一种适应低碳电源发展的电网规划方法
专利汇可以提供一种适应低碳电源发展的电网规划方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种适应低 碳 电源发展的 电网 规划方法，包括以下步骤：构建适应低碳电源发展的电网规划模型；确定电网规划模型的目标函数为最小化电网投资成本与运行成本；生成适应低碳电源发展的电网规划模型的约束条件；采用约束成本变量法对电网规划模型进行线性化求解。能够综合考虑系统碳排放成本和经济效益，在低碳背景下充分考虑电网侧的碳减排潜 力 ，为低碳背景下的电网规划决策提供新的思路。，下面是一种适应低碳电源发展的电网规划方法专利的具体信息内容。
1.一种适应低碳电源发展的电网规划方法，其特征是，包括以下步骤：
构建适应低碳电源发展的电网规划模型；
确定电网规划模型的目标函数为最小化电网投资成本与运行成本；
生成适应低碳电源发展的电网规划模型的约束条件；
采用约束成本变量法对电网规划模型进行线性化求解。
2.如权利要求1所述的适应低碳电源发展的电网规划方法，其特征是，所述构建适应低碳电源发展的电网规划模型，具体包括：
在目标规划年限内，根据负荷预测结果及由新能源的小时级出力预测结果，计算出每年365个净负荷场景库；
基于K-means方法进行场景削减，得到每个规划年份的S个典型场景及其对应的概率ps；
分别对S个典型场景进行电力电量平衡模拟。
3.如权利要求2所述的适应低碳电源发展的电网规划方法，其特征是，所述分别对S个典型场景进行电力电量平衡模拟，具体包括：
添加系统运行约束，实现电力平衡模拟；
根据不同场景的机组优化出力安排，考虑不同场景的年电量贡献概率，计算机组的年利用小时数、系统的年发电运行成本指标，场景的年电量贡献概率ηs用于矫正年负荷电量的偏差，其计算公式如下：
式中： 表示预测的第d天第t时段的负荷； 表示第s个场景的第t时段的负荷。
4.如权利要求3所述的适应低碳电源发展的电网规划方法，其特征是，所述目标函数具体为
式中：Y表示规划考虑时间长度；Sy表示第y年的场景数；ηs,y表示场景s第y年电量贡献率； 为碳排放价格；
目标函数式包括投资成本和系统运行成本，所述投资成本包括规划期内线路的投资成本及全生命周期碳排放成本；所述系统运行成本包括不同类型机组的发电成本、碳排放成本，和，弃风惩罚成本、切负荷成本；
和 分别为待建线路组成的投资成本与全生命周期碳排放列向量；UB,y表示待建线路组成的投建状态列向量，当线路投建后，线路状态为1，否则为0；下标c，h，n，w分别表示常规机组、水电机组、核电机组以及风电机组， Pi,s,y分别表示第i类机组的优化出力、发电成本和碳排放强度列向量，其中i∈{c，h，n，w}；
和 分别为单位切负荷成本与单位弃风成本列向量， 和 分别为优化
切负荷与弃风列向量；第4行表示输电损耗对应的经济损失与碳排放成本， 与 分别表示系统平均发电成本与平均碳排放强度，EE,s,y和EB,s,y则分别为已建线路和待建线路的网损列向量。
5.如权利要求4所述的适应低碳电源发展的电网规划方法，其特征是，所述生成适应低碳电源发展的电网规划模型的约束条件，具体包括：
1)待建线路建设约束：
UB,y≤UB,y+1,y＝1,2,...,Y-1 (3)
UB,y(i)＝UB,y(j),y＝1,2,...,Y (4)
UB,y(i)+UB,y(j)≤1,y＝1,2,...,Y (6)
式(3)为线路投产状态约束；式(4)、(5)和(6)分别为线路i与线路j同时建设、先后建设、互斥建设约束；
2)规划期内各年各场景节点功率平衡约束：
式中：AE和AB分别为已建线路和待建线路的节点-支路关联矩阵；BE为已建线路电抗组成的对角矩阵；Wi为机组-节点关联矩阵，其中i∈{c，h，n，w}；Θs,y为节点电压相角列向量；
3)规划期内各年各场景中，对于该年已选择投运的待建线路，增加其潮流方程作为约束条件，对于不选择投运的线路，将其潮流限制为0，线路潮流约束为
式中：FE,max，FB,max分别为已建和待建线路的传输容量；BB表示待建线路电抗组成的对角矩阵；
对于第2行非线性的待建线路潮流等式约束，通过分离不等式法将其转换为线性约束：
式中，δ为一个足够大的正数，当待选线路l投产时，UB,y(1)＝1，此时约束变成潮流方程等式约束；当待选线路l未投产时，UB,y(1)＝0，此时约束松弛；
4)规划期内各年各场景中机组最大最小出力约束：
式中：Pi,min和Pi,max分别表示第i类机组的出力上、下限，i∈{c，h，n}； 表示风电预测出力；
5)机组利用小时数约束：
式中 分别为第i类机组年利用小时数的上、下限；
6)规划期内各年各场景切负荷约束：
7)规划期内各年各场景网损方程：
式(13)为网损方程式(12)的矩阵形式，其将已建线路的网损EE,s,y表示为节点相角差的函数，而将待建线路的网损EB,s,y表示为线路有功潮流的函数，其中GE和GB表示待建线路电导组成的对角矩阵。
6.如权利要求5所述的适应低碳电源发展的电网规划方法，其特征是，所述采用约束成本变量法对电网规划模型进行线性化求解，具体包括：
采用约束成本变量法将网损等式约束松弛为一系列分段线性不等式约束；
对模型进行线性化后，电网规划模型转化为混合整数线性规划模型，调用商业规划软件包Cplex求解器求解。
一种适应低碳电源发展的电网规划方法
技术领域
背景技术
发明内容
具体实施方式
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