新能源电网规划模型的构建方法、装置及终端设备与流程

本技术属于电网规划，尤其涉及新能源电网规划模型的构建方法、装置及终端设备。

背景技术：

1、随着风电、光伏等新能源的大规模并网，对电网的规划带来了新的挑战，尤其是新能源出力不确定性与随机性导致的失负荷价值、安全性与经济性的平衡问题，不能仅依靠电力系统的调度，在电网规划时期就应全面考虑。

2、目前国内外针对电网规划模型的研究主要集中于两类方法：基于场景的规划和基于不确定数学理论的规划。但在应对新能源出力不确定性的问题上，多是对于短时资源需求在规划层面予以修正，并未充分考虑大规模新能源的并网对电网整体成本的影响，致使得出的规划模型的经济性不精确。

3、因此，亟需一种针对新能源电网规划模型的构建方法，在提高电网规划经济性的同时，进一步提升了模型的针对性和安全性。

技术实现思路

1、为克服相关技术中存在的问题，本技术实施例提供了新能源电网规划模型的构建方法、装置及终端设备，实现了在提高电网规划经济性的同时，进一步提升了模型的针对性和安全性。

2、本技术是通过如下技术方案实现的：

3、第一方面，本技术实施例提供了一种新能源电网规划模型的构建方法，包括：获取新能源电网的初始规划模型，初始规划模型包括规划的总成本和设备容量；构建以总成本最小为目标的目标函数，以及基于设备容量的约束条件；基于目标函数和约束条件，对初始规划模型进行时序仿真，获得初始规划模型的运行数据；结合新能源接入对电网系统的影响因素以及运行数据，修正初始规划模型，获得最终规划模型，影响因素包括电网系统的安全系数。

4、在第一方面的一种可能的实现方式中，目标函数的表达式为：

5、

6、式中，fcgg表示候选发电机组的年化固定成本，icgg表示候选发电机组g是否投资，投资icgg为1，不投资icgg为0，fclijc表示候选线路ij的年化固定投资成本，ictijc表示候选线路ij是否投资，投资ictijc为1，不投资ictijc为0，pω表示场景概率，ω为场景编号，durn表示候选发电机组提供负荷的可持续时间，cvg表示候选发电机组的发电成本，表示候选发电机组的发电量，cfg表示候选发电机组的固定成本，表示候选发电机组是否运行，运行为1，不运行为0，csug表示候选发电机组的启动成本，表示候选发电机组是否启动，启动为1，不启动为0，csdg表示候选发电机组的停机成本，表示候选发电机组是否停机，不停机为0，停机为1，cve表示储能单元的可变成本，表示储能电源的充电量，cvr表示需求侧响应的成本，表示需求侧响应时购买电量，cens表示失负荷价值，表示失负荷电量。

7、在第一方面的一种可能的实现方式中，约束条件包括备用容量约束条件，所述容量约束条件为常规候选发电机组、储能单元以及需求侧响应能够供给的负荷大于需求的负荷，所述备用容量约束条件的表达式为：

8、

9、

10、式中，表示常规候选发电机组应对负荷增加的运行备用，表示常规候选发电机组应对负荷降低的运行备用，表示需求侧响应时负荷增加的运行备用，表示需求侧响应时负荷降低的运行备用，表示储能单元应对负荷增加的运行备用，表示储能单元应对负荷降低的运行备用，表示负荷增加时运行备用的需求，表示负荷降低时运行备用的需求，a表示区域编号。

11、在第一方面的一种可能的实现方式中，约束条件包括容量裕度约束，所述容量裕度约束为候选发电机组能够供给峰值期的负荷，所述容量裕度约束的表达式为：

12、

13、式中，表示已有发电机组的最大功率，ag表示可信容量与实际容量值比，常规发电机组ag为1，新能源发电机组ag∈(0，0.5)，表示候选发电机组的最大功率，pda表示峰值功率，rma表示裕度。

14、在第一方面的一种可能的实现方式中，安全系数的表达式为：

15、

16、式中，pa表示在a区域的规划，pa，cut表示a区域新能源机组的弃风/弃光率，λd表示负荷降低时的调整系数，表示负荷降低时的运行备用需求，pa，llr表示a区域的失负荷电量，λu表示负荷增加时的调整系数，表示负荷增加时的运行备用需求，θ表示安全系数，安全系数越大电网系统越安全。

17、在第一方面的一种可能的实现方式中，影响因素还包括新能源机组接入后对常规机组使用寿命的影响，所述影响的表达式为：

18、yj′＝yj·lcnormal/lcnew

19、式中，yj′表示常规机组受影响后的使用寿命，yj表示常规机组的理论寿命，lcnormal表示常规机组的理论冲放电循环次数，lcnew表示常规机组的在时序仿真中的充放电循环次数。

20、在第一方面的一种可能的实现方式中，影响因素还包括新能源机组接入后更新的污染物排放系数，更新的污染物排放系数的表达式为：

21、

22、式中，ξ表示污染物排放折算系数，v1至vn表示设备在不同负载率下对应的碳排放系数，t1至tn表示设备在不同负载率下运行的时长，efc_new表示更新后设备的碳排放系数，efc表示设备的碳排放系数，表示更新后设备的二氧化硫排放系数，表示设备的二氧化硫排放系数，ks_new表示更新后的设备烟尘排放系数，ks表示设备烟尘排放系数，β′表示更新后的设备碳转化率，β表示设备碳转化率。

23、第二方面，本技术实施例提供了一种新能源电网规划模型的构建装置，包括：获取模块，用于获取初始规划模型，初始规划模型包括规划的总成本和设备容量；模型构建模块，用于构建以总成本最小的目标函数，以及基于设备容量的约束条件；仿真模块，用于基于目标函数和约束条件，对初始规划模型进行时序仿真，获得初始规划模型的运行数据；修正模块，用于结合新能源接入对电网系统的影响因素以及运行数据，修正初始规划模型，获得最终规划模型，影响因素包括电网系统的安全系数。

24、第三方面，本技术实施例提供了一种终端设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如第一方面任一项所述的新能源电网规划模型的构建方法。

25、第四方面，本技术实施例提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如第一方面任一项所述的新能源电网规划模型的构建方法。

26、第五方面，本技术实施例提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在终端设备上运行时，使得终端设备执行上述第一方面中任一项所述的新能源电网规划模型的构建方法。

27、本技术实施例，首先根据获取的初始规划模型构建以总成本最小的目标函数，构建以设备容量为限制的约束条件，再基于目标函数和约束条件，对初始规划模型进行预设时间的仿真，获得初始规划模型的运行数据，最后结合运行数据以及新能源接入对电网系统造成的影响因素，修正初始规划模型，最终获得最终规划模型。本技术充分考虑了新能源电网的特性，通过运行数据及影响条件反馈初始规划模型，对初始规划模型进行修正，提高电网规划经济性的同时，进一步提升了模型的针对性和安全性。

28、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本说明书。