一種考慮需求側(cè)管理的低碳電網(wǎng)規(guī)劃方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種考慮需求側(cè)管理的低碳電網(wǎng)規(guī)劃方法，所述規(guī)劃方法包括：(1)建立低碳電網(wǎng)規(guī)劃模式；(2)建立低碳電網(wǎng)規(guī)劃模型。本發(fā)明分析了需求側(cè)管理和低碳發(fā)展對電網(wǎng)規(guī)劃的影響。分別從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集、電力負(fù)荷預(yù)測、電氣校核計(jì)算、經(jīng)濟(jì)性評價(jià)四個(gè)方面具體分析了需求側(cè)管理和低碳發(fā)展對電網(wǎng)規(guī)劃過程的影響?？梢蕴嵘吞茧娫吹母偁幜?，促進(jìn)電源結(jié)構(gòu)的低碳化，促進(jìn)系統(tǒng)的整體低碳水平，實(shí)現(xiàn)節(jié)能低碳發(fā)展。
【專利說明】
一種考慮需求側(cè)管理的低碳電網(wǎng)規(guī)劃方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)低碳技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種考慮需求側(cè)管理的低碳電網(wǎng)規(guī) 劃方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，我國的電力需求增長很快。受氣候 條件、作息時(shí)間、季節(jié)等的影響，電力負(fù)荷的峰谷差呈現(xiàn)逐漸增長的趨勢。若單純依靠新增 裝機(jī)與擴(kuò)建輸變電設(shè)備來滿足短暫的尖峰負(fù)荷用電，將使輸變電設(shè)備的利用率降低，導(dǎo)致 巨大的投資，大大降低電力系統(tǒng)的整體效益，不利于實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)的節(jié)能低碳發(fā)展。
[0003] 需求側(cè)管理(Demand Side Management，DSM)通過行政和經(jīng)濟(jì)手段讓用戶調(diào)節(jié)負(fù) 荷，已經(jīng)得到了廣泛關(guān)注，并被許多的電網(wǎng)公司所采用，成為綜合資源管理的重要手段。需 求側(cè)管理是現(xiàn)代電力系統(tǒng)在電力市場條件下產(chǎn)生的用電管理模式，通過提高終端用電效率 和優(yōu)化用電方式，在完成同樣用電功能的同時(shí)減少電力消耗，達(dá)到節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境的 目的。它突破了傳統(tǒng)的電力管理模式，改變了依靠單純地?cái)U(kuò)大供應(yīng)能力以滿足日益增長的 電力需求的方式，在更高層次上處理供應(yīng)側(cè)和需求側(cè)的關(guān)系。我國用電負(fù)荷的增長和電網(wǎng) 規(guī)模的擴(kuò)大，將進(jìn)一步促進(jìn)需求側(cè)管理的實(shí)施。
[0004] 為應(yīng)對全球氣候變化及能源危機(jī)，實(shí)現(xiàn)低碳化轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為當(dāng)今世界電力工業(yè)發(fā) 展的主旋律。電力行業(yè)具有很強(qiáng)的"碳鎖定"效應(yīng)，實(shí)施面向低碳目標(biāo)的電力規(guī)劃可以有效 緩解電力行業(yè)的"碳鎖定"效應(yīng)，已經(jīng)得到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。
