本發(fā)明涉及電力系統(tǒng),特別涉及一種共享儲(chǔ)能與輸電線路協(xié)同配置方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì)。
背景技術(shù):
1、在“雙碳”目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下,傳統(tǒng)電力系統(tǒng)逐漸演變?yōu)橐孕履茉礊橹黧w的高比例新能源電力系統(tǒng)。高比例新能源電力系統(tǒng)在擁有綠色、低碳等優(yōu)勢(shì)的同時(shí),也面臨著許多新的挑戰(zhàn)。
2、凈負(fù)荷指用戶總負(fù)荷需求與新能源出力之差,新能源出力的不確定性和用戶用電行為的隨機(jī)性使高比例新能源電力系統(tǒng)凈負(fù)荷的調(diào)節(jié)需求不斷增加。凈負(fù)荷的隨機(jī)波動(dòng)性導(dǎo)致其預(yù)測(cè)值與實(shí)際值具有一定偏差,場(chǎng)景生成模型無法精確描述需求場(chǎng)景,無法解決高比例新能源電力系統(tǒng)需求不確定的問題。
3、共享儲(chǔ)能能促進(jìn)新能源并網(wǎng)及消納,滿足由于凈負(fù)荷預(yù)測(cè)值與實(shí)際值之間的偏差造成的不確定需求,在高比例新能源電力系統(tǒng)中具有重要的調(diào)節(jié)作用。
4、因此,如何提供針對(duì)高比例新能源電力系統(tǒng)進(jìn)行共享儲(chǔ)能與輸電線路進(jìn)行協(xié)同優(yōu)化配置,就成了目前亟待解決的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明實(shí)施例提供了一種共享儲(chǔ)能與輸電線路協(xié)同配置方法、系統(tǒng)、設(shè)備及介質(zhì),以解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)問題。
2、為了對(duì)披露的實(shí)施例的一些方面有一個(gè)基本的理解,下面給出了簡(jiǎn)單的概括。該概括部分不是泛泛評(píng)述,也不是要確定關(guān)鍵/重要組成元素或描繪這些實(shí)施例的保護(hù)范圍。其唯一目的是用簡(jiǎn)單的形式呈現(xiàn)一些概念,以此作為后面的詳細(xì)說明的序言。
3、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第一方面,提供了一種共享儲(chǔ)能與輸電線路協(xié)同配置方法。
4、在一個(gè)實(shí)施例中,所述共享儲(chǔ)能與輸電線路協(xié)同配置方法,包括:
5、對(duì)高比例新能源電力系統(tǒng)進(jìn)行分析,建立不確定需求場(chǎng)景生成函數(shù);
6、根據(jù)所述不確定需求場(chǎng)景生成函數(shù),生成高比例新能源電力系統(tǒng)的不確定需求場(chǎng)景;
7、基于所述不確定需求場(chǎng)景,建立共享儲(chǔ)能與輸電線路的雙層協(xié)同優(yōu)化配置模型;
8、對(duì)所述雙層協(xié)同優(yōu)化配置模型進(jìn)行求解,得到共享儲(chǔ)能與輸電線路配置方案。
9、在一個(gè)實(shí)施例中,對(duì)高比例新能源電力系統(tǒng)進(jìn)行分析,建立不確定需求場(chǎng)景生成函數(shù)包括:
10、獲取高比例新能源電力系統(tǒng)的凈負(fù)荷歷史數(shù)據(jù);
11、根據(jù)凈負(fù)荷在每個(gè)時(shí)間跨度的實(shí)際值與預(yù)測(cè)值偏差,擬合廣義帕累托分布函數(shù);
12、利用所述廣義帕累托分布函數(shù)對(duì)所述凈負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到擬合后的凈負(fù)荷歷史數(shù)據(jù);
13、利用概率積分變換對(duì)擬合后的凈負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行變換處理,得到滿足[0,1]上的高斯分布的高斯數(shù)據(jù);
14、利用gemini改進(jìn)的圖lasso法對(duì)得到的高斯數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到用于生成不確定需求場(chǎng)景的多元高斯分布函數(shù),并將該多元高斯分布函數(shù)作為不確定需求場(chǎng)景生成函數(shù)。
15、在一個(gè)實(shí)施例中,根據(jù)所述不確定需求場(chǎng)景生成函數(shù),生成高比例新能源電力系統(tǒng)的不確定需求場(chǎng)景包括:
