本發(fā)明涉及動力電池領(lǐng)域，尤其涉及一種基于nsga-ii的動力電池促進(jìn)風(fēng)電消納和碳減排的方法。

背景技術(shù)：

1、近年來，隨著動力電池技術(shù)不斷發(fā)展，節(jié)能減碳重要性日漸顯著。優(yōu)化動力電池的充放電行為，提升對風(fēng)電的消納能力、降低負(fù)荷側(cè)碳排放，助力電網(wǎng)碳減排，可以在降低負(fù)荷側(cè)碳排放的同時，使棄風(fēng)成本最小，對支撐電網(wǎng)碳減排，提升對新能源的消納水平具有重要意義。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種助力電網(wǎng)碳減排的基于nsga-ii的動力電池促進(jìn)風(fēng)電消納和碳減排的方法。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種基于nsga-ii的動力電池促進(jìn)風(fēng)電消納和碳減排的方法，包括如下步驟：

4、s1、采集動力電池的電-碳信息，包括采集火電功率信息、風(fēng)電功率信息、動力電池信息、其余信息，其余信息包括負(fù)荷預(yù)測信息、電網(wǎng)碳排放強度信息；

5、s2、構(gòu)建動力電池促進(jìn)風(fēng)電消納和碳減排模型的目標(biāo)函數(shù)，以綜合碳排放成本最小、棄風(fēng)成本最小為目標(biāo)；

6、s3、構(gòu)建動力電池促進(jìn)風(fēng)電消納和碳減排模型的運行約束條件，包括功率平衡約束條件、火電機(jī)組功率約束條件、風(fēng)電功率約束條件、動力電池運行約束條件；動力電池在滿足促進(jìn)風(fēng)電消納和碳減排模型運行約束時參與低碳控制：包括根據(jù)電網(wǎng)碳排放因子，選擇在因子系數(shù)數(shù)值高的時段放電或停止運行，在因子系數(shù)數(shù)值低的時間段充電或運行；在風(fēng)電難以消納時充電，在風(fēng)電不足時放電，促進(jìn)風(fēng)電消納；

7、s4、基于nsga-ii求解動力電池促進(jìn)風(fēng)電消納和碳減排模型。

8、進(jìn)一步的，所述步驟s1采集的電-碳信息用下式表達(dá)為：

9、

10、其中：為 t時刻火電功率信息，為 t時刻火電功率，為 t時刻火電功率最小值，為 t時刻火電功率最大值；

11、為 t時刻風(fēng)電功率信息，為 t時刻風(fēng)電功率，為 t時刻風(fēng)電爬坡率，為 t時刻風(fēng)電最小爬坡功率，為 t時刻風(fēng)電最大爬坡功率，為 t時刻風(fēng)電棄風(fēng)成本；

12、為 t時刻動力電池信息，為 t時刻動力電池soc值，和分別為動力電池soc的最小值和最大值，為動力電池的最大充電功率，為動力電池的最大放電功率，為動力電池容量，為動力電池最小充電時間，為動力電池最小放電時間；

13、為其余信息，為 t時刻負(fù)荷預(yù)測信息，為 t時刻電網(wǎng)碳排放強度信息。

14、進(jìn)一步的，在步驟s2中構(gòu)建動力電池促進(jìn)風(fēng)電消納和碳減排模型的目標(biāo)函數(shù)用下式表達(dá)為：

15、

16、其中:為 t時刻的棄風(fēng)懲罰成本，為 t時刻棄風(fēng)功率，為 t時刻電網(wǎng)碳排放強度，為 t時刻動力電池的充電功率，為動力電池在 t時刻的放電功率；

17、為綜合棄風(fēng)成本，為綜合碳排放成本。

18、進(jìn)一步的，在步驟s3中構(gòu)建的功率平衡約束條件具體為保障火電、風(fēng)電、儲能功率在去掉充電功率和棄風(fēng)功率后與負(fù)荷功率時刻保持平衡，并用下式表達(dá)為：