[0005] 目前，雖然已有技術(shù)中提出了對于需求側(cè)管理在輸電網(wǎng)規(guī)劃方面的應(yīng)用以及低碳 與電網(wǎng)規(guī)劃的綜合研究，而在需求側(cè)管理與低碳電網(wǎng)規(guī)劃結(jié)合方面的綜合研究仍有不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種考慮需求側(cè)管理的低碳電網(wǎng)規(guī)劃方 法，本方法針對目前電網(wǎng)公司普遍采用的需求側(cè)管理手段以及日益關(guān)注的低碳發(fā)展目標(biāo)， 在電網(wǎng)規(guī)劃中同時(shí)考慮需求側(cè)管理手段和低碳要素，為低碳發(fā)展背景下電網(wǎng)公司的需求側(cè) 管理及電網(wǎng)規(guī)劃方案的優(yōu)化決策提供技術(shù)指導(dǎo)。
[0007] 實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的解決方案為：
[0008] -種考慮需求側(cè)管理的低碳電網(wǎng)規(guī)劃方法，所述規(guī)劃方法包括：
[0009] (1)建立低碳電網(wǎng)規(guī)劃模式；
[0010] (2)建立低碳電網(wǎng)規(guī)劃模型。
[0011] 優(yōu)選的，所述步驟（1)包括：（1-1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集增加低碳發(fā)展目標(biāo)數(shù)據(jù)、碳排放數(shù) 據(jù)和需求側(cè)管理數(shù)據(jù)的收集；
[0012] (1-2)經(jīng)濟(jì)性評價(jià)增加碳排放成本、需求側(cè)管理成本和電網(wǎng)損耗指標(biāo)的評價(jià)。
[0013] 優(yōu)選的，所述步驟(2)中，所述規(guī)劃模型為：
[0014]
[0015] 式中，Ns表示規(guī)劃期內(nèi)考慮的典型場景數(shù)晨c表示待建線路總數(shù)，Nc表示發(fā)電機(jī)總 數(shù)，Nd表示采取的需求側(cè)管理手段數(shù)，N b表示節(jié)點(diǎn)總數(shù)，ru表示場景s的電量貢獻(xiàn)率W為碳排 放價(jià)格；
[0016] Cf*和4廣分別表示線路的投資成本和全生命周期碳排放量，山表示線路1的投建 狀態(tài)決策變量，Ui = l表示線路投建，Ui = 0表示線路不投建;?，表示發(fā)電機(jī)的發(fā)電成本，et 表示發(fā)電機(jī)的碳排放強(qiáng)度，P1>t,s表示場景s下發(fā)電在時(shí)刻t的優(yōu)化出力;am表示需求側(cè)管 理手段m的實(shí)施成本，D m,b,t,s表示場景s下節(jié)點(diǎn)b采取需求側(cè)管理手段m在時(shí)刻t所調(diào)節(jié)的負(fù) 荷功率，為優(yōu)化模型的決策變量。
[0017] 進(jìn)一步的，所述規(guī)劃模型的約束條件包括:規(guī)劃期內(nèi)各場景節(jié)點(diǎn)功率平衡約束、已 存在線路潮流約束、待選線路潮流約束、已建線路潮流上下限約束、待建線路潮流上下限約 束、需求側(cè)管理手段調(diào)節(jié)能力約束、電量不變的約束、發(fā)電機(jī)出力上下限約束和節(jié)點(diǎn)最大可 調(diào)節(jié)負(fù)荷約束。
[0018] 進(jìn)一步的，所述規(guī)劃期內(nèi)各場景節(jié)點(diǎn)功率平衡約束為：
[0019]
[0020] ? 一，一 s
[0021] 式中，Nibi表示以節(jié)點(diǎn)b為首端節(jié)點(diǎn)的線路集合，NLb2表示以節(jié)點(diǎn)b為末端節(jié)點(diǎn)的線 路集合，Neb表示與節(jié)點(diǎn)b相連的節(jié)點(diǎn)集合，Lb,t,^示場景s下節(jié)點(diǎn)b在t時(shí)刻的總負(fù)荷，F(xiàn)i,t, s 表示場景s下線路1在t時(shí)刻潮流，包括已建線路和待選線路示場景s下節(jié)點(diǎn)b采取 需求側(cè)管理手段m在時(shí)刻t所調(diào)節(jié)的負(fù)荷功率。
[0022]進(jìn)一步的，所述需求側(cè)管理手段調(diào)節(jié)能力約束為：
[0023] Dm,minLb,t,s^;Dm,b, t, s ^Dm,maxLb, t, s
[0024] V/? e Nb,m g Nd
[0025] 式中，Dm,mi4PDm,max分別表示需求側(cè)管理手段m所能調(diào)節(jié)負(fù)荷的最大最小能力。 [0026]進(jìn)一步的，對于錯(cuò)峰、移峰及輪休措施所述電量不變的約束為：
