CN107681654A - 考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法和装置，先计算电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量；然后根据多目标电网规划模型求解满足电网约束条件的最优解集，实现了多目标电网规划。其中的多目标电网规划模型以电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量均最小为目标进行构建。本发明提供的技术方案考虑了风光两种新能源对电网规划的影响，同时在考虑电网开发总成本最小的基础上，减少弃风弃光带来的经济损失，实现环境效益的最大化，旨在保证电网安全稳定运行的基础上实现经济效益和环境效益的双重并举。

Description

考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法和装置

技术领域

本发明涉及电网规划领域，具体涉及一种考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划 方法和装置。

背景技术

伴随着经济的不断发展，我国能源短缺和环境气候危机问题日益突出，大力开发利用新 能源是应对当前全球能源、环境及气候危机的有效方法，更是推进节能减排实现能源可持续 供应和环境保护的有效途径。风力光伏等新能源优势虽然突出，但本身存在的不确定性对电 网规划提出了新的挑战。

当前的研究主要集中在考虑风电接入的电网规划相关问题，并取得了大量的成果。现有 技术中，有通过构建线路的总长度最短、风电场公共接入点处的闪变值最小的目标函数最终 实现对含风电场电网多目标的规划，但这种技术没有考虑光伏机组接入电网对电网规划产生 的影响。还有技术通过构建多目标风电场接入的输电线路与电网的联合优化规划模型，但是 该联合优化规划模型没有考虑弃风带来的经济损失。还有的技术考虑了风电、光伏两种新能 源接入对电网规划的影响，但是只建立了以线路总投资费用最低为目标函数的单目标规划模 型。上述相关技术对光伏电站接入电网的不确定性、风光并网情况下对电网规划的影响考虑 较少，考虑的因素较少，且应用范围小。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种考虑新能源消纳和环境效益的多目标电 网规划方法和装置，先通过电网总投资成本、电网运行维护成本、网损成本和电网发电成本 计算电网开发成本，同时还计算了弃风弃光经济损失和电网排污量；然后根据多目标电网规 划模型求解满足电网约束条件的最优解集，输出满足约束条件的最优解集，实现了多目标电 网规划，其中的多目标电网规划模型以电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量均最 小为目标进行构建。

为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：

本发明提供一种考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法，包括：

计算电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量；

根据多目标电网规划模型求解满足电网约束条件的最优解集，所述多目标电网规划模型 以电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量均最小为目标进行构建。

所述电网开发成本如下式：

f₁＝C_I+C_OM+C_NL+C_G (1)

其中，f₁表示电网开发成本，C_I表示电网总投资成本，C_OM表示电网运行维护成本，C_NL表示网损成本，C_G表示电网发电成本，且：

C_OM＝αC_I (3)

其中，x_m表示第m台拟增加的火电机组的投运状态，y_n表示第n条拟增加的风电场并网 线路的投运状态，z_o表示第o条拟增加的光伏电站并网线路的投运状态，m＝1,2,…,i，i表 示拟增加的火电机组总台数，n＝1,2,…,j，j表示拟增加的风电场并网线路总数，o＝1,2,…,k， k表示拟增加的光伏电站并网线路总数；C_IG,m表示第m台拟增加的火电机组投资成本等年值， 且I_IG,m表示第m台拟增加的火电机组的初始投资成本，q表示投资的 年度折现率，N_G表示火电机组的使用年限；C_IWTG,n表示第n条拟增加的风电场并网线路投资 成本等年值，且I_IWTG,n表示第n条拟增加的风电场并网线路的初始 投资成本，N_WTG表示风电场并网线路的经济寿命；C_IPVG,o表示第o条拟增加的光伏电站并网线 路投资成本等年值，且I_IPVG,o表示第o条拟增加的光伏电站并网线 路的初始投资成本，N_PVG表示光伏电站并网线路的经济寿命；

α表示运行费用比例系数；

Δt表示时段变化量，T表示全年时段总数；δ表示单位网损电价，其单位为万元/(kW·h)； l表示原有的输电线路总数；I_u,t表示时段t原有的第u条输电线路上流过的电流，I_n,t表示时 段t第n条拟增加的风电场并网线路上流过的电流，I_o,t表示时段t第o条拟增加的光伏电站 并网线路上流过的电流；R_u表示原有的第u条输电线路的电阻，R_n表示第n条拟增加的风电 场并网线路的电阻，R_o表示第o条拟增加的光伏电站并网线路的电阻；

