[发明专利]电网运营的模拟装置及方法

权利要求书

1.一种电网运营的模拟装置，其特征在于，包括：

电网调度模型包括抽水蓄能机组模型以及火电机组的出清模型，所述电网调度模型用于将所述抽水蓄能机组模型嵌入到所述火电机组的出清模型进行联合出清；

电网规划模型，包括储能与输电线路的联合规划模型，其中所述储能与输电线路的联合规划模型为双层规划模型，所述储能与输电线路的联合规划模型的上层模型代表储能与输电线路的投资；所述储能与输电线路的联合规划模型的下层模型是根据所述上层模型给定的线路投资结果来进行市场出清；

收益评估模型，包括市场收益子模型、计划收益子模型和运行成本子模型，所述收益评估模型的输出值等于所述市场收益子模型的输出值与所述计划收益子模型的输出值之和，再减去所述运行成本子模型的差值；

处理模块，用于结合所述电网调度模型、所述电网规划模型以及所述收益评估模型，并输出电网运营的模拟结果。

2.根据权利要求1所述的电网运营的模拟装置，其特征在于，

所述电网调度模型以自身运行成本最小为目标函数，所述目标函数为：

其中N为火电机组的数量，T为总的时段数，P_i,t为火电机组j在时段t的发电出力；运行费用C_j,t(P_j,t)是与机组申报的各段出力区间和对应能量价格有关的多段线性函数；M为网络潮流约束松弛罚因子；和分别为线路l的正、反向潮流松弛变量；分别为断面s的正、反向潮流松弛变量；NL、NS分别为线路总数、断面总数。

3.根据权利要求2所述的电网运营的模拟装置，其特征在于，

所述电网调度模型的系统总功率平衡约束条件为:

其中M为抽水蓄能机组的总台数；和分别为抽水蓄能机组i在时段t的发电功率和抽水功率；D_t为时段t系统总负荷大小。

4.根据权利要求3所述的电网运营的模拟装置，其特征在于，

所述储能与输电线路的联合规划模型的上层模型以最小化投资成本和自身运行成本为目标函数：

其中l为线路编号；x_l为新建线路l的数量；C_l为线路l的投资成本；s为储能编号；x_s为新建储能s的数量；C_s为储能s的投资成本；i为发电机组编号；t为时段编号；m为报价段编号；C_i,t,m为机组i在时段t第m段的报价；P_i,t,m为机组i在时段t第m段报价中标的出力；为机组i在时段t的启动成本；d为负荷编号；penalty为失负荷惩罚因子；LL_d,t为负荷d在时段t的失负荷大小；

所述储能与输电线路的联合规划模型的下层模型以自身最小的运行成本为目标函数为：

5.根据权利要求4所述的电网运营的模拟装置，其特征在于，

所述电网规划模型还包括改进型遗传算法模块，所述改进型遗传算法模块用于对所述储能与输电线路的联合规划模型进行求解；

所述改进型遗传算法将一种线路与储能投资方案作为一个个体，每个个体含有两条分别代表线路投资方案和储能投资方案的染色体，每个位置的投资方案作为对应染色体上的基因，然后对每一个个体进行税收下层模型的出清，进而返回到税收上层模型的目标函数。

6.根据权利要求5所述的电网运营的模拟装置，其特征在于，所述市场收益子模型包括：

其中R^market为市场部分收益；Level代表不同电压等级，area代表不同的区域；为市场部分电量；为综合输配电价，α_h为每种类型用户用电的占比，P_{m,level,area,h}为在预设电压等级和区域下的输配电价；为预设区域下大工业用电用户的市场部分电量，代表相应的容量价格。