[0027] _
. /=1
[0028] 進(jìn)一步的，所述節(jié)點(diǎn)最大可調(diào)節(jié)負(fù)荷約束：
[0029]
[0030]
[0031 ] 式中，Tmax,b表示b節(jié)點(diǎn)負(fù)荷的最大可調(diào)節(jié)比例，Lb,t,s表示場景s下節(jié)點(diǎn)b在t時(shí)刻的 總負(fù)荷。
[0032] 與最接近的現(xiàn)有技術(shù)比，本發(fā)明具有以下有益效果：
[0033] 本發(fā)明分析了需求側(cè)管理和低碳發(fā)展對電網(wǎng)規(guī)劃的影響。分別從基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集、 電力負(fù)荷預(yù)測、電氣校核計(jì)算、經(jīng)濟(jì)性評價(jià)四個(gè)方面具體分析了需求側(cè)管理和低碳發(fā)展對 電網(wǎng)規(guī)劃過程的影響。可以提升低碳電源的競爭力，促進(jìn)電源結(jié)構(gòu)的低碳化，促進(jìn)系統(tǒng)的整 體低碳水平，實(shí)現(xiàn)節(jié)能低碳發(fā)展。此外，在電網(wǎng)規(guī)劃中考慮需求側(cè)管理措施，可以減少輸電 線路的擴(kuò)建，降低輸變電設(shè)備投資，提升系統(tǒng)整體經(jīng)濟(jì)效益。
[0034] 其次，建立了考慮需求側(cè)管理的低碳電網(wǎng)規(guī)劃模型，并利用分離不等式法消除模 型中的非線性約束，以簡化求解。模型的優(yōu)化結(jié)果可用于指導(dǎo)電網(wǎng)公司的決策。
【附圖說明】
[0035] 圖1是本發(fā)明的考慮需求側(cè)管理的低碳電網(wǎng)規(guī)劃模式圖。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0037]本發(fā)明提出了一種考慮需求側(cè)管理的低碳電網(wǎng)規(guī)劃方法，包括兩部分：
[0038]第一部分:從常規(guī)電網(wǎng)規(guī)劃的數(shù)據(jù)收集、電力負(fù)荷預(yù)測、電源規(guī)劃方案分析、系統(tǒng) 電力電量平衡、電網(wǎng)規(guī)劃方案擬定、電氣校核計(jì)算、經(jīng)濟(jì)性評價(jià)和電網(wǎng)規(guī)劃方案優(yōu)選等流 程，分析了需求側(cè)管理手段和低碳化發(fā)展目標(biāo)的引入對電網(wǎng)規(guī)劃的影響，并以此為依據(jù)建 立了考慮需求側(cè)管理的低碳電網(wǎng)規(guī)劃新模式。
[0039]第二部分:在第一部分的基礎(chǔ)上，建立了考慮需求側(cè)管理的低碳電網(wǎng)規(guī)劃模型，以 需求側(cè)管理手段實(shí)施方案及線路建設(shè)方法為決策變量，以此得到電網(wǎng)規(guī)劃的結(jié)果。
[0040] 上述方法的各步驟的具體實(shí)施方案詳細(xì)說明如下：
[0041] 第一部分:分析需求側(cè)管理和低碳發(fā)展對電網(wǎng)規(guī)劃的影響
[0042]常規(guī)電網(wǎng)規(guī)劃主要包括數(shù)據(jù)收集、電力負(fù)荷預(yù)測、電源規(guī)劃方案分析、系統(tǒng)電力電 量平衡、電網(wǎng)規(guī)劃方案擬定、電氣校核計(jì)算、經(jīng)濟(jì)性評價(jià)和電網(wǎng)規(guī)劃方案優(yōu)選等流程。需求 側(cè)管理資源及低碳發(fā)展目標(biāo)將以不同的形式影響到常規(guī)電網(wǎng)規(guī)劃中的各項(xiàng)流程，由此形成 考慮需求側(cè)管理的低碳電網(wǎng)規(guī)劃的新模式，如圖1所示。圖1中，需求側(cè)管理數(shù)據(jù)、低碳發(fā)展 目標(biāo)及碳排放數(shù)據(jù)為需要增加的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，碳排放成本、需求側(cè)管理成本以及計(jì)算電網(wǎng)損 耗為規(guī)劃模型經(jīng)濟(jì)性評價(jià)環(huán)節(jié)需要關(guān)注的因素，以上共同構(gòu)成考慮需求側(cè)管理的低碳電網(wǎng) 規(guī)劃與常規(guī)電網(wǎng)規(guī)劃的區(qū)別。其它為常規(guī)電網(wǎng)規(guī)劃的流程。