ρ_G表示火电机组的单位发电成本，ρ_WTG表示风电机组的单位发电成本，ρ_PVG表示光伏机 组的单位发电成本；表示时段t火电机组的有功出力，表示时段t风电机组的有功出 力，表示时段t光伏机组的有功出力。

所述弃风弃光经济损失如下式：

其中，f₂表示弃风弃光经济损失，c_WTG表示单位弃风量导致的经济损失，c_PVG表示单位弃 光量导致的经济损失；表示时段t第n条风电场并网线路中风电机组的计划有功出力， 表示时段t第n条拟增加的风电场并网线路中风电机组的实际有功出力，表示时 段t第o条拟增加的光伏电站并网线路中光伏机组的计划有功出力；表示时段t第o条 拟增加的光伏电站并网线路中光伏机组的实际有功出力；且和分别如式(7)和式 (8)：

其中，v、v_i、v_r、v₀分别表示实际风速、切入风速、额定风速和切出风速；

其中，E表示实际光照强度，E_k表示额定光照强度，A表示光伏列阵的面积，η表示光伏列阵的光点转换效率，η_inv表示光伏逆变器的效率。

所述电网排污量如下式：

其中，N_E表示表示污染物种类数，β₀、β₁、β₂、μ、ε均表示火电机组的排污系数。

以电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量均最小为目标构建如下式的多目标电 网规划模型：

所述电网约束条件包括等式约束和不等式约束；

所述等式约束包括功率平衡约束；

所述不等式约束包括负荷节点新能源发电穿透功率约束、支路潮流约束、火电发电机组 出力上下限约束、风电机组运行条件约束和光伏机组运行条件约束。

所述功率平衡约束如下式：

其中，P_t表示时段t的节点注入功率向量，B_t表示时段t的节点导纳矩阵，θ_t表示时段t 的节点电压相角向量，表示时段t负荷的有功功率。

所述负荷节点新能源发电穿透功率约束如下式：

其中，表示第n条拟增加的风电场并网线路中风电机组的最大输出功率，N_WTG表示 风电机组集合，表示第o拟增加的光伏电站并网线路中光伏机组的最大输出功率，N_PVG表示光伏机组集合，表示负荷节点f的最大穿透功率；

所述支路潮流约束如下式：

其中，表示时段t原有的第u条输电线路的有功潮流；表示原有的第u条输电线 路的传输功率上限；

所述火电发电机组出力上下限约束如下式：

其中，分别表示火电机组有功出力的下限和上限；

所述风电机组运行条件约束如下式：

其中，表示风电机组最大出力；

所述光伏机组运行条件约束如下式：

其中，表示光伏机组最大出力。

所述根据多目标电网规划模型求解满足电网约束条件的最优解集包括：

采用NSGA-Ⅱ算法求解多目标电网规划模型，输出满足电网约束条件的最优解集。

本发明还提供一种考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划装置，包括：

计算模块，用于计算电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量；

建模模块，用于以电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量均最小为目标建立多 目标电网规划模型；

输出模块，用于根据多目标电网规划模型输出满足电网约束条件的最优解集。

与最接近的现有技术相比，本发明提供的技术方案具有以下有益效果：

1)本发明提供的考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法，本发明提供一种考 虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法和装置，先通过电网总投资成本、电网运行 维护成本、网损成本和电网发电成本计算电网开发成本，同时还计算了弃风弃光经济损失和 电网排污量；然后根据多目标电网规划模型求解满足电网约束条件的最优解集，输出满足约 束条件的最优解集，实现了多目标电网规划，其中的多目标电网规划模型以电网开发成本、 弃风弃光经济损失和电网排污量均最小为目标进行构建；

2)本发明提供的技术方案考虑了风光两种新能源对电网规划的影响，同时在考虑电网开 发总成本最小的基础上，减少弃风弃光带来的经济损失，实现环境效益的最大化，旨在保证 电网安全稳定运行的基础上实现经济效益和环境效益的双重并举。

附图说明

图1是本发明实施例中考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法总体流程图；

图2是本发明实施例中考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法详细流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明提供一种考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法，如图1和图2，该 多目标电网规划方法具体过程如下：

