[发明专利]考虑碳捕集电厂与光伏发电协同配合的低碳优化运行方法

说明书

本发明公开了一种考虑碳捕集电厂与光伏发电协同配合的低碳优化运行方法，其步骤包括：1.获取光伏发电出力场景；2.对光伏发电出力场景进行聚类；3.建立考虑碳捕集电厂与光伏发电协同配合的电力系统低碳优化运行目标函数；4.确定考虑碳捕集电厂与光伏发电协同配合的电力系统低碳优化运行约束条件；5.利用Cplex求解由所述目标函数和约束条件构成的电力系统低碳优化运行模型，得出在总功效系数最大时电力系统机组的开机、停机状态。本发明能够考虑光伏预测误差的时序相关性，促进碳捕集电厂与光伏发电的协同配合运行，提升电力系统整体运行效率。

技术领域

本发明属于电力系统优化运行领域，具体地说是一种考虑碳捕集电厂与光伏发电协同配合的低碳优化运行方法。

背景技术

在“双碳”目标指引下，以碳捕集电厂为代表的减碳技术和以光伏发电为代表的清洁能源，将会成为助推电力系统低碳转型的重要力量。一方面，碳捕集电厂能够通过捕获CO₂的方式降低机组出力，提升电力系统对光伏的接纳能力，但在进行CO₂捕获时会额外增加发电煤耗。另一方面，光伏发电在大规模并网后，其随机性和波动性的特征，将会降低电力系统的运行可靠性。如何综合考虑碳捕集电厂与光伏发电的协同配合运行，实现电力系统综合运行效率的最大化，目前仍然缺乏相关研究。

对于含有碳捕集电厂与光伏发电两类电源的电力系统优化运行，现有成果主要集中在对碳捕集电厂减排特性方面，以及光伏发电对电力系统电压、频率的影响评估上，但未能有效处理光伏出力预测偏差问题，也未能有效解决电力系统保负荷供应与保新能源消纳之间的矛盾。因此，两类电源之间如何协同配合，以达到电力系统运行节能性、可靠性、低碳性的综合最优，需要进行进一步研究与改进。

发明内容

本发明是为了解决上述现有技术存在的不足之处，提出一种考虑碳捕集电厂与光伏发电协同配合的低碳优化运行方法，以期能够科学制订电力系统运行方案，充分发挥碳捕集电厂调峰能力强的优势，减小光伏出力随机性、波动性带来的影响，从而达到电力系统发电煤耗最小、碳排放量最小、弃光量最小、切负荷量最小的目的，进而为含碳捕集电厂与光伏发电两类电源的电力系统安全高效运行提供依据和参考。

本发明为达到上述发明目的，采用如下技术方案：

本发明一种考虑碳捕集电厂与光伏发电协同配合的低碳优化运行方法的特点是：应用于包含碳捕集电厂与光伏发电两类电源的电力系统中，并按如下步骤进行：

步骤1、获取光伏发电出力场景；

步骤1.1、利用式(1)计算第i、第j时刻光伏预测误差之间的Person相关系数ρ_ij：

式(1)中，N为光伏预测误差历史数据样本总数；e_ia、e_ja分别为第a个样本中第i、第j时刻的光伏预测误差；分别为第i、第j时刻光伏预测误差的均值；

步骤1.2、利用式(2)计算第i、第j时刻光伏预测误差之间的协方差G_ij，从而得到矩阵G：

G_ij＝σ_iσ_jρ_ij (2)

式(2)中，σ_i、σ_j分别为第i、第j时刻光伏预测误差的标准差；

步骤1.3、利用式(3)和式(4)对所述矩阵G进行Cholesky分解，得到G的下三角阵L中第v行第v列的对角元素L_vv和第u行第v列的非对角元素L_uv：