16、根據(jù)多元高斯分布函數(shù)生成蒙特卡羅樣本,并對(duì)所述蒙特卡羅樣本添加凈負(fù)荷的預(yù)測(cè)值,得到用于高比例新能源電力系統(tǒng)共享儲(chǔ)能選址定容及輸電線路擴(kuò)建的不確定需求場(chǎng)景。
17、在一個(gè)實(shí)施例中,所述雙層協(xié)同優(yōu)化配置模型包括上層投資決策模型和下層優(yōu)化調(diào)度模型;其中,
18、所述上層投資決策模型用于基于共享儲(chǔ)能與輸電線路規(guī)劃之間的協(xié)同關(guān)系,以年綜合成本最小化為目標(biāo),生成共享儲(chǔ)能和輸電線路的投資決策;
19、所述下層優(yōu)化調(diào)度模型用于基于所述上層投資決策模型傳遞的共享儲(chǔ)能和輸電線路的投資決策,以系統(tǒng)綜合運(yùn)行成本最小為目標(biāo),生成共享儲(chǔ)能與輸電線路配置方案。
20、在一個(gè)實(shí)施例中,所述年綜合成本包括:共享儲(chǔ)能年投資成本和輸電線路年投資成本;所述系統(tǒng)綜合運(yùn)行成本包括:常規(guī)機(jī)組收益、風(fēng)光并網(wǎng)收益、共享儲(chǔ)能參與多市場(chǎng)交易收益、常規(guī)機(jī)組和共享儲(chǔ)能運(yùn)行成本、棄風(fēng)棄光懲罰成本以及網(wǎng)絡(luò)損耗成本。
21、在一個(gè)實(shí)施例中,所述上層投資決策模型的約束條件包括:新建線路約束和儲(chǔ)能的可建容量約束。
22、在一個(gè)實(shí)施例中,所述下層優(yōu)化調(diào)度模型的約束條件包括:系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的功率平衡約束、系統(tǒng)的支路潮流約束、各支路的功率限值約束、節(jié)點(diǎn)電壓約束、抽水蓄能約束、電化學(xué)儲(chǔ)能運(yùn)行約束、常規(guī)機(jī)組出力約束、常規(guī)機(jī)組爬坡約束、風(fēng)電場(chǎng)出力約束和光伏電站運(yùn)行約束。
23、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二方面,提供了一種共享儲(chǔ)能與輸電線路協(xié)同配置系統(tǒng)。
24、在一個(gè)實(shí)施例中,所述共享儲(chǔ)能與輸電線路協(xié)同配置系統(tǒng),包括:
25、場(chǎng)景函數(shù)建立模塊,用于對(duì)高比例新能源電力系統(tǒng)進(jìn)行分析,建立不確定需求場(chǎng)景生成函數(shù);
26、需求場(chǎng)景生成模塊,用于根據(jù)所述不確定需求場(chǎng)景生成函數(shù),生成高比例新能源電力系統(tǒng)的不確定需求場(chǎng)景;
27、優(yōu)化模型配置模塊,用于基于所述不確定需求場(chǎng)景,建立共享儲(chǔ)能與輸電線路的雙層協(xié)同優(yōu)化配置模型;
28、優(yōu)化模型求解模塊,用于對(duì)所述雙層協(xié)同優(yōu)化配置模型進(jìn)行求解,得到共享儲(chǔ)能與輸電線路配置方案。
29、在一個(gè)實(shí)施例中,所述場(chǎng)景函數(shù)建立模塊在對(duì)高比例新能源電力系統(tǒng)進(jìn)行分析,建立不確定需求場(chǎng)景生成函數(shù)時(shí),獲取高比例新能源電力系統(tǒng)的凈負(fù)荷歷史數(shù)據(jù);根據(jù)凈負(fù)荷在每個(gè)時(shí)間跨度的實(shí)際值與預(yù)測(cè)值偏差,擬合廣義帕累托分布函數(shù);利用所述廣義帕累托分布函數(shù)對(duì)所述凈負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,得到擬合后的凈負(fù)荷歷史數(shù)據(jù);利用概率積分變換對(duì)擬合后的凈負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行變換處理,得到滿足[0,1]上的高斯分布的高斯數(shù)據(jù);利用gemini改進(jìn)的圖lasso法對(duì)得到的高斯數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到用于生成不確定需求場(chǎng)景的多元高斯分布函數(shù),并將該多元高斯分布函數(shù)作為不確定需求場(chǎng)景生成函數(shù)。
