计及碳排放流的共享储能优化运行方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115102159A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202210685421.7H02J3/48(2006.01)(22)申请日2022.06.17G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)(71)申请人国网浙江省电力有限公司电力科学G06N3/12(2006.01)研究院地址310014浙江省杭州市下城区朝晖八区华电弄1号申请人中国科学院电工研究所(72)发明人许烽霍群海王文勇丁超陆翌尹靖元韦统振(74)专利代理机构浙江翔隆专利事务所(普通合伙)33206专利代理师徐锟(51)Int.Cl.H02J3/00(2006.01)H02J3/28(2006.01)权利要求书3页说明书8页附图8页(54)发明名称计及碳排放流的共享储能优化运行方法(57)摘要本发明属于电力系统低碳技术领域，具体涉及一种计及碳排放流的共享储能优化运行方法。针对现有共享储能运行方法并未考虑碳排放问题的不足，本发明采用如下技术方案：计及碳排放流的共享储能优化运行方法，包括：获取可再生能源发电曲线预测数据和负荷曲线预测数据；分析共享储能电站各节点的富余或缺失功率情况；以T个时段内的总碳排放量最少为目标，建立上层模型；以充放电经济效益最大化、充放电后负荷波动最小为目标，建立下层模型；求出多目标函数最优解，最终确定共享储能电站内潮流调控装置的转移功率大小和储能设备的充放电情况。本发明的有益效果是：利用储能设备提升可再生能源发电，兼顾经济性和碳排放。CN115102159ACN115102159A权利要求书1/3页1.计及碳排放流的共享储能优化运行方法，其特征在于：所述计及碳排放流的共享储能优化运行方法包括：步骤S1、获取可再生能源发电曲线预测数据和负荷曲线预测数据；步骤S2、根据可再生能源发电曲线预测数据和负荷曲线预测数据分析共享储能电站各节点的富余或缺失功率情况；步骤S3、根据各节点的功率情况、共享储能电站内潮流调控装置的系统上限和下限以及系统约束条件，以T个时段内的总碳排放量最少为目标，建立关于各节点需要转移的功率的上层模型；步骤S4、根据实时电价及共享储能电站各节点的运行状态，以充放电经济效益最大化、充放电后负荷波动最小为目标，建立关于各节点需要转移的功率的下层模型；步骤S5、通过算法反复迭代，求出关于上层模型和下层模型的多目标函数最优解，最终确定共享储能电站内潮流调控装置的转移功率大小和储能设备的充放电情况。2.根据权利要求1所述的计及碳排放流的共享储能优化运行方法，其特征在于：共享储能电站包括储能设备和电氢转换设备。3.根据权利要求2所述的计及碳排放流的共享储能优化运行方法，其特征在于：上层模型目标函数用公式表达为：式中，FE,t表示在T个时段储能设备的碳排放量；FH‑E,t表示在T个时段电氢转换设备的碳排放量；FB,t表示在T个时段传统能源支路s的碳排放量；FGi,t表示在T个时段可再生能源发电机组的碳排放量；碳排放量＝有功出力或有功功率*放电碳势，用公式表示为：FE,t＝PE,teE,tFH‑E,t＝PH‑E,teH‑E,t式中，PE,t、eE,t分别表示在T个时段来自储能设备的有功出力和储能放电碳势；PH‑E,t、eH‑E,t分别表示在T个时段来自电氢转换设备的有功出力和电氢转换设备的微型燃气轮机的放电碳势；PBs,t、eBs,t分别表示在T个时段来自传统能源支路s的有功功率和主网碳势；PGi,t、eGi,t分别表示在T个时段来自第i台可再生能源发电机组的有功出力和机组碳势，K表示可再生能源发电机组数量。4.根据权利要求3所述的计及碳排放流的共享储能优化运行方法，其特征在于：假设储能设备在t1‑t2时刻积累电量，然后在t2时刻释放电量，储能设备的放电碳势通过下式计算：2CN115102159A权利要求书2/3页式中：QE和FE表示储能设备在t1时刻的电量和累积的碳排放量；和表示储能设备在t1‑t2时刻累积的电量和碳排放量；ηE为储能充放电的工作效率；电氢转换设备的放电碳势采用同样的方法计算。5.根据权利要求4所述的计及碳排放流的共享储能优化运行方法，其特征在于：将和转化为求和项，放电碳势公式等同为：式中：NE1和NE2分别为储能设备从传统能源支路或可再生能源发电机组吸收有功功率的时段数；Δt为时段长度，取h/12、h/6)、h/4、h/2、1h。6.根据权利要求5所述的计及碳排放流的共享储能优化运行方法，其特征在于：传统能源支路s的主网碳势基本等于一常数CS，可再生能源发电机组的机组碳势基本等于一常数Cr，CS远大于Cr。7.根据权利要求1所述的计及碳排放流的共享储能优化运行方法，其特征在于：多目标函数模型采用改进型带精英策略的非支配