考虑碳排放的配电网源网荷储协同优化规划方法及装置.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115940213A(43)申请公布日2023.04.07(21)申请号202211621877.3(74)专利代理机构天津才智专利商标代理有限(22)申请日2022.12.16公司12108专利代理师张文华(71)申请人国网山东省电力公司经济技术研究院(51)Int.Cl.地址250000山东省济南市槐荫区纬十路H02J3/28(2006.01)111号G06Q10/0631(2006.01)申请人国家电网有限公司G06Q50/06(2023.01)G06N3/006(2012.01)(72)发明人王春义李文升张晓磊李昭G06F17/10(2023.01)王延朔卢志鹏梁荣杨波H02J3/38(2006.01)赵韧王可欣杨慎全刘钊H02J3/00(2006.01)崔灿綦陆杰刘淑莉杨扬H02J3/48(2006.01)李凯邓少治张雯王辰H02J3/06(2006.01)刘盛福王耀雷李昊孙东磊刘蕊权利要求书3页说明书9页附图1页(54)发明名称考虑碳排放的配电网源网荷储协同优化规划方法及装置(57)摘要本发明涉及考虑碳排放的配电网源网荷储协同优化规划方法，包括如下步骤：考虑机组发电成本、投资成本、运维成本和碳排放成本的最小化，获取考虑碳排放的分布式配电网源网荷储协同规划模型，且所述模型的约束条件包括柔性负荷约束和碳捕集设备约束；基于离散二进制粒子群算法对所述模型进行求解，获取配电网源网荷储规划方案；本发明提出的针对新型配电网建设过程中面临的场景多元化及分析维度综合性等问题，构建了考虑碳排放的分布式配电网源网荷储协同优化规划模型，为电力系统近景、远景年规划及新型能源路径规划方案提供科学辅助决策。CN115940213ACN115940213A权利要求书1/3页1.考虑碳排放的配电网源网荷储协同优化规划方法，其特征在于，包括如下步骤：考虑机组发电成本、投资成本、运维成本和碳排放成本的最小化，获取考虑碳排放的分布式配电网源网荷储协同规划模型，且所述模型的约束条件包括柔性负荷约束和碳捕集设备约束；基于离散二进制粒子群算法对所述模型进行求解，获取配电网源网荷储规划方案。2.根据权利要求1所述的考虑碳排放的配电网源网荷储协同优化规划方法，其特征在于：所述的分布式配电网源网荷储协同规划模型为：minf＝funit+fin+fom+fco2式中：funit、fin、fom、fco2分别为组发电成本、投资成本、运维成本、碳排放成本；T为时段集合；G为常规机组集合；J为节点集合；P为碳捕集设备集合；ag、bg、cg分别为常规机组g的发电成本系数；Pg,t为t时刻常规机组g的出力；r和m分别为投资贴现率和年限；ng和Cg为常规机组的台数和单位造价；nw和Cw为风电机组的台数和单位造价；nv和Cv为光伏阵列组数和单位造价；ne和Ce为蓄电池组数和单位造价；和分别为常规机组、风电、光伏和蓄电池的单位运维成本；为单位碳排放成本；Cp,t为碳捕集设备p在t时段捕集的碳排放量；Cj,t为节点j在t时段的碳排放量。3.根据权利要求1所述的考虑碳排放的配电网源网荷储协同优化规划方法，其特征在于：所述柔性负荷约束包括可削减负荷约束和可转移负荷约束；所述可削减负荷约束为：可削减负荷只存在自弹性系数，其在时段i下的负荷可表示为：式中：di和分别表示时段i下的负荷需求和初始负荷需求，pi、Ai分别表示时段i下的实际电价、初始电价和激励补偿电价，Ei表示时段i下的自弹性系数；时段i下自弹性响应系数Rsi为：用自弹性响应系数描述的可削减负荷的用电需求为：所述可转移负荷约束为：2CN115940213A权利要求书2/3页式中：Eij为时段i与时段j下的交叉弹性系数；当i＝j时，Eij≤0；当i≠j时，Eij≥0；Aj只在用电高峰期为正，在其他时段为零；定义Rcoi为时段i下的交叉价格弹性系数，可表示为：则时段i下的负荷需求可用Rcoi表示为：4.根据权利要求1所述的考虑碳排放的配电网源网荷储协同优化规划方法，其特征在于：所述碳捕集设备约束为：Cp,t＝ηpεpPp,tΔt(7)式中：Cp,t为碳捕集设备p的t时段捕集的碳排放量，ηp和εp分别为碳捕集效率和碳排放强度；Pp,t为t时段设备输出功率；为碳捕集设备p在t时段碳捕集能耗；μp,t为t时段单位二氧化碳的碳捕集能耗；Δt为时间间隔。5.根据权利要求1所述的考虑碳排放的配电网源网荷储协同优化规划方法，其特征在于：电网各节点的碳排放量的获取方法，包括如下步骤：S1、获取节点碳势：S101：确定第j个节点的所有注入节点的集合，若集合中所有节点碳势均已知，则依据公式(9)计算节点j的碳势，转到步骤S102；若集合中存在未知的注入节点碳势，则跳过此节点，转到步骤S103；