S101：计算电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量；

S102：根据多目标电网规划模型求解满足电网约束条件的最优解集，其中多目标电网规 划模型以S101中计算出的电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量均最小为目标进行 构建。

上述S101中，电网开发成本如下式：

f₁＝C_I+C_OM+C_NL+C_G (1)

其中，f₁表示电网开发成本，C_I表示电网总投资成本，C_OM表示电网运行维护成本，C_NL表示网损成本，C_G表示电网发电成本，且：

C_OM＝αC_I (3)

其中，x_m表示第m台拟增加的火电机组的投运状态，y_n表示第n条拟增加的风电场并网 线路的投运状态，z_o表示第o条拟增加的光伏电站并网线路的投运状态，m＝1,2,…,i，i表 示拟增加的火电机组总台数，n＝1,2,…,j，j表示拟增加的风电场并网线路总数，o＝1,2,…,k，k表示拟增加的光伏电站并网线路总数；C_IG,m表示第m台拟增加的火电机组投资成本等年值， 且I_IG,m表示第m台拟增加的火电机组的初始投资成本，q表示投资的 年度折现率，N_G表示火电机组的使用年限；C_IWTG,n表示第n条拟增加的风电场并网线路投资 成本等年值，且I_IWTG,n表示第n条拟增加的风电场并网线路的初始 投资成本，N_WTG表示风电场并网线路的经济寿命；C_IPVG,o表示第o条拟增加的光伏电站并网线 路投资成本等年值，且I_IPVG,o表示第o条拟增加的光伏电站并网线 路的初始投资成本，N_PVG表示光伏电站并网线路的经济寿命；

α表示运行费用比例系数；

Δt表示时段变化量，T表示全年时段总数；δ表示单位网损电价，其单位为万元/(kW·h)； l表示原有的输电线路总数；I_u,t表示时段t原有的第u条输电线路上流过的电流，I_n,t表示时 段t第n条拟增加的风电场并网线路上流过的电流，I_o,t表示时段t第o条拟增加的光伏电站 并网线路上流过的电流；R_u表示原有的第u条输电线路的电阻，R_n表示第n条拟增加的风电 场并网线路的电阻，R_o表示第o条拟增加的光伏电站并网线路的电阻；

ρ_G表示火电机组的单位发电成本，ρ_WTG表示风电机组的单位发电成本，ρ_PVG表示光伏机 组的单位发电成本；表示时段t火电机组的有功出力，表示时段t风电机组的有功出 力，表示时段t光伏机组的有功出力。

上述S101中，弃风弃光经济损失如下式：

其中，f₂表示弃风弃光经济损失，c_WTG表示单位弃风量导致的经济损失，c_PVG表示单位弃 光量导致的经济损失；表示时段t第n条风电场并网线路中风电机组的计划有功出力， 表示时段t第n条拟增加的风电场并网线路中风电机组的实际有功出力，表示时 段t第o条拟增加的光伏电站并网线路中光伏机组的计划有功出力；表示时段t第o条 拟增加的光伏电站并网线路中光伏机组的实际有功出力；且和分别如式(7)和式 (8)：

其中，v、v_i、v_r、v₀分别表示实际风速、切入风速、额定风速和切出风速；

其中，E表示实际光照强度，E_k表示额定光照强度，A表示光伏列阵的面积，η表示光伏列阵的光点转换效率，η_inv表示光伏逆变器的效率。

上述S101中，电网排污量如下式：

其中，N_E表示表示污染物种类数，β₀、β₁、β₂、μ、ε均表示火电机组的排污系数。

上述S102中，以电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量均最小为目标构建如下 式的多目标电网规划模型：

S102中的电网约束条件可以包括等式约束和不等式约束；其中的等式约束包括功率平衡 约束；其中的不等式约束包括负荷节点新能源发电穿透功率约束、支路潮流约束、火电发电 机组出力上下限约束、风电机组运行条件约束和光伏机组运行条件约束。

上述的功率平衡约束如下式：

其中，P_t表示时段t的节点注入功率向量，B_t表示时段t的节点导纳矩阵，θ_t表示时段t 的节点电压相角向量，表示时段t负荷的有功功率。

上述的不等式约束中，负荷节点新能源发电穿透功率约束、支路潮流约束、火电发电机 组出力上下限约束、风电机组运行条件约束和光伏机组运行条件约束分别如下：

(1)负荷节点新能源发电穿透功率约束如下式：

其中，表示第n条拟增加的风电场并网线路中风电机组的最大输出功率，N_WTG表示 风电机组集合，表示第o拟增加的光伏电站并网线路中光伏机组的最大输出功率，N_PVG表示光伏机组集合，表示负荷节点f的最大穿透功率；