19、

20、其中：為 t時刻火電機(jī)組出力，為 t時刻風(fēng)電預(yù)測功率，為 t時刻棄風(fēng)功率，為 t時刻儲能放電功率，為 t時刻儲能充電功率，為 t時刻負(fù)荷功率；

21、構(gòu)建的火電機(jī)組功率約束條件用下式表達(dá)為：

22、

23、其中：為 t時刻火電機(jī)組最小發(fā)電功率，為 t時刻火電機(jī)組最大發(fā)電功率，為 t時刻火電機(jī)組出力；

24、構(gòu)建的風(fēng)電功率約束條件用下式表達(dá)為：

25、

26、其中：為 t時刻風(fēng)電爬坡率，為 t時刻風(fēng)電最小爬坡率，為 t時刻風(fēng)電最大爬坡率，為 t時刻兩個風(fēng)電功率間的時間間隔，為 t時刻風(fēng)電預(yù)測功率，為 t+1時刻風(fēng)電預(yù)測功率，為 t時刻風(fēng)電棄風(fēng)功率；

27、構(gòu)建的動力電池運行約束條件用下式表達(dá)為：

28、

29、式中：為動力電池在 t時刻的放電功率，為動力電池的最大充電功率，為動力電池在 t時刻的充電功率，為動力電池的最大放電功率，為 t時刻動力電池soc值，為動力電池在時刻的soc值，和分別為動力電池soc的最小和最大值，為動力電池容量，為動力電池在每個周期的充電時間，為動力電池最小充電時間，為動力電池在每個周期內(nèi)的方電時間，為動力電池最小放電時間。為 t時刻動力電池的運行狀態(tài)，取值1為充電狀態(tài)，取值0為空閑狀態(tài)，取值-1為放電狀態(tài)；

30、動力電池在滿足運行約束時參與低碳控制：根據(jù)電網(wǎng)動態(tài)碳排放系數(shù)，選擇在系數(shù)高的時段放電或停止運行，在系數(shù)低的時間段充電或運行，降低電網(wǎng)碳排放量；在風(fēng)電難以消納時充電，在風(fēng)電不足時放電，促進(jìn)風(fēng)電消納。

31、在上述技術(shù)方案中，本發(fā)明具有以下有益效果：

32、本發(fā)明通過優(yōu)化動力電池的充放電行為，提升對風(fēng)電的消納能力、降低負(fù)荷側(cè)碳排放，助力電網(wǎng)碳減排；方法首先，提出動力電池的電-碳信息采集技術(shù)，采集火電功率信息，風(fēng)電預(yù)測功率信息，動力電池信息，以及負(fù)荷預(yù)測信息和電網(wǎng)碳排放強度信息；然后，構(gòu)建動力電池促進(jìn)風(fēng)電消納和碳減排模型，以綜合碳排放成本最小、棄風(fēng)成本最小為目標(biāo)函數(shù)，以功率平衡約束，火電機(jī)組功率約束、風(fēng)電功率約束、動力電池運行約束為模型的約束條件；最后，提出基于nsga-ii的動力電池促進(jìn)風(fēng)電消納和碳減排模型求解方法，對本發(fā)明模型進(jìn)行求解，提升對風(fēng)電的消納水平，降低負(fù)荷側(cè)碳排放。

33、本發(fā)明提供的一種基于nsga-ii的動力電池促進(jìn)風(fēng)電消納和碳減排的方法，優(yōu)化動力電池的充放電行為，提升對風(fēng)電的消納能力、降低負(fù)荷側(cè)碳排放，助力電網(wǎng)碳減排。優(yōu)點是可以在降低負(fù)荷側(cè)碳排放的同時，使棄風(fēng)成本最小，對支撐電網(wǎng)碳減排，提升對新能源的消納水平具有重要意義。