[0043]需求側(cè)管理和低碳發(fā)展目標(biāo)對電網(wǎng)規(guī)劃的影響主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：
[0044] (1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)收集
[0045]常規(guī)電網(wǎng)規(guī)劃需要收集社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、歷史用電負(fù)荷、電源電網(wǎng)發(fā)展現(xiàn)狀等基礎(chǔ) 資料數(shù)據(jù)，提高電網(wǎng)規(guī)劃的針對性和準(zhǔn)確性，為后續(xù)的電網(wǎng)規(guī)劃工作奠定基礎(chǔ)?？紤]需求側(cè) 管理資源和低碳發(fā)展目標(biāo)后，電網(wǎng)規(guī)劃需要關(guān)注收集的數(shù)據(jù)增多，除了電源及用電負(fù)荷等 基礎(chǔ)資料數(shù)據(jù)外，還包括設(shè)定的低碳發(fā)展目標(biāo)、碳排放相關(guān)數(shù)據(jù)及需求側(cè)管理的實(shí)施成本 等數(shù)據(jù)，為考慮需求側(cè)管理和低碳發(fā)展目標(biāo)電網(wǎng)規(guī)劃設(shè)定好邊界條件。
[0046] (2)電力負(fù)荷預(yù)測
[0047]電力負(fù)荷預(yù)測是根據(jù)所收集到的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，對未來的電力負(fù)荷進(jìn)行科學(xué)的預(yù)測。 需求側(cè)管理措施的引入可以在電力負(fù)荷預(yù)測中計(jì)及。結(jié)合各區(qū)域需求側(cè)管理資源的規(guī)模和 實(shí)施效果，修正電力負(fù)荷預(yù)測的結(jié)果。需求側(cè)管理的靈活運(yùn)用可以減少地區(qū)用電量，削減地 區(qū)尖峰負(fù)荷，提高電網(wǎng)設(shè)備的利用率。此外，可以對錯(cuò)峰、輪休等常態(tài)化的需求側(cè)管理措施 進(jìn)行量化，根據(jù)量化結(jié)果進(jìn)行需求側(cè)管理措施的決策，這樣又使得負(fù)荷在一定程度上變得 可控。
[0048] (3)電氣校核計(jì)算
[0049] 電氣校核計(jì)算主要是計(jì)算各擬定電網(wǎng)規(guī)劃方案下的潮流、穩(wěn)定、短路電流等內(nèi)容。 低碳發(fā)展目標(biāo)引入后，電網(wǎng)規(guī)劃需要關(guān)注各規(guī)劃方案下的電網(wǎng)損耗，并計(jì)算網(wǎng)損在發(fā)電側(cè) 對應(yīng)的等效碳排放量。特別地，在碳排放交易機(jī)制下，如果電網(wǎng)企業(yè)被納入碳排放管理體系 中，則還需校核對應(yīng)排放量是否超出電網(wǎng)所分配到的配額，并確定相應(yīng)的碳交易計(jì)劃。
[0050] (4)經(jīng)濟(jì)性評價(jià)
[0051] 經(jīng)濟(jì)性評價(jià)階段主要計(jì)算各擬定電網(wǎng)規(guī)劃方案的總成本并進(jìn)行比較。傳統(tǒng)的電網(wǎng) 規(guī)劃的經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)比較簡單，而考慮需求側(cè)管理和低碳發(fā)展以后，除了系統(tǒng)的運(yùn)行成本、電 網(wǎng)投資成本外，還需要考慮碳排放成本及需求側(cè)管理成本等指標(biāo)，因此對電網(wǎng)規(guī)劃方案的 經(jīng)濟(jì)性評價(jià)將更加復(fù)雜。
[0052]第二部分:建立考慮需求側(cè)管理的低碳電網(wǎng)規(guī)劃模型
[0053]基于第一部分的分析，可建立考慮需求側(cè)管理的低碳電網(wǎng)規(guī)劃模型如下：
