CN117458466A - 风光火打捆外送比例确定方法、装置及电子设备 - Google Patents

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CN117458466A CN202311428418.8A CN202311428418A CN117458466A CN 117458466 A CN117458466 A CN 117458466A CN 202311428418 A CN202311428418 A CN 202311428418A CN 117458466 A CN117458466 A CN 117458466A
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Abstract

本发明提供一种风光火打捆外送比例确定方法、装置及电子设备，方法包括：执行至少一次第一过程直至最小值收敛；将最后一次第一过程中得到的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，作为目标风力发电比例、目标光伏发电比例和目标火力发电比例；第一过程包括：基于碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，将初始双目标函数转化为单目标函数；确定在单目标函数的约束条件满足的情况下单目标函数的最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，以及最小值；基于所述最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，更新碳排放代价的权重和平均度电代价的权重。

Description

风光火打捆外送比例确定方法、装置及电子设备
技术领域
本发明涉及电力系统输电规划与运行技术领域，尤其涉及一种风光火打捆外送比例确定方法、装置及电子设备。
背景技术
以风、光为代表的可再生能源装机容量近年来快速增长。然而，风光出力的强波动性导致输电功率频繁变化，严重影响发电系统暂态稳定性和输电线路利用率。为保障系统的暂态稳定，风光配合火电打捆外送的方式成为新能源基地发电外送的主要方式。
过高的火电比例会导致碳排放增加，碳排放代价过高；过低的火电比例会导致输电功率波动大，影响发电系统暂态稳定性及线路利用率，即风光火打捆外送的比例容易影响系统的暂态稳定性。
因此，如何实现以最小的代价保证发电系统稳定运行，成为亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种风光火打捆外送比例确定方法、装置及电子设备，用以实现以最小的代价保证发电系统稳定运行。
本发明提供一种风光火打捆外送比例确定方法，包括：
执行至少一次第一过程，直至连续多次第一过程中得到的最小值收敛；
将最后一次第一过程中得到的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，作为发电基地的目标风力发电比例、目标光伏发电比例和目标火力发电比例；
所述第一过程包括：
基于碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，将初始双目标函数转化为单目标函数，所述初始双目标函数由第一代价函数和第二代价函数构成，所述第一代价函数是风光火打捆外送的碳排放代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述第二代价函数是风光火打捆外送的平均度电代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述单目标函数的约束条件包括：风光火打捆外送的运行短路比大于或等于运行短路比阈值、风光火打捆外送的安全域参数在安全域参数阈值范围内、风力发电比例对应的风力发电量小于所述发电基地的最大风力发电容量、光伏发电比例对应的光伏发电量小于所述发电基地的最大光伏发电容量、以及火力发电比例对应的火力发电量小于所述发电基地的最大火力发电容量，其中，所述发电基地的最大风力发电容量、最大光伏发电容量和最大火力发电容量基于所述发电基地的历史发电数据确定；
确定在单目标函数的约束条件满足的情况下所述单目标函数的最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，以及所述最小值；
基于所述最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，更新后的碳排放代价的权重和平均度电代价的权重用于在下一次第一过程中将初始双目标函数转化为单目标函数。
根据本发明提供的风光火打捆外送比例确定方法，所述基于所述最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，包括：
将所述最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例输入权重确定模型，得到权重确定模型的输出；
基于所述输出更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重；
其中，权重确定模型是将所述发电基地的历史风力发电比例、历史光伏发电比例和历史火力发电比例作为样本，所述历史风力发电比例、历史光伏发电比例和历史火力发电对应的碳排放代价和平均度电代价之间的比例作为标签训练得到。
根据本发明提供的风光火打捆外送比例确定方法，所述单目标函数表示如下：
min F(ηw,ηpv,ηc)＝min(ω1Ce+ω2LCOE)；
其中，ηw为风力发电比例、ηpv为光伏发电比例，ηc为火力发电比例，ω1为所述碳排放代价的权重，ω2为所述平均度电代价的权重，Ce为所述碳排放代价，LCOE为所述平均度电代价。
根据本发明提供的风光火打捆外送比例确定方法，所述第一代价函数表示如下：
Ce＝E*ηw*σw+E*ηpv*σpv+E*ηc*σc；
其中，E表示总发电量，ηw为风力发电比例、ηpv为光伏发电比例，ηc为火力发电比例，σw为风力发电的碳排放因、σpv为光伏发电的碳排放因，σc为火力发电的碳排放因。
根据本发明提供的风光火打捆外送比例确定方法，所述第二代价函数表示如下：
LCOE＝LCOEw*ηw+LCOEpv*ηpv+LCOEc*ηc；
