[发明专利]一种计及碳排放成本的增量配电网源-网-储协调规划策略

说明书

本发明公开了一种计及碳排放成本的增量配电网源‑网‑储协调规划策略，包括如下步骤：获取某地增量配电网规划所需基本信息；以电网公司综合收益最大化为目标构建配电网优化规划模型；构建计及碳排放成本的多利益主体成本‑收益模型，基于此构建增量配电网源‑荷‑储协调规划模型；构建配电网‑增量配电网协调规划模型，采用目标级联分析法(analytical target cascading,ATC)对优化目标分解求解；以合作博弈方式描述多利益主体互动关系，基于Shapley值法对各主体收益进行分成。采用本发明的策略，能够使规划方案更好适应“双碳”目标，且对于协调电网建设中国家投资与社会资本投资间的关系、探索适用于多利益主体的综合收益分成方式具有积极意义。

技术领域

本发明涉及配电网优化规划领域，尤其涉及一种计及碳排放成本的增量配电网源-网- 储协调规划策略。

背景技术

在能源电力领域这一主战场，清洁能源替代行动正广泛进行；在推进电力系统电源结构清洁绿色转型过程中，大量新能源发电设备接入配电网，对配电网的规划、运行提出了更高要求，电网在投资及运行中产生的碳排放成本也不容忽视。配电网业务将有序开放，并鼓励社会资本参与增量配电网投资及运营；增量配电网有助于拓宽新能源消纳途径，便于新能源的就近接入与就地消纳，减少电力远距离传输成本；且增量配电网内部各要素的高效互动有助于实现局部电量平衡，减少对外部电力的供应需求，因此具有广阔的发展前景与深远的研究意义。

传统配电网规划多建模为以投资及运行经济性为主导，兼顾运行安全性资源配置问题，却忽视了配电网在投资及运行中产生的碳排放成本，使得规划结论未能有效适应“双碳”目标。增量配电网投资及运营方式与传统电网存在显著差异：传统电网投资主体单一，电网公司垂直垄断电力输、配、售环节；而增量配电网网架、分布式电源、储能等资源可由一个或多个利益主体投资及运营；因此在规划阶段需要综合考虑各主体利益，对各类资源进行协调规划，并在社会各方广泛参与，多利益主体深度博弈的背景下，公平、合理分配各方综合收益。目前已有的增量配电网规划研究尚未考虑其与上级配电网统一协调规划，未来可能造成设备重复投建、区域交叉供电的情况；且若在规划阶段不考虑增量配电网与上级配电网的能量交互过程，在大规模新能源发电馈入场景下，将给上级配电网安全稳定运行带来严重隐患。为此，在增量配电网规划层面计及碳排放成本，基于多利益主体综合收益提出分布式电源-网架-储能协调规划策略，并考虑与上级配电网协调统一布局十分必要。

发明内容

本发明的目的是提出一种计及碳排放成本的增量配电网源-网-储协调规划策略，该方法在配电网优化规划问题中引入了碳排放成本，在我国有序开放配电网业务背景下，探索了增量配电网源-荷-储协调规划策略与收益分成方式，并考虑了增量配电网与上级配电网协调统一规划。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种计及碳排放成本的增量配电网源-网-储协调规划策略，包括如下步骤：

获取某地增量配电网规划所需负荷需求预测信息、配电系统框架信息、气象数据；

考虑配电网投资、运维、碳排放成本及收益，以电网公司综合收益最大化为目标构建配电网优化规划模型；

构建增量配电网多利益主体计及碳排放成本的成本-收益模型，以总收益最大化为目标构建增量配电网源-荷-储协调规划模型；

构建配电网-增量配电网统一规划模型，并采用目标级联分析法(analyticaltarget cascading,ATC)对优化目标分解求解；

以合作博弈方式描述增量配电网多利益主体互动关系，基于Shapley值法对各利益主体收益进行分成。

可选的，所述负荷需求预测信息为基于该地配电网负荷结构、用能特性、历史数据合理预测的规划期内各年负荷增长趋势及其具体数值，并依据预测数据生成负荷典型日时序需求场景；