[0054] (1)目標(biāo)函數(shù)
[0055] 模型的目標(biāo)函數(shù)包括投資成本與運(yùn)行成本兩個(gè)方面，投資成本包括規(guī)劃期內(nèi)線路 動(dòng)態(tài)投資成本及其相應(yīng)的碳排放成本、DSM實(shí)施成本，運(yùn)行成本包括機(jī)組發(fā)電成本、機(jī)組碳 排放成本，本模型采用直流潮流模型，忽略電網(wǎng)損耗及其對應(yīng)的碳排放成本。具體為：
[0056]
[0057]式中，Ns表示規(guī)劃期內(nèi)考慮的典型場景數(shù)，Nlc表示待建線路總數(shù)，Ng表示發(fā)電機(jī)總 數(shù)，Nd表示采取的需求側(cè)管理手段數(shù)，Nb表示節(jié)點(diǎn)總數(shù)，ru表示場景s的電量貢獻(xiàn)率J為碳排 放價(jià)格。
[0058]目標(biāo)函數(shù)（1)的第一行為投資成本：包括線路的投資成本及碳排放成本，^^和 <""分別表示線路的投資成本和全生命周期碳排放量，Ui表示線路1的投建狀態(tài)決策變量， 為0-1變量，Ui = l表示線路投建，Ui = 0表示線路不投建;第二行表示發(fā)電機(jī)的發(fā)電成本及碳 排放成本，表示發(fā)電機(jī)的發(fā)電成本，表示發(fā)電機(jī)的碳排放強(qiáng)度，Pi, t, 5表示場景S下發(fā) 電機(jī)i在時(shí)刻t的優(yōu)化出力；第三行表示需求側(cè)管理手段的實(shí)施成本，am表示需求側(cè)管理手 段m的實(shí)施成本，示場景s下節(jié)點(diǎn)b采取需求側(cè)管理手段m在時(shí)刻t所調(diào)節(jié)的負(fù)荷功 率，為優(yōu)化模型的決策變量。
[0059] (2)約束條件
[ΟΟ?Ο ] 2_1)規(guī)劃期內(nèi)各場景節(jié)點(diǎn)功率平衡方程：
[0061]
[0062]式中，Nibi表示以節(jié)點(diǎn)b為首端節(jié)點(diǎn)的線路集合，NLb2表示以節(jié)點(diǎn)b為末端節(jié)點(diǎn)的線 路集合，Neb表示與節(jié)點(diǎn)b相連的節(jié)點(diǎn)集合，Lb,t,^示場景s下節(jié)點(diǎn)b在t時(shí)刻的總負(fù)荷，F(xiàn)i,t,s 表示場景s下線路1在t時(shí)刻潮流，包括已建線路和待選線路。
[0063] 2-2)規(guī)劃期內(nèi)，對于已經(jīng)存在的線路，應(yīng)滿足潮流約束方程：
[0064]
[0065] 式中，心表示線路1的電抗，0^1,〇、0^,1,〇表示場景 8下線路1在切寸刻首末端節(jié)點(diǎn) 的相角，Nle表示已建線路集合；
[0066] 2-3)規(guī)劃期內(nèi)對于待選線路，若選擇投運(yùn)則應(yīng)滿足潮流方程約束，若不投運(yùn)則潮 流為0,其約束方程為：
[0067]
[0068]式中，NLC表示待建線路集合。顯然，該約束為非線性約束，不便于求解。為了消除此 非線性約束，本文采用分離不等式法將其轉(zhuǎn)換為線性約束，如式(5)所示：
[0069]
[0070]式中Μ為一個(gè)很大的正數(shù)。當(dāng)線路1投建時(shí)，Ui = l，此時(shí)約束變成直流潮流方程等 式約束;當(dāng)線路不投建時(shí)，Ui = 0，此時(shí)約束松弛。
[0071] 2-4)已建線路潮流上下限約束： - Fl,t,s -
[0072] (6) V：/ e NL^seA[s 、
[0073] 2-5)待建線路潮流上下限約束：
[0074] (7) V/ e Nlc ,s e Ns7
[0075] 2-6)需求側(cè)管理手段調(diào)節(jié)能力約束：
[0076]
[0077] 式中，Dm,mir^PDm,max分別表示需求側(cè)管理手段m所能調(diào)節(jié)負(fù)荷的最大最小能力；
[0078] 2-7)對于錯(cuò)峰、移峰及輪休措施，僅僅是將高峰負(fù)荷進(jìn)行轉(zhuǎn)移，其日用電量仍保持 不變，因此還需要引入電量不變的約束：
[0079]
[0080] 2-8)發(fā)電機(jī)出力上下限約束：
[0081]