30、在一個(gè)實(shí)施例中,所述需求場(chǎng)景生成模塊在根據(jù)所述不確定需求場(chǎng)景生成函數(shù),生成高比例新能源電力系統(tǒng)的不確定需求場(chǎng)景時(shí),根據(jù)多元高斯分布函數(shù)生成蒙特卡羅樣本,并對(duì)所述蒙特卡羅樣本添加凈負(fù)荷的預(yù)測(cè)值,得到用于高比例新能源電力系統(tǒng)共享儲(chǔ)能選址定容及輸電線路擴(kuò)建的不確定需求場(chǎng)景。
31、在一個(gè)實(shí)施例中,所述雙層協(xié)同優(yōu)化配置模型包括上層投資決策模型和下層優(yōu)化調(diào)度模型;其中,
32、所述上層投資決策模型用于基于共享儲(chǔ)能與輸電線路規(guī)劃之間的協(xié)同關(guān)系,以年綜合成本最小化為目標(biāo),生成共享儲(chǔ)能和輸電線路的投資決策;
33、所述下層優(yōu)化調(diào)度模型用于基于所述上層投資決策模型傳遞的共享儲(chǔ)能和輸電線路的投資決策,以系統(tǒng)綜合運(yùn)行成本最小為目標(biāo),生成共享儲(chǔ)能與輸電線路配置方案。
34、在一個(gè)實(shí)施例中,所述年綜合成本包括:共享儲(chǔ)能年投資成本和輸電線路年投資成本;所述系統(tǒng)綜合運(yùn)行成本包括:常規(guī)機(jī)組收益、風(fēng)光并網(wǎng)收益、共享儲(chǔ)能參與多市場(chǎng)交易收益、常規(guī)機(jī)組和共享儲(chǔ)能運(yùn)行成本、棄風(fēng)棄光懲罰成本以及網(wǎng)絡(luò)損耗成本。
35、在一個(gè)實(shí)施例中,所述上層投資決策模型的約束條件為:新建線路約束和儲(chǔ)能的可建容量約束。
36、在一個(gè)實(shí)施例中,所述下層優(yōu)化調(diào)度模型的約束條件為:系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的功率平衡約束、系統(tǒng)的支路潮流約束、各支路的功率限值約束、節(jié)點(diǎn)電壓約束、抽水蓄能約束、電化學(xué)儲(chǔ)能運(yùn)行約束、常規(guī)機(jī)組出力約束、常規(guī)機(jī)組爬坡約束、風(fēng)電場(chǎng)出力約束和光伏電站運(yùn)行約束。
37、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第三方面,提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備。
38、在一個(gè)實(shí)施例中,所述計(jì)算機(jī)設(shè)備,包括存儲(chǔ)器和處理器,所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟。
39、根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第四方面,提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)。
40、在一個(gè)實(shí)施例中,所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序,所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述方法的步驟。
41、本發(fā)明實(shí)施例提供的技術(shù)方案可以包括以下有益效果:
42、本發(fā)明通過對(duì)高比例新能源電力系統(tǒng)進(jìn)行分析,得到高比例新能源電力系統(tǒng)的不確定需求場(chǎng)景,從而根據(jù)不確定需求場(chǎng)景,建立雙層協(xié)同優(yōu)化配置模型;其中,雙層協(xié)同優(yōu)化配置模型包括上層投資決策模型和下層優(yōu)化調(diào)度模型,上層投資決策模型同時(shí)考慮共享儲(chǔ)能位置與容量和輸電線路擴(kuò)建的投資規(guī)劃,反應(yīng)了共享儲(chǔ)能與輸電線路規(guī)劃之間的協(xié)同關(guān)系,使共享儲(chǔ)能和輸電線路的總投資成本最小;下層優(yōu)化調(diào)度模型滿足需求不確定性的同時(shí)綜合考慮常規(guī)機(jī)組出力、共享儲(chǔ)能充放電量和線路潮流,使系統(tǒng)綜合運(yùn)行成本最小。相比于單一的輸電線路與共享儲(chǔ)能配置,共享儲(chǔ)能與輸電線路的聯(lián)合配置具有更好的經(jīng)濟(jì)性,同時(shí)能有效緩解輸電線路受限約束對(duì)高比例新能源電力系統(tǒng)新能源消納的影響,降低高比例新能源電力系統(tǒng)棄風(fēng)棄光量。
43、應(yīng)當(dāng)理解的是,以上的一般描述和后文的細(xì)節(jié)描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本發(fā)明。