专利示意图

一、技术领域

配电系统调度领域

二、专利介绍

1.专利信息

专利类型：发明

专利权人：清华大学深圳国际研究生院

申请号：202310010506.X

发明人：许银亮、宋泽淏

2.专利说明书摘要

本发明公开了一种电碳融合配电系统调度优化方法及设备，包括以下步骤：生成随机性场景集合；构建线性化配电系统潮流模型，计算得到最优潮流分布；根据潮流分布求解配电系统支路碳流率分布矩阵；将配电系统节点间的电气联系程度和所述支路碳流率分布矩阵作为配电系统碳排放区域划分的指标，构建线性化的配电系统碳排放区域划分模型，得到配电系统碳排放区域划分结果；根据所述配电系统碳排放区域划分结果对配电系统调度进行优化。本发明方法优化了配电系统碳排放区域的划分，有利于配电系统运营商根据区域的碳排放特性进行减碳调度策略的制定和管控，从而优化配电系统调度，提高配电系统运营商对区域内资源设备的管控效率和对节能减排的效果。

3.创新点

（1）基于蒙特卡洛法生成分布式资源随机性场景集合，考虑到大量的随机性场景集合会造成巨大的计算负担，降低求解效率，因此引入聚类的思想，将特征相似的场景进行合并归类，基于回代消除法对原始的随机性场景集合进行削减，所得到的精简处理的场景集合仍然具备原始场景集合的特征，能够在充分考虑随机性问题的同时降低问题求解负担；

（2）考虑到储能系统在电力系统中的大规模使用，计及储能系统随其所执行的调度策略和时间所改变的碳势对系统整体碳排放流分布的影响，实现对包含储能系统、分布式发电机组、风力发电机组的配电系统碳排放流分布情况的量化分析，得到系统支路碳流率分布矩阵；基于线性化的配电系统潮流模型，采用矩阵形式推导出线路潮流和节点注入功率之间的具体关系，结合电力系统功率传输分布因子的定义计算得出线性化配电系统潮流模型下的功率传输分布因子矩阵，相比于根据直流潮流模型推导得出的结果更为精确，也更为契合配电系统，进一步根据功率传输分布因子得出配电系统中节点间的电气距离；

（3）基于区域模块度的定义，综合考虑区域内部节点间的电气联系程度和支路的碳流率得出增广区域模块度作为配电系统碳排放区域的划分指标，基于线性化配电侧系统潮流模型和对区域划分约束的线性化处理，将配电系统碳排放区域划分的问题构建成为线性规划模型，相比于启发式算法具有求解效率高，能够得到最优解等优势。

4.痛点问题

考虑到新型电力系统下配电网侧接入的分布式资源规模持续增长，海量多元化异质的分布式资源呈现出各不相同的运行特性，其中像风机、光伏等具有强随机性的可再生能源发电机组和用户负荷等的运行功率曲线都会因风力变化、光照强度变化以及用户用电偏好的改变而产生较大的波动，配电系统在进行决策制定时需要对随机性问题进行妥善处理以在尽可能发挥海量分布式资源灵活性潜力的同时保障电力系统安全稳定运行。

5.技术优势

根据本方法得到的碳排放区域划分方案既能够考虑区域内部各个节点之间的电气联系紧密程度，又能够将碳排放特性相近的节点和支路划分到同一区域内，有利于系统运营商根据区域的碳排放特性进行减碳调度策略的制定和管控，提升系统节能减排效率，助力实现双碳目标。

三、产业化信息

1.应用场景

在碳排放区域的划分过程中，本发明综合考虑了区域內部节点的电气联系紧密程度和支路碳流率分布情况作为碳排放区域划分的指标，使得所得到的区域划分结果能够兼顾两方面指标，提升系统运营商制定减碳调度策略的有效性，通过对区域划分约束进行线性化处理将配电系统的碳排放区域划分问题构建为线性规划模型进行求解，避免了在区域划分问题中常见的启发式算法容易陷入局部最优并且收敛速度慢的问题，且根据增广区域模块度的划分指标可以根据使用者的不同需求对划分指标进行灵活更改，具有良好的普适性和拓展性。

2.合作方式

面议

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