[0082] 2-9)節(jié)點(diǎn)最大可調(diào)節(jié)負(fù)荷約束：
[0083]
[0084] 式中，Tmax,b表示節(jié)點(diǎn)b負(fù)荷的最大可調(diào)節(jié)比例。該約束表明實(shí)際負(fù)荷最大可調(diào)節(jié)的 比例，以避免出現(xiàn)峰谷倒置等非正常情況。
[0085]第三部分:本發(fā)明的應(yīng)用實(shí)例
[0086]本文采用IEEE24節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，利用上文建立的需求側(cè)管理的電網(wǎng)規(guī)劃模型進(jìn)行算例 分析。IEEE24節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的原始網(wǎng)絡(luò)參數(shù)可從MATP0WER軟件包中獲取，最大負(fù)荷為2850MW，將 所有節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷增加為原來的1.6倍。夏季大負(fù)荷、夏季小負(fù)荷、冬季大負(fù)荷、冬季小負(fù)荷等 四個(gè)典型場景作為研究場景，每個(gè)場景的持續(xù)天數(shù)為一年365天的1/4。選取我國某省在四 個(gè)場景下的典型負(fù)荷曲線作為各節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷變化情況，并設(shè)定當(dāng)前系統(tǒng)的碳排放價(jià)格為 100元/tC0 2。為了說明低碳化發(fā)展對電網(wǎng)規(guī)劃的影響，在7號節(jié)點(diǎn)配備裝機(jī)容量為1000MW的 水電機(jī)組?？紤]需求側(cè)管理的電網(wǎng)規(guī)劃與常規(guī)電網(wǎng)規(guī)劃結(jié)果對比如下表：
[0087]表1.考慮需求側(cè)管理的電網(wǎng)規(guī)劃與傳統(tǒng)電網(wǎng)的結(jié)果對比
[0088]
[0089] 從上表結(jié)果可以看出，在電網(wǎng)規(guī)劃中引入低碳發(fā)展目標(biāo)，可以提升低碳電源的競 爭力，促進(jìn)電源結(jié)構(gòu)的低碳化，促進(jìn)系統(tǒng)的整體低碳水平，實(shí)現(xiàn)節(jié)能低碳發(fā)展。此外，在電網(wǎng) 規(guī)劃中考慮需求側(cè)管理措施，可以減少輸電線路的擴(kuò)建，降低輸變電設(shè)備投資，提升系統(tǒng)整 體經(jīng)濟(jì)效益。
[0090] 通過該應(yīng)用實(shí)例可以驗(yàn)證本發(fā)明所提出的考慮需求側(cè)管理的低碳電網(wǎng)規(guī)劃方法 的有效性。
[0091] 最后應(yīng)當(dāng)說明的是：以上實(shí)施例僅用于說明本申請的技術(shù)方案而非對其保護(hù)范圍 的限制，盡管參照上述實(shí)施例對本申請進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng) 理解:本領(lǐng)域技術(shù)人員閱讀本申請后依然可對申請的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行種種變更、修改或 者等同替換，但這些變更、修改或者等同替換，均在申請待批的權(quán)利要求保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種考慮需求側(cè)管理的低碳電網(wǎng)規(guī)劃方法，其特征在于，所述規(guī)劃方法包括： (1) 建立低碳電網(wǎng)規(guī)劃模式； (2) 建立低碳電網(wǎng)規(guī)劃模型。2. 如權(quán)利要求1所述的低碳電網(wǎng)規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟（1)包括：（1-1)基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)收集增加低碳發(fā)展目標(biāo)數(shù)據(jù)、碳排放數(shù)據(jù)和需求側(cè)管理數(shù)據(jù)的收集； (1-2)經(jīng)濟(jì)性評價(jià)增加碳排放成本、需求側(cè)管理成本和電網(wǎng)損耗指標(biāo)的評價(jià)。