(2)支路潮流约束如下式：

其中，表示时段t原有的第u条输电线路的有功潮流；表示原有的第u条输电线 路的传输功率上限；

(3)火电发电机组出力上下限约束如下式：

其中，分别表示火电机组有功出力的下限和上限；

(4)风电机组运行条件约束如下式：

其中，表示风电机组最大出力；

(5)光伏机组运行条件约束如下式：

其中，表示光伏机组最大出力。

上述S102中，NSGA-Ⅱ算法加快了算法的速度，精英保留策略避免了最优解的丢失，也 扩展了最优解集的分布范围，保证了种群的多样性。满足约束条件的最优解集包括最小化电 网开发成本、最小化弃风弃光经济损失和最小化电网排污量。在该多目标电网规划模型中， 存在多个目标都较好协调的可行解，可根据对各个目标函数的侧重程度确定最终规划方案。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种考虑新能源消纳和环境效益的多目标电 网规划装置，这些设备解决问题的原理与考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法 相似，本发明实施例还提供一种考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划装置，该多目 标电网规划装置具体包括计算模块、建模模块和求解模块，下面分别介绍上述三个模块的功 能：

其中的计算模块，主要用于计算电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量；

其中的建模模块，主要用于以电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量均最小为 目标建立多目标电网规划模型；

其中的输出模块，主要用于采用NSGA-Ⅱ算法求解多目标电网规划模型，输出满足电网 约束条件的最优解集。

上述的计算模块具体计算电网开发成本的具体过程如下：

电网开发成本如下式：

f₁＝C_I+C_OM+C_NL+C_G (1)

其中，f₁表示电网开发成本，C_I表示电网总投资成本，C_OM表示电网运行维护成本，C_NL表示网损成本，C_G表示电网发电成本，且：

C_OM＝αC_I (3)

其中，x_m表示第m台拟增加的火电机组的投运状态，y_n表示第n条拟增加的风电场并网 线路的投运状态，z_o表示第o条拟增加的光伏电站并网线路的投运状态，m＝1,2,…,i，i表 示拟增加的火电机组总台数，n＝1,2,…,j，j表示拟增加的风电场并网线路总数，o＝1,2,…,k，k表示拟增加的光伏电站并网线路总数；C_IG,m表示第m台拟增加的火电机组投资成本等年值， 且I_IG,m表示第m台拟增加的火电机组的初始投资成本，q表示投资的 年度折现率，N_G表示火电机组的使用年限；C_IWTG,n表示第n条拟增加的风电场并网线路投资 成本等年值，且I_IWTG,n表示第n条拟增加的风电场并网线路的初始 投资成本，N_WTG表示风电场并网线路的经济寿命；C_IPVG,o表示第o条拟增加的光伏电站并网线 路投资成本等年值，且I_IPVG,o表示第o条拟增加的光伏电站并网线 路的初始投资成本，N_PVG表示光伏电站并网线路的经济寿命；

α表示运行费用比例系数；

Δt表示时段变化量，T表示全年时段总数；δ表示单位网损电价，其单位为万元/(kW·h)； l表示原有的输电线路总数；I_u,t表示时段t原有的第u条输电线路上流过的电流，I_n,t表示时 段t第n条拟增加的风电场并网线路上流过的电流，I_o,t表示时段t第o条拟增加的光伏电站 并网线路上流过的电流；R_u表示原有的第u条输电线路的电阻，R_n表示第n条拟增加的风电 场并网线路的电阻，R_o表示第o条拟增加的光伏电站并网线路的电阻；

ρ_G表示火电机组的单位发电成本，ρ_WTG表示风电机组的单位发电成本，ρ_PVG表示光伏机 组的单位发电成本；表示时段t火电机组的有功出力，表示时段t风电机组的有功出 力，表示时段t光伏机组的有功出力。

