第二不确定性模糊集的经验概率分布与所述第二样本指标集的经验概率分布之间的距离小于第二预设阈值。

6、根据本专利技术提供的一种低碳电网中储能容量优化配置方法,所述运行约束条件包括非线性乘积项,所述根据所述容量优化配置模型,得到所述目标低碳电网的目标容量配置参数,包括:

7、利用布尔辅助变量和大m方法,对所述非线性乘积项进行表述,得到线性化后的所述容量优化配置模型;根据线性化后的所述容量优化配置模型,得到述目标低碳电网的目标容量配置参数。

8、根据本专利技术提供的一种低碳电网中储能容量优化配置方法,所述根据线性化后的所述容量优化配置模型,得到述目标低碳电网的目标容量配置参数,包括:通过将所述风险度量约束的最坏情况期望的上界表达式中的shortfall风险的递增凸函数视为所述不确定性参数的函数,在所述风险度量约束中引入第一lipschitz常数,得到量化后的所述风险度量约束;利用样本平均近似算法,将量化后的所述风险度量约束转化为第一混合整数线性规划方程;通过将所述最坏碳排放预期目标的最坏情况期望的上界表达式中的shortfall风险的递增凸函数视为所述不确定性参数的函数,在所述最坏碳排放预期目标中引入第二lipschitz常数,得到量化后的所述最坏碳排放预期目标;利用样本平均近似算法,将量化后的所述最坏碳排放预期目标转化为第二混合整数线性规划方程;基于所述第一混合整数线性规划方程和所述第二混合整数线性规划方程,得到述目标低碳电网的目标容量配置参数。

9、根据本专利技术提供的一种低碳电网中储能容量优化配置方法,所述基于所述第一混合整数线性规划方程和所述第二混合整数线性规划方程,得到述目标低碳电网的目标容量配置参数,包括:利用最大化对偶变量算法,求解所述第一混合整数线性规划方程,得到所述第一lipschitz常数的值;利用最大化对偶变量算法,求解所述第二混合整数线性规划方程,得到所述第二lipschitz常数的值;将所述第一lipschitz常数的值代入所述第一混合整数线性规划方程,得到第三混合整数线性规划方程;将所述第二lipschitz常数的值代入所述第二混合整数线性规划方程,得到第四混合整数线性规划方程;求解所述第三混合整数线性规划方程、所述第四混合整数线性规划方程,得到述目标低碳电网的目标容量配置参数。

10、根据本专利技术提供的一种低碳电网中储能容量优化配置方法,所述求解所述第三混合整数线性规划方程、所述第四混合整数线性规划方程,得到述目标低碳电网的目标容量配置参数,包括:利用𝜀-约束法,在投资成本预算范围内,求解所述第三混合整数线性规划方程和所述第四混合整数线性规划方程,得到所述目标容量配置参数的帕累托前沿。

11、本专利技术还提供一种低碳电网中储能容量优化配置装置,包括如下模块:

12、第一构建模块,用于基于运行约束条件,构建目标低碳电网的第一运行优化目标和第二运行优化目标;其中,所述第一运行优化目标为在极端天气条件下所述目标低碳电网的失负荷量最小化,所述第二运行优化目标为在非极端天气条件下所述目标低碳电网的碳排放量最小化,所述第一运行优化目标和所述第二运行优化目标均包括不确定性参数;第二构建模块,用于构建所述第一运行优化目标的不确定性参数对应的第一不确定性模糊集,以及构建所述第二运行优化目标的不确定性参数对应的第二不确定性模糊集;第三构建模块,用于基于shortfall风险和所述第一不确定性模糊集,将所述第一运行优化目标作为shortfall风险的递增凸函数的变量,建立分布鲁棒的风险度量约束;第四构建模块,用于基于shortfall风险和所述第二不确定性模糊集,将所述第二运行优化目标作为shortf本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种低碳电网中储能容量优化配置方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的低碳电网中储能容量优化配置方法,其特征在于,所述构建所述第一运行优化目标的不确定性参数对应的第一不确定性模糊集,包括:

3.根据权利要求2所述的低碳电网中储能容量优化配置方法,其特征在于,所述运行约束条件包括非线性乘积项,所述根据所述容量优化配置模型,得到所述目标低碳电网的目标容量配置参数,包括:

4.根据权利要求3所述的低碳电网中储能容量优化配置方法,其特征在于,所述根据线性化后的所述容量优化配置模型,得到述目标低碳电网的目标容量配置参数,包括:

5.根据权利要求4所述的低碳电网中储能容量优化配置方法,其特征在于,所述基于所述第一混合整数线性规划方程和所述第二混合整数线性规划方程,得到述目标低碳电网的目标容量配置参数,包括:

6.根据权利要求5所述的低碳电网中储能容量优化配置方法,其特征在于,所述求解所述第三混合整数线性规划方程、所述第四混合整数线性规划方程,得到述目标低碳电网的目标容量配置参数,包括:

7.一种低碳电网中储能容量优化配置装置,其特征在于,包括:

8.一种电子设备,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,其特征在于,所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至6任一项所述低碳电网中储能容量优化配置方法。

9.一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述低碳电网中储能容量优化配置方法。

10.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述低碳电网中储能容量优化配置方法。

...

【技术特征摘要】

1.一种低碳电网中储能容量优化配置方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的低碳电网中储能容量优化配置方法,其特征在于,所述构建所述第一运行优化目标的不确定性参数对应的第一不确定性模糊集,包括:

3.根据权利要求2所述的低碳电网中储能容量优化配置方法,其特征在于,所述运行约束条件包括非线性乘积项,所述根据所述容量优化配置模型,得到所述目标低碳电网的目标容量配置参数,包括:

4.根据权利要求3所述的低碳电网中储能容量优化配置方法,其特征在于,所述根据线性化后的所述容量优化配置模型,得到述目标低碳电网的目标容量配置参数,包括:

5.根据权利要求4所述的低碳电网中储能容量优化配置方法,其特征在于,所述基于所述第一混合整数线性规划方程和所述第二混合整数线性规划方程,得到述目标低碳电网的目标容量配置参数,包括:

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员:魏韡郑波珅李明轩
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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