其中，ηw为风力发电比例、ηpv为光伏发电比例，ηc为火力发电比例，LCOEw为风力发电的平均度电代价，LCOEpv为光伏发电的平均度电代价，LCOEc为火力发电的平均度电代价。
根据本发明提供的风光火打捆外送比例确定方法，所述风光火打捆外送的运行短路OESCR基于如下式子计算：
其中，Sac为风光火打捆外送系统中交流系统短路容量；Qc为风光火打捆外送系统中直流输电系统送端换流站的无功补偿设备提供的无功功率；Pdc为风光火打捆外送系统中直流输电系统的外送功率。
根据本发明提供的风光火打捆外送比例确定方法，所述安全域参数包括功角，电压和频率。
本发明还提供一种风光火打捆外送比例确定装置，包括：
执行模块，用于执行至少一次第一过程，直至连续多次第一过程中得到的最小值收敛；
比例确定模块，用于将最后一次第一过程中得到的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，作为发电基地的目标风力发电比例、目标光伏发电比例和目标火力发电比例；
所述第一过程包括：
基于碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，将初始双目标函数转化为单目标函数，所述初始双目标函数由第一代价函数和第二代价函数构成，所述第一代价函数是风光火打捆外送的碳排放代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述第二代价函数是风光火打捆外送的平均度电代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述单目标函数的约束条件包括：风光火打捆外送的运行短路比大于或等于运行短路比阈值、风光火打捆外送的安全域参数在安全域参数阈值范围内、风力发电比例对应的风力发电量小于所述发电基地的最大风力发电容量、光伏发电比例对应的光伏发电量小于所述发电基地的最大光伏发电容量、以及火力发电比例对应的火力发电量小于所述发电基地的最大火力发电容量，其中，所述发电基地的最大风力发电容量、最大光伏发电容量和最大火力发电容量基于所述发电基地的历史发电数据确定；
确定在单目标函数的约束条件满足的情况下所述单目标函数的最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，以及所述最小值；
基于所述最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，更新后的碳排放代价的权重和平均度电代价的权重用于在下一次第一过程中将初始双目标函数转化为单目标函数。
本发明还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述任一种所述风光火打捆外送比例确定方法的步骤。
本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述风光火打捆外送比例确定方法的步骤。
本发明还提供一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一种所述风光火打捆外送比例确定方法的步骤。
本发明提供的风光火打捆外送比例确定方法、装置及电子设备，通过不断优化碳排放代价的权重和平均度电代价的权重后将初始双目标函数转化为单目标函数，并基于所述发电基地的历史发电数据确定发电基地的最大风力发电容量、最大光伏发电容量和最大火力发电容量，结合运行短路和安全域参数，作为目标函数的约束条件，以碳排放代价和平均度电代价最小为目标求解得到最优的发电基地的目标风力发电比例、目标光伏发电比例和目标火力发电比例，可以实现以最小的代价保证发电系统稳定运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的风光火打捆外送比例确定方法的流程示意图；
图2是本发明提供的风光火打捆外送比例确定装置的结构示意图；
图3示例了一种电子设备的实体结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
大规模新能源基地(发电基地)通过长距离交直流输电系统将清洁能源输送到高负荷地区。然而，风光出力的强波动性导致输电功率频繁变化，严重影响系统暂态稳定性和输电线路利用率。为保障系统的暂态稳定，风光配合火电打捆外送的方式成为新能源基地发电外送的主要方式。风光火打捆外送的比例不仅影响系统的暂态稳定性，还影响输电的经济性和环境。过高的火电比例将违背提高新能源渗透率的初衷，导致碳排放增加。而过低的火电比例则导致输电功率波动大，影响系统暂态稳定性及线路利用率，增加输电成本。因此，确定风光火打捆比例对新能源基地发电外送系统的安全、低碳和经济运行意义重大。
相关技术的风光火打捆外送比例确定方法中，多基于发电设备的基本参数计算确定；但发电设备的基本参数中存在较多参数是发电基地的设备出厂时测量或配置得到，在发电基地的各类设备经历长时间的使用后，基础参数会存在一些误差变化，大量设备的多种参数的误差变化的累积，可能导致确定的风光火打捆外送比例并不适用于当下的发电设备，或不能作为当下的发电基站的最优比例方案，但由于发电基地的各类设备早已安装，无法更新准确的参数，即无法得到当下的发电基站的最优比例方案。
本发明通过提供风光火打捆外送最优比例配置方法，适用于当下的发电基站的最优比例方案。
下面结合附图描述本发明的风光火打捆外送比例确定方法、装置及电子设备。
图1是本发明提供的风光火打捆外送比例确定方法的流程示意图，如图1所示，该风光火打捆外送比例确定方法包括如下步骤：
步骤100，执行至少一次第一过程，直至连续多次第一过程中得到的最小值收敛；
步骤110，将最后一次第一过程中得到的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，作为发电基地的目标风力发电比例、目标光伏发电比例和目标火力发电比例；
所述第一过程包括：