上述的计算模块具体计算弃风弃光经济损失具体过程如下：

弃风弃光经济损失如下式：

其中，f₂表示弃风弃光经济损失，c_WTG表示单位弃风量导致的经济损失，c_PVG表示单位弃 光量导致的经济损失；表示时段t第n条风电场并网线路中风电机组的计划有功出力， 表示时段t第n条拟增加的风电场并网线路中风电机组的实际有功出力，表示时 段t第o条拟增加的光伏电站并网线路中光伏机组的计划有功出力；表示时段t第o条 拟增加的光伏电站并网线路中光伏机组的实际有功出力；且和分别如式(7)和式 (8)：

其中，v、v_i、v_r、v₀分别表示实际风速、切入风速、额定风速和切出风速；

其中，E表示实际光照强度，E_k表示额定光照强度，A表示光伏列阵的面积，η表示光伏列阵的光点转换效率，η_inv表示光伏逆变器的效率。

上述的计算模块具体计算电网排污量具体过程如下：

电网排污量如下式：

其中，N_E表示表示污染物种类数，β₀、β₁、β₂、μ、ε均表示火电机组的排污系数。

上述建模模块以电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量均最小为目标建立多目 标电网规划模型具体过程如下：

以f₁、f₂、f₃均最小为目标建立如下式的多目标电网规划模型：

上述的电网约束条件包括等式约束和不等式约束；其中的等式约束包括功率平衡约束； 其中的不等式约束包括负荷节点新能源发电穿透功率约束、支路潮流约束、火电发电机组出 力上下限约束、风电机组运行条件约束和光伏机组运行条件约束。下面分别介绍：

上述的功率平衡约束如下式：

其中，P_t表示时段t的节点注入功率向量，B_t表示时段t的节点导纳矩阵，θ_t表示时段t 的节点电压相角向量，表示时段t负荷的有功功率。

不等式约束中，具体如下：

(1)负荷节点新能源发电穿透功率约束如下式：

其中，表示第n条拟增加的风电场并网线路中风电机组的最大输出功率，N_WTG表示 风电机组集合，表示第o拟增加的光伏电站并网线路中光伏机组的最大输出功率，N_PVG表示光伏机组集合，表示负荷节点f的最大穿透功率；

(2)支路潮流约束如下式：

其中，表示时段t原有的第u条输电线路的有功潮流；表示原有的第u条输电线 路的传输功率上限；

(3)火电发电机组出力上下限约束如下式：

其中，分别表示火电机组有功出力的下限和上限；

(4)风电机组运行条件约束如下式：

其中，表示风电机组最大出力；

(5)光伏机组运行条件约束如下式：

其中，表示光伏机组最大出力。

为了描述的方便，以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分别描述。当然， 在实施本申请时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个软件或硬件中实现。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。 因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的 形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储 介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形 式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/ 或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/ 或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令 到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个 机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程 图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工 作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制 造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指 定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或 其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编 程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多 个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域 的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换， 这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求 保护范围之内。

Claims (10)

1.一种考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法，其特征在于，包括：

计算电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量；

根据多目标电网规划模型求解满足电网约束条件的最优解集，所述多目标电网规划模型以电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量均最小为目标进行构建。

2.根据权利要求1所述的考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法，其特征在于，所述电网开发成本如下式：

f₁＝C_I+C_OM+C_NL+C_G (1)

其中，f₁表示电网开发成本，C_I表示电网总投资成本，C_OM表示电网运行维护成本，C_NL表示网损成本，C_G表示电网发电成本，且：

C_OM＝αC_I (3)

其中，x_m表示第m台拟增加的火电机组的投运状态，y_n表示第n条拟增加的风电场并网线路的投运状态，z_o表示第o条拟增加的光伏电站并网线路的投运状态，m＝1,2,…,i，i表示拟增加的火电机组总台数，n＝1,2,…,j，j表示拟增加的风电场并网线路总数，o＝1,2,…,k，k表示拟增加的光伏电站并网线路总数；C_IG,m表示第m台拟增加的火电机组投资成本等年值，且I_IG,m表示第m台拟增加的火电机组的初始投资成本，q表示投资的年度折现率，N_G表示火电机组的使用年限；C_IWTG,n表示第n条拟增加的风电场并网线路投资成本等年值，且I_IWTG,n表示第n条拟增加的风电场并网线路的初始投资成本，N_WTG表示风电场并网线路的经济寿命；C_IPVG,o表示第o条拟增加的光伏电站并网线路投资成本等年值，且I_IPVG,o表示第o条拟增加的光伏电站并网线路的初始投资成本，N_PVG表示光伏电站并网线路的经济寿命；

