(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211269158.X (22)申请日 2022.10.17 (71)申请人 东南大学溧阳研究院 地址 213300 江苏省常州市溧阳市昆仑街 道泓口路218号A幢428室 （江苏中关村 科技产业园内） (72)发明人 邰伟　刘盼盼　钱俊良　周吉　 (74)专利代理 机构 南京众联专利代理有限公司 32206 专利代理师 杜静静 (51)Int.Cl. H02J 3/38(2006.01) H02J 3/32(2006.01) H02J 3/06(2006.01) G06Q 10/06(2012.01)G06Q 10/04(2012.01) G06Q 40/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种风光水火储多源 经济-低碳协同调度方 法 (57)摘要 本发明提出了一种风光水火储多源 经济‑低 碳协同调度方法， 针对风光等新能源接入下的大 电网调度场景， 在多目标与多时间尺度的约束 下， 利用各机组对效益的灵敏度因子进行最优出 力排序， 实现整体目标的最优求解， 实现了兼顾 经济性与低碳性的电网多电源优化调度模型， 对 多目标与多时间尺度场景下的风光水火协同调 度进行优化求解， 增加了绿色能源的消纳利用 率， 从而实现日内的电网清洁调度与清洁替代。 权利要求书4页 说明书10页 附图2页 CN 115459349 A 2022.12.09 CN 115459349 A 1.一种风光水火储多源经济 ‑低碳协同调度方法， 其特征在于： 通过建立针对多源电网 下的数学调度模型及其 求解流程进行实现， 具体过程包括以下步骤： 步骤1： 建立优化目标； 步骤2： 建立约束条件； 步骤3： 求 解调度模型。 2.根据权利要求1所述的风光水火储多源经济 ‑低碳协同调度方法， 其特征在于： 步骤1 中的建立优化目标包括运行成本与等效碳排放； 步骤2中约束条件包括机组出力、 功率平 衡、 水库系统运行条件等约束； 步骤3中调度模型采用基于灵敏度因子的迭代 求解方法进 行 优化。 3.根据权利要求2所述的风光水火储多源经济 ‑低碳协同调度方法， 其特征在于： 步骤1 中运行成本的定义方法如下： 考虑水电站较小的边际成本， 风光水火系统 的运行成本主要来自火电厂的燃料成本及 风光机组的各自运行成本， 总成本表示 为： 其中FC为总运行成本， Nt、 Nw、 Npv分别为火电、 风电与光伏机组数量， T为调度周期， 在本 文中考虑单日内每小时的调度情况， 即每天24个调度点， fsit是第i个火电机组在t时刻的运 行经济代价， 是关于Psit(第i个火电机组在t 时刻的出力)的函数； Kwk、 Ksm分别是第k个风电 机组与第m个光伏机组的直接成本系数， Pwkt、 PPVmt分别为第k个风电机组与第m个光伏机组 在t时刻的出力， 每个火电机组的燃料成本函数考虑到阀点效应， 表示 为 其中， asi、 bsi、 csi、 dsi与esi分别表示第i个火电机组在常数项、 一 次项、 二次项与三角函 数项中的成本系数， 表示第i个火电机组的出力最低限值。 4.根据权利要求2所述的风光水火储多源经济 ‑低碳协同调度方法， 其特征在于： 步骤1 中等效碳 排放的定义方法如下： ECO2,e＝w1ECO2,e+w2ENOX+w3ESO2     (3) 等效碳排放来源包括 能够引起温室效应的所有气体类别， 并将各类气体按照造成相同 温室效应的效果等效成二氧化碳当量进行计算， 在火电机组发电过程中， 其主要产生的温 室气体包括二氧化碳、 氮氧化物和二氧化硫， 在归并到等效碳排放时， 其权重因子w1、 w2、 w3 分别为1、 2 98、 44； 其中各类别温室气体的碳 排放计算方法如下： (1)CO2排 放： 火电厂的CO2排放主要与其煤炭质量、 燃烧效率有关， 应用多项式项和指数项的组合形 式对其进行表述， 为 权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115459349 A 2其中， ECO2为CO2排放量， αci、 βci为第i个火电机组关于CO2排放在常数项与一次项中的排 放系数； (2)NOx排 放； 火电厂的NOx排放来源不同， 其产生与锅炉温度、 空气含量等因素有关， 应用多项式项 和指数项的组合形式对其进行表述， 为 其中， 为NOx排放量， αni、 βni、 γni为第i个火电机组关于NOx排放在常数项、 一次项 与二次项中的排 放系数， ηni、 δni为第i个火电机组关于NOx排 放在指数项中的排 放系数； (3)二氧化硫排 放； 火力发电厂的SO2排 放与燃料的燃烧量主 要成二次多 项式关系， 表述 为 其中， 为SO2排放量， αsi、 βsi、 γsi为第i个火电机组关于SO2排放在常数项、 一次项与 二次项中的排 放系数。 5.根据权利要求2所述的风光水火储多源经济 ‑低碳协同调度方法， 其特征在于： 步骤1 中的两类优化 目标中， 通过碳交易市场碳交易价格为联系， 将发电燃料运行成本与碳排放 统一为综合发电成本； F＝FC+PriceCO2,e*ECO2,e             (7) 其中， F为综合发电成本， FC为燃料运行成本， ECO2,e为等效二氧化碳排放量， PriceCO2,e为 碳交易价格。 6.根据权利要求2所述的风光水火储多源经济 ‑低碳协同调度方法， 其特征在于： 步骤 2： 建立约束条件， 主 要包括源网荷功率平衡限制、 各机组出力约束， 如下 所示： (1)功率平衡限制； 其中， Nh与Phjt分别为水电机组数量及第j个 水电机组在 t时刻的出力大小， 在该条件下， 源网荷能够达到实时功率平衡， Pbt、 PDt、 PLt分别为在t时刻储能充放电功率、 负荷量值与传 输线的线损； (2)各机组出力计算条件； 对于水电机组而言， 水力发电是排水量和水库水位的函数， 而水库水位又是蓄水的函 数， 水电机组出力如下 所示： 其中， Vhjt与Qhjt分别为第j个水电机组在t时刻水库蓄水体积与放水速率， C1j～C6j分别 为水力发电关于Vhjt与Qhjt的发电系数； 对于风电机组而言， 在不同风速下， 第k个风力发电机组在t时刻的输出功率表示 为：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115459349 A 3