[发明专利]考虑经济性的新能源跨区域消纳评估方法和存储介质

权利要求书

1.考虑经济性的新能源跨区域消纳评估方法，其特征在于，包括：

以发电总成本最小为目标函数，建立可再生能源消纳模型，所述发电总成本计及燃料消耗成本、机组启停成本、环境污染成本、燃料价格以及二氧化碳和二氧化硫排放许可价格；

建立可再生能源消纳模型的约束条件，所述约束条件包括系统运行约束和常规发电机组约束；

对可再生能源消纳模型进行求解，获得地区间联络线传输功率以及各地区新能源消纳值；

采用粒子群优化算法，同时加入改进罚函数法来处理模型中的电力平衡约束与常规机组约束，对可再生能源消纳模型进行求解，具体包括：

所述可再生能源消纳模型表示如下：

其中C_coal(P_Gi,t)为燃料消耗成本，C_env(P_Gi,t)为环境污染成本，Q(P_Gi,t)为机组启停成本，G为机组数量，T为时间，i为第i个机组，K为固定系数，D₁为燃料价格，D₂为二氧化碳和二氧化硫排放许可价格，b(t)为火电机组的发电煤耗率，P_Gi(t)为火电机组输出功率，C₁表示为单位煤炭燃烧的等效CO₂排放系数，P_l^t为t时刻的负荷值，为第j个水电机组出力值，m为水电机组总数，为第i个火电机组出力值，n为火电机组总数；

所述可再生能源消纳模型的约束条件包括以下：

(1)系统运行约束，包括电力平衡约束、系统备用容量约束、发电机组向下调节能力约束和区间外送容量约束；

所述电力平衡约束为

P_Gi+P_water+P_pv+P_wind-P_tran＝P₁ (2)

所述系统备用容量约束为

S≥P_maxl×(l％+s％)+P_pre×w％+P_r (3)

所述发电机组向下调节能力约束为

G_i＝P_i-P_i,min (4)

所述区间外送容量约束为

D(X,Y)＝min(S(Y-X),R(Y-X)) (5)

式中，P_Gi为火电出力值，P_water为水电出力值，P_pv为光伏出力值，P_wind为风电出力值，P_tran为外送功率，P₁为负荷值；S为系统需要的备用容量，P_maxl为预测最大负荷，l％为负荷备用百分比，s％为事故备用百分比，P_pre为新能源预测功率，w％为预测的新能源出力误差对备用容量的需求，P_r为检修备用容量，G_i为发电机组i向下调节能力，P_i为第i个常规机组出力，P_i,min为第i个常规机组最小出力，D(X,Y)为X省送Y省消纳裕度；S(Y-X)为基于X省送Y省断面灵敏度的Y省电网功率交换裕度；R(Y-X)为基于X省受入方向Y省电网清洁能源消纳能力；

(2)常规发电机组约束，包括机组功率约束、火电机组爬坡约束和断面约束；

所述机组功率约束为

P_down≤P≤P_up (5)

所述火电机组爬坡约束为

P_g(t)-P_g(t-1)≤P_g-up (6)

P_g(t-1)-P_g(t)≤P_g-down (7)

所述断面约束为

S＝min[(L₁-P₁)/α₁，…，(L_j-P_j)/α_j，…，(L_N-P_N)/α_N] (8)

式中，P_down为机组最小出力，P为机组出力，P_up为额定出力；P_g-up为机组向上爬坡率，P_g-down为向下爬坡率，S为基于断面灵敏度的电网功率交换裕度；L_j为断面j限值、P_j断面j功率；α_j为电网E内机组出力对断面j功率的灵敏度系数，P_g(t)为第t时刻火电机组出力，P_g(t-1)为第t-1时刻火电机组出力，N为断面总数；

通过引入罚因子将约束条件并入到目标函数中构成无约束目标函数，表示如下：

式中，f(x)为目标函数，M_i(x)为等式约束，M_j(x)为不等式约束，F(x)为新的目标函数，M为满足约束条件时的惩罚系数；

所述可再生能源消纳模型的约束条件包括等式约束，为P_Gi+P_water+P_p+P_wind-P_tran＝P₁，当P_Gi+P_water+P_p+P_wind-P_tran≥P₁时，表示常规机组及外送消纳仍不能全部消纳新能源，此时新能源值应为P_pv+P_wind＝P₁+P_tran-P_Gi-P_water；P_pv为光伏出力；P_Gi为火电机组出力。