α表示运行费用比例系数；

Δt表示时段变化量，T表示全年时段总数；δ表示单位网损电价，其单位为万元/(kW·h)；l表示原有的输电线路总数；I_u,t表示时段t原有的第u条输电线路上流过的电流，I_n,t表示时段t第n条拟增加的风电场并网线路上流过的电流，I_o,t表示时段t第o条拟增加的光伏电站并网线路上流过的电流；R_u表示原有的第u条输电线路的电阻，R_n表示第n条拟增加的风电场并网线路的电阻，R_o表示第o条拟增加的光伏电站并网线路的电阻；

ρ_G表示火电机组的单位发电成本，ρ_WTG表示风电机组的单位发电成本，ρ_PVG表示光伏机组的单位发电成本；表示时段t火电机组的有功出力，表示时段t风电机组的有功出力，表示时段t光伏机组的有功出力。

3.根据权利要求2所述的考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法，其特征在于，所述弃风弃光经济损失如下式：

其中，f₂表示弃风弃光经济损失，c_WTG表示单位弃风量导致的经济损失，c_PVG表示单位弃光量导致的经济损失；表示时段t第n条风电场并网线路中风电机组的计划有功出力，表示时段t第n条拟增加的风电场并网线路中风电机组的实际有功出力，表示时段t第o条拟增加的光伏电站并网线路中光伏机组的计划有功出力；表示时段t第o条拟增加的光伏电站并网线路中光伏机组的实际有功出力；且和分别如式(7)和式(8)：

其中，v、v_i、v_r、v₀分别表示实际风速、切入风速、额定风速和切出风速；

其中，E表示实际光照强度，E_k表示额定光照强度，A表示光伏列阵的面积，η表示光伏列阵的光点转换效率，η_inv表示光伏逆变器的效率。

4.根据权利要求3所述的考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法，其特征在于，所述电网排污量如下式：

其中，N_E表示表示污染物种类数，β₀、β₁、β₂、μ、ε均表示火电机组的排污系数。

5.根据权利要求4所述的考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法，其特征在于，以电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量均最小为目标构建如下式的多目标电网规划模型：

6.根据权利要求5所述的考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法，其特征在于，所述电网约束条件包括等式约束和不等式约束；

所述等式约束包括功率平衡约束；

所述不等式约束包括负荷节点新能源发电穿透功率约束、支路潮流约束、火电发电机组出力上下限约束、风电机组运行条件约束和光伏机组运行条件约束。

7.根据权利要求6所述的考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法，其特征在于，所述功率平衡约束如下式：

其中，P_t表示时段t的节点注入功率向量，B_t表示时段t的节点导纳矩阵，θ_t表示时段t的节点电压相角向量，表示时段t负荷的有功功率。

8.根据权利要求6所述的考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法，其特征在于，所述负荷节点新能源发电穿透功率约束如下式：

其中，表示第n条拟增加的风电场并网线路中风电机组的最大输出功率，N_WTG表示风电机组集合，表示第o拟增加的光伏电站并网线路中光伏机组的最大输出功率，N_PVG表示光伏机组集合，表示负荷节点f的最大穿透功率；

所述支路潮流约束如下式：

其中，表示时段t原有的第u条输电线路的有功潮流；表示原有的第u条输电线路的传输功率上限；

所述火电发电机组出力上下限约束如下式：

其中，分别表示火电机组有功出力的下限和上限；

所述风电机组运行条件约束如下式：

其中，表示风电机组最大出力；

所述光伏机组运行条件约束如下式：

其中，表示光伏机组最大出力。

9.根据权利要求1所述的考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划方法，其特征在于，所述根据多目标电网规划模型求解满足电网约束条件的最优解集包括：

采用NSGA-Ⅱ算法求解多目标电网规划模型，输出满足电网约束条件的最优解集。

10.一种考虑新能源消纳和环境效益的多目标电网规划装置，其特征在于，包括：

计算模块，用于计算电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量；

建模模块，用于以电网开发成本、弃风弃光经济损失和电网排污量均最小为目标建立多目标电网规划模型；

输出模块，用于根据多目标电网规划模型输出满足电网约束条件的最优解集。