3. 如權(quán)利要求1所述的低碳電網(wǎng)規(guī)劃方法，其特征在于，所述步驟(2)中，所述規(guī)劃模型 如下式所示：式中，化表示規(guī)劃期內(nèi)考慮的典型場景數(shù)，化C表示待建線路總數(shù)，Ng表示發(fā)電機(jī)總數(shù)，Nd 表示采取的需求側(cè)管理手段數(shù)，化表示節(jié)點(diǎn)總數(shù)，ris表示場景S的電量貢獻(xiàn)率，0為碳排放價(jià) 格； 巧'"E和AfE分別表示線路的投資成本和全生命周期碳排放量，Ui表示線路1的投建狀態(tài) 決策變量，化=1表示線路投建，Ui = 0表示線路不投建;表示發(fā)電機(jī)的發(fā)電成本，表示 發(fā)電機(jī)的碳排放強(qiáng)度，Pi,t,s表示場景S下發(fā)電機(jī)1在時(shí)刻t的優(yōu)化出力;am表示需求側(cè)管理手 段m的實(shí)施成本，Dm,b,t,s表示場景S下節(jié)點(diǎn)b采取需求側(cè)管理手段m在時(shí)刻t所調(diào)節(jié)的負(fù)荷功 率，為優(yōu)化模型的決策變量。4. 如權(quán)利要求3所述的低碳電網(wǎng)規(guī)劃方法，其特征在于，所述規(guī)劃模型的約束條件包 括:規(guī)劃期內(nèi)各場景節(jié)點(diǎn)功率平衡約束、已存在線路潮流約束、待選線路潮流約束、已建線 路潮流上下限約束、待建線路潮流上下限約束、需求側(cè)管理手段調(diào)節(jié)能力約束、電量不變的 約束、發(fā)電機(jī)出力上下限約束和節(jié)點(diǎn)最大可調(diào)節(jié)負(fù)荷約束。5. 如權(quán)利要求4所述的低碳電網(wǎng)規(guī)劃方法，其特征在于，所述規(guī)劃期內(nèi)各場景節(jié)點(diǎn)功率 平衡約束如下式所示：式中，NLb讀示W(wǎng)節(jié)點(diǎn)b為首端節(jié)點(diǎn)的線路集合，NLb2表示W(wǎng)節(jié)點(diǎn)b為末端節(jié)點(diǎn)的線路集 合，化讀示與節(jié)點(diǎn)b相連的節(jié)點(diǎn)集合，Lb,t,s表示場景S下節(jié)點(diǎn)b在t時(shí)刻的總負(fù)荷，F(xiàn)i,t,s表示 場景S下線路1在t時(shí)刻潮流，包括已建線路和待選線路;Dm,b,t,s表示場景S下節(jié)點(diǎn)b采取需求 側(cè)管理手段m在時(shí)刻t所調(diào)節(jié)的負(fù)荷功率。6. 如權(quán)利要求4所述的低碳電網(wǎng)規(guī)劃方法，其特征在于，所述需求側(cè)管理手段調(diào)節(jié)能力 如下式所示： Dm,minLb,t,s《Dm,b,t,s《Dm ，maxLb，t，s V0 G N"m G 式中，Dm,min和Dm,max分別表示需求偵階理手段m所能調(diào)節(jié)負(fù)荷的最大最小能力。 7 .如權(quán)利要求4所述的低碳電網(wǎng)規(guī)劃方法，其特征在于，對于錯(cuò)峰、移峰及輪休措施所 述電量不變的約束如下式所示： 8.如權(quán)利要求4所述的低碳電網(wǎng)規(guī)劃方法，其特征在于，所述節(jié)點(diǎn)最大可調(diào)節(jié)負(fù)荷如下 式所示：式中，Tmax,b表示b節(jié)點(diǎn)負(fù)荷的最大可調(diào)節(jié)比例，Lb,t,s表示場景S下節(jié)點(diǎn)b在t時(shí)刻的總負(fù) 荷。
【文檔編號】G06Q10/04GK105976046SQ201610268563
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】程耀華, 孟珺遐, 蔣利民, 閆華光, 康重慶, 鐘鳴, 何桂雄, 屈博, 成嶺, 黃偉, 張新鶴, 唐艷梅
【申請人】中國電力科學(xué)研究院, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)江西省電力公司, 清華大學(xué)