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申请/专利权人：华北电力大学

摘要：本发明涉及一种多尺度电‑碳模式下风光储场站优化控制方法和系统。本发明根据系统中机组碳排放特性推导机组碳成本，构建机组电‑碳耦合报价模型；考虑风光储场站内部能量流动，设计风光储场站的内部协同调控，构建风光储场站的内部协同调控模型；基于日前与实时两阶段模型，考虑风光不确定性，构建风光储场站参与多时间尺度电力服务的日前‑实时阶段收益模型；根据其他机组的电‑碳报价，分别以社会福利最大为目标构建日前‑实时阶段的出清模型；以风光储场站日前‑实时阶段收益模型为上层，日前‑实时两阶段出清模型为下层构建双层模型并重新表述并求解双层问题，以为大规模新能源配合储能并网之后提高整体的经济性提供理论支撑。

主权项：1.一种多尺度电-碳模式下风光储场站优化控制方法，其特征在于，包括：根据机组碳排放特性确定机组碳成本，基于机组的电力报价构建机组的电-碳耦合报价模型；所述机组包括：燃煤机组、燃气机组和燃油机组；所述机组电-碳耦合报价模型为： 其中，为考虑碳排放强度的i机组k报价段的报价，为i机组k报价段的初始电力报价，为i机组的碳排放成本报价，i表示机组节点，k为电力报价段；考虑风光储场站内部的能量流动，设计风光储场站的内部协同调控方法，构建风光储场站的内部协同调控模型；采用所述内部协同调控模型描述的风光储场站的总输出与总输入，基于日前-实时两阶段模型，以不同场景表示风光出力的不确定性，构建风光储场站参与日前-实时两阶段的收益模型；基于所述机组的电-碳耦合报价模型和风光储场站报价与用户报价，以日前阶段的社会福利最大为目标构建日前阶段的出清模型；基于机组的电-碳耦合报价模型和风光储场站报价与用户报价，以实时阶段的社会福利最大为目标构建实时阶段的出清模型；以日前-实时两阶段收益模型为上层，以所述日前阶段的出清模型和所述实时阶段的出清模型为下层，构建风光储场站参与多时间尺度电力服务的双层模型；采用KKT定理与大M法表述并求解所述双层模型，得到风光储场站的最优决策报价与最优出力；在日前阶段中，所述内部协同调控模型应满足如下约束： 式中，为v节点风光储场站t时刻在日前阶段储能向电网的购电功率，表示v节点风光储场站t时刻在日前阶段储能的放电功率，为v节点风光储场站t时刻在日前阶段风电向电网的售电功率，为v节点风光储场站t时刻在日前阶段光伏向电网的售电功率，为v节点风光储场站t时刻在日前阶段储能的总充功率，为v节点风光储场站t时刻在日前阶段储能的放电功率，为v节点风光储场站t时刻在日前阶段风电向储能的充电功率，为v节点风光储场站t时刻在日前阶段光伏向储能的充电功率，为v节点风光储场站储能损耗系数，为v节点风光储场站储能充电效率，为v节点风光储场储能放电效率，为v节点风光储场站储能额定容量，为v节点风光储场站日前阶段的储能始荷电状态，为v节点风光储场站在日前阶段的储能末荷电状态，为二进制变量，用于约束储能不能同时充放电，t为时刻，T为时间周期，为v节点风光储场站t时刻在日前阶段的放电功率，为v节点风光储场站t时刻在日前阶段的储能SOC，Δt为一个单位时段，为v节点风光储场站在日前阶段的储能购电上限，为v节点风光储场站t时刻在日前阶段的储能SOC上限，为v节点风光储场站t时刻在日前阶段的储能SOC下限，为v节点风光储场站t时刻在日前阶段的风电总预测出力，为v节点风光储场站t时刻在日前阶段的光伏总预测出力，为日前中t时刻v节点分光储场站在b报价段的充电功率；在实时阶段中，风光储内部的调控应满足如下约束： 式中，s表示多场景，rt表示实时阶段变量，为v节点风光储场站t时刻s场景下在实时阶段储能向电网的购电功率，表示v节点风光储场站t时刻s场景下在实时阶段储能的放电功率，为v节点风光储场站t时刻s场景下在实时阶段风电向电网的售电功率，为v节点风光储场站t时刻s场景下在实时阶段光伏向电网的售电功率，为v节点风光储场站t时刻s场景下在实时阶段储能的总充功率，为v节点风光储场站t时刻s场景下在实时阶段储能的放电功率，为v节点风光储场站t时刻s场景下在实时阶段风电向储能的充电功率，为v节点风光储场站t时刻s场景下在实时阶段光伏向储能的充电功率，为v节点风光储场站储能损耗系数，为v节点风光储场站储能充电效率，为v节点风光储场储能放电效率，为v节点风光储场站储能额定容量，为v节点风光储场站实时阶段的储能始荷电状态，为v节点风光储场站在实时阶段的储能末荷电状态，为二进制变量，s为不同风光出力场景，t为时刻，T为时间周期，为v节点风光储场站t时刻s场景下在实时阶段的放电功率，为v节点风光储场站t时刻s场景下在实时阶段的储能SOC，Δt为单位时段，为v节点风光储场站在实时阶段的储能购电上限，为v节点风光储场站t时刻在实时阶段的储能SOC上限，为v节点风光储场站t时刻在实时阶段的储能SOC下限，为v节点风光储场站t时刻s场景下在实时阶段的风电总预测出力，为v节点风光储场站t时刻s场景下在实时阶段的光伏总预测出力，为实时阶段v节点风光储场站在t时刻s场景下b报价段的功率。

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