[发明专利]一种计及清洁能源的电网更新规划方法及系统

说明书

本发明公开了一种计及清洁能源的电网更新规划方法及系统，所述规划方法包括：基于获取的规划范围内更新项目供用电数据和预先构建的多目标更新规划优化模型，获得求解结果；基于所述求解结果确定各类电源接入电网的容量；所述多目标更新规划优化模型是基于多种可再生能源电力的接入量和电网的稳定性进行构建。本发明既考虑多种可再生能源电力的接入量，又兼顾微电网自身安全可靠运行，提高了更新规划方法的全面性且适用于更新岛屿以及远离大电网的孤岛型微电网。

技术领域

本发明涉及综合能源规划领域，尤其是涉及在较早的规划阶段，具体涉及一种计及清洁能源的电网更新规划方法及系统。

背景技术

能源危机和环境问题的日益突出，使得世界各国积极投入对新型可再生能源的开发和利用。在低碳化、清洁化发展趋势下，高比例新能源将成为未来电力系统的关键特征，而这一特征将导致整个能源电力系统的形态结构、相应的规划方法及运行方式发生重大变化。新能源电力比例的增加，对原有电力系统的架构、管理体制、规划策略等都将产生较大的影响。因此，在当前形势下，电网更新规划应考虑清洁能源的接入。

由于清洁能源电力的不稳定性与不可控性，特别是风电和光伏发电，其自身的不稳定特性明显，对于电网电压稳定性、电网频率、电网系统稳定性具有消极的影响。相比普通的电网规划，电网的更新规划和改造过程更为复杂。首先，区域内的电网系统包含一系列复杂的供用能过程，对于孤岛型微电网，需要从区域整体的供需平衡出发对其进行综合分析与评估；其次，由于规划区域内已有居民，则规划方案完成后的改造工作可能会遇到更多困难；因此应在更新规划时充分考虑这些可能，确保规划方案的可行性和有效性。

天津大学贾宏杰等人提出的能源集线器模型通过耦合矩阵表述区域级综合能源系统的输入输出，从宏观角度分析了网络间的互动联系，但仅从能效角度分析了多种发电资源的配置；顾伟等人以热网能流模型为基础，构建了一个混合整数线性规划模型，对含有热网的综合能源系统的运行模式进行了探究，但没有讨论电转热对电网的影响；清华大学孙宏斌等人开展了一系列能源微电网和智能配网的规划设计和优化研究，制定了结合不同需求的微电网规划和设计原则，并针对热-电耦合系统的协同调度问题提出一种可行的模型重构方法，重点解决热电经济转化问题，没有考虑热电综合优化对电网的影响；东南大学顾伟团队针对可再生能源出力及负荷不确定问题提出一种在线优化调度微电网的方法，重点针对运行调控进行影响，没有考虑规划设计问题。

综合考虑清洁可再生能源如风电、光伏、水电等可再生能源电力的清洁特质，又兼顾电网消纳能力，对其进行统筹安排，然后确立电网更新规划的最终方案，将规划范围内多个既有电源和新建可再生能源发电电源以最优的配比进行安排，是当前能源规划的重点。在当前的多种能源统筹优化规划方法中，仅考虑了经济性和可再生能源电力的最大程度消纳，由于规划方法考虑因素不全面导致在更新岛屿以及远离大电网的孤岛型微电网时存在现有规划方法不适用的情况。

发明内容

为了解决现有技术中针对岛屿以及远离大电网的孤岛型微电网更新规划时所存在的上述不足，本发明提供一种计及清洁能源的电网更新规划方法，提出新的电网更新规划方法，在规划中既考虑多种可再生能源电力的接入量，又兼顾微电网自身安全可靠运行，综合上述两方面的约束，确定区域范围内各类电源接入微电网的允许容量。

一种计及清洁能源的电网更新规划方法，提供的技术方案包括：

基于获取的规划范围内更新项目的供用电数据和预先构建的多目标更新规划优化模型，获得求解结果；

基于所述求解结果确定各类电源接入电网的容量；

所述多目标更新规划优化模型是基于多种可再生能源电力的接入量和电网的稳定性进行构建。

优选的，所述多目标更新规划优化模型的构建，包括：

基于多种可再生能源电力接入量的成本、碳排放量和电网的稳定性构建目标函数；