【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统储能规划，具体而言，涉及考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法及系统。
技术介绍
1、随着能源转型和可再生能源的大规模接入，新型电力系统的构建步伐加速，电力系统发输配用全环节升级与重塑，给电力系统的电能质量带来了新的挑战。大量新能源的并网发电，新能源的随机性与波动性增加了电力系统对灵活性资源的需求。就目前而言，传统的电力系统规划研究过分侧重于系统运行成本等常规经济指标的优化，而忽视了系统灵活性降低时调度灵活性资源所产生的额外成本；并且传统的电力系统规划研究未能充分考虑灵活性资源调度过程中产生的碳成本，从而导致规划结果难以适应日益严格的碳排放管控要求；另外，在灵活性资源的选址与区域分配方面，由于缺乏对额外调度成本的考虑，导致规划方案的实用性和经济性受到影响，影响了系统的整体运行效率和可靠性水平。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法及系统，其在目标函数构建中充分考虑了系统灵活性降低时的额外调度成本和碳处理成本，有效解决了传统规划方法中存在的不足。
2、本专利技术通过以下技术方案实现：
3、考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法，该方法的步骤包括：
4、获取电力系统中的每个工作机组的工作数据；
5、基于每个工作机组的工作数据构建电力系统成本目标函数，同时基于电力系统成本目标函数构建电力系统的约束条件，并求解电力系统成本目标函数中的各个成本的权重系数，其中，
6、结合电力系统成本目标函数与约束条件，对电力系统中的每个工作机组的工作数据进行求解，并根据求解结果对电力系统执行灵活性资源规划。
7、可选的，所述电力系统成本目标函数，其计算公式为：
8、
9、其中，为总的电力系统成本；为规划的灵活性资源投资成本；为系统运行成本；为灵活性不足带来的风险成本；为系统因为灵活性不足调度灵活性资源而产生的额外成本；为系统因为灵活性不足调度灵活性资源而产生的额外碳处理成本，、、、、分别为灵活性资源投资成本、系统运行成本、灵活性不足风险带来的成本、灵活性资源调度额外成本、灵活性资源调度额外碳处理成本的优化权重系数。
10、可选的，所述额外成本，其计算公式为：
11、
12、
13、
14、
15、
16、
17、其中，为火电机组响应灵活性调节产生的额外成本，为核电机组响应灵活性调节产生的额外成本，为水电机组响应灵活性调节产生的额外成本，为储能响应灵活性调节产生的额外成本，为负荷侧资源响应灵活性调节产生的额外成本，为参与灵活性调节的火电机组 i的出力增加值， i为参与灵活性调节的火电机组总数，为参与灵活性调节的核电机组 c的出力增加值， c为参与灵活性调节的核电机组总数，、分别为爬坡速率，为水电机组 j响应灵活性调节的成本系数，为水电机组 j参与灵活性调节时的出力增加值，为水电机组 j响应灵活性调节的时间， j为参与灵活性调节的水电机组总数，为储能 k响应灵活性调节调度给予的补偿费用系数，为储能 k参与灵活性调节时的出力，为储能 k响应灵活性调节的时间， k为参与灵活性调节的储能总数，为可中断负荷参与灵活性调节的容量成本，为中断负荷参与灵活性调节的能量成本，为可中断负荷响应灵活性调节的容量，为可中断负荷单位容量的成本系数，可中断负荷的单位能量成本系数，为可中断负荷 l响应灵活性调节的时间。
18、可选的，所述额外碳处理成本，其计算公式为：
19、
20、其中，、分别为第 i台火电机组、第 y台核电机组参与灵活性调节时的出力，、分别为第 i台火电机组、第 y台核电机组碳排放因子，分别为参与灵活性调节的火电机组、核电机组个数。
21、可选的，所述投资成本，其计算公式为：
22、
23、其中，为规划的所有被改造火电机组的投资成本，为规划的所有水电机组的投资成本，为规划的所有可中断负荷的投资成本，为规划的所有储能的投资成本。
24、可选的，所述运行成本，其计算公式为：
25、
26、
27、
28、其中，、分别为所有机组的出力成本、所有新能源弃电量折算的成本，、、、、、、和分别为系统中火电、核电、水电、风电、光伏、储能、外送电源和规划的储能的单位出力成本，、、、、、、和分别为系统中第时刻所有的火电机组、核电机组、水电机组、风电场、光伏电站、储能系统、外送电源和规划的储能系统的出力值，，为时刻第个火电机组的出力值；、分别为风电和光伏的单位弃电成本，和分别为时刻第个风电场和第个光伏电站预测的出力，和分别为时刻第个风电场和第个光伏电站的运行模拟出力。
29、可选的，所述风险成本，其计算公式为：
30、
31、
32、
33、
34、
35、其中，和分别为上调和下调灵活性不足时的单位损失成本，和分别为第时刻上调和下调灵活性不足量的期望值，和分别为第时刻上调和下调灵活性不足量，为时刻的净负荷需求，为时刻预测的净负荷需求，和分别为第时刻系统的向上和向下的调峰资源可供给量，为第时刻系统中总的负荷值，、和分别为第时刻系统总的预测负荷、预测风电出力和预测光伏出力，和分别为第时刻上调和下调灵活性不足概率函数。
36、可选的，所述约束条件包括：功率平衡约束、系统备用容量约束、机组出力限制约束、外送电约束、储能约束及线路传输容量约束。
37、可选的，所述求解电力系统成本目标函数中的各个成本的权重系数，其具体计算公式为：
38、
39、
40、
41、
42、其中， a为判断矩阵，矩阵中各元素为目标间相对重要性；通过1-9标度法确定判断矩阵a中各元素具体值；为各元素按行归一化后的值；为归一化后各元素按列相加之和；为各目标函数权重系数。
43、考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划系统，包括：依次连接的工作数据获取模块、目标函数计本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法，其特征在于，该方法的步骤包括：
2.根据权利要求1所述的考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法，其特征在于，所述电力系统成本目标函数，其计算公式为：
3.根据权利要求2所述的考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法，其特征在于，所述额外成本，其计算公式为：
4.根据权利要求3所述的考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法，其特征在于，所述额外碳处理成本，其计算公式为：
5.根据权利要求4所述的考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法，其特征在于，所述投资成本，其计算公式为：
6.根据权利要求5所述的考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法，其特征在于，所述运行成本，其计算公式为：
7.根据权利要求6所述的考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法，其特征在于，所述风险成本，其计算公式为：
8.根据权利要求7所述的考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法，其特征在于，所述约束条件包括：功率平衡约束、系统备用容量约束、机组出
9.根据权利要求8所述的考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法，其特征在于，所述求解电力系统成本目标函数中的各个成本的权重系数，其具体计算公式为：
10.考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划系统，其特征在于，包括：依次连接的工作数据获取模块、目标函数计算模块、系统约束计算模块、目标函数拟合模块及规划模块；
...【技术特征摘要】
1.考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法，其特征在于，该方法的步骤包括：
2.根据权利要求1所述的考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法，其特征在于，所述电力系统成本目标函数，其计算公式为：
3.根据权利要求2所述的考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法，其特征在于，所述额外成本，其计算公式为：
4.根据权利要求3所述的考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法，其特征在于，所述额外碳处理成本，其计算公式为：
5.根据权利要求4所述的考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法，其特征在于，所述投资成本，其计算公式为：
6.根据权利要求5所述的考虑灵活性资源调度额外成本的电力系统规划方法，其特征在于，所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕思宇，刘德旭，朱虹滔，钟海旺，
申请(专利权)人：清华四川能源互联网研究院，
类型：发明
国别省市：
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