基于碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，将初始双目标函数转化为单目标函数，所述初始双目标函数由第一代价函数和第二代价函数构成，所述第一代价函数是风光火打捆外送的碳排放代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述第二代价函数是风光火打捆外送的平均度电代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述单目标函数的约束条件包括：风光火打捆外送的运行短路比大于或等于运行短路比阈值、风光火打捆外送的安全域参数在安全域参数阈值范围内、风力发电比例对应的风力发电量小于所述发电基地的最大风力发电容量、光伏发电比例对应的光伏发电量小于所述发电基地的最大光伏发电容量、以及火力发电比例对应的火力发电量小于所述发电基地的最大火力发电容量，其中，所述发电基地的最大风力发电容量、最大光伏发电容量和最大火力发电容量基于所述发电基地的历史发电数据确定；
确定在单目标函数的约束条件满足的情况下所述单目标函数的最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，以及所述最小值；
基于所述最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，更新后的碳排放代价的权重和平均度电代价的权重用于在下一次第一过程中将初始双目标函数转化为单目标函数。
具体来说，可以首先构建风光火打捆外送的碳排放代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的第一代价函数，和风光火打捆外送的平均度电代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的第二代价函数，形成初始双目标函数；
在第一次执行第一过程时，基于平均权重法，确定碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，并基于确定的碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，将初始双目标函数转化为单目标函数，还可以形成单目标函数的约束条件：(1)风光火打捆外送的运行短路比大于或等于运行短路比阈值，(2)风光火打捆外送的安全域参数在安全域参数阈值范围内，(3)风力发电比例对应的风力发电量小于所述发电基地的最大风力发电容量，(4)光伏发电比例对应的光伏发电量小于所述发电基地的最大光伏发电容量，(5)火力发电比例对应的火力发电量小于所述发电基地的最大火力发电容量，其中，所述发电基地的最大风力发电容量、最大光伏发电容量和最大火力发电容量基于所述发电基地的历史发电数据确定，可以保证发电基地的最大风力发电容量、最大光伏发电容量和最大火力发电容量可以高匹配度地适配当下的发电基站；求解单目标函数，确定在单目标函数的约束条件满足的情况下所述单目标函数的最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，以及该单目标函数的最小值；基于该最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重；
在第二次执行第一过程时，基于第一次执行第一过程中更新得到的碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，将初始双目标函数转化为单目标函数，约束条件保持不变，求解单目标函数，确定在单目标函数的约束条件满足的情况下所述单目标函数的最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，以及该单目标函数的最小值；基于该最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重；
在第三次执行第一过程时，基于第二次执行第一过程中更新得到的碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，将初始双目标函数转化为单目标函数，约束条件保持不变，求解单目标函数，确定在单目标函数的约束条件满足的情况下所述单目标函数的最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，以及该单目标函数的最小值；基于该最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重；
依次类推，多次迭代执行第一过程，直至多次第一过程中得到的最小值收敛，比如最后连续五次第一过程得到的最小值基本保持一致，或者浮动在预设误差内，则认为最小值收敛；再比如，多次第一过程中得到的最小值所形成的波形趋于平缓，则认为最小值收敛；需要说明的是，所有可以实现确定多次第一过程中得到的最小值收敛的方式均适用于本发明，在此不做限定。
可选地，基于所述发电基地的历史发电数据确定所述发电基地的最大风力发电容量、最大光伏发电容量和最大火力发电容量，可以是基于发电基地在近三个月内的或近五个月内的或近一年内的历史发电数据，找到其中最大风力发电量，作为最大风力发电容量，找到其中最大光伏发电量，作为最大光伏发电容量，找到其中最大火力发电量，作为最大火力发电容量。
可选地，基于所述发电基地的历史发电数据确定所述发电基地的最大风力发电容量、最大光伏发电容量和最大火力发电容量，可以是基于发电基地在近三个月内的或近五个月内的或近一年内的历史发电数据，找到其中最大风力发电量和该最大风力发电量对应的风力发电设备的使用率，进而基于风力发电设备的总量，计算得到最大风力发电容量；找到其中最大光伏发电量和该最大光伏发电量对应的光伏发电设备的使用率，进而基于光伏发电设备的总量，计算得到最大光伏发电容量；找到其中最大火力发电量和该最大火力发电量对应的光伏发电设备的使用率，进而基于火力发电设备的总量，计算得到最大火力发电容量。
可选地，还可以根据新能源基地(发电基地)风光资源的历史发电数据和发电设施的布局标准规定，结合评估得到新能源基地(发电基地)可配置的最大风力发电容量光伏发电容量/>和火力发电容量/>
比如基于前述任一方式，基于所述发电基地的历史发电数据确定所述发电基地的最大风力发电容量、最大光伏发电容量和最大火力发电容量的方式确定的最大风力发电容量光伏发电容量/>和火力发电容量/>还需要同时满足发电设施的布局标准规定。
在多次第一过程中得到的最小值收敛的情况下，将最后一次第一过程中得到的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，作为发电基地的目标风力发电比例、目标光伏发电比例和目标火力发电比例，进行风光火打捆外送。
本发明提供的风光火打捆外送比例确定方法，通过不断优化碳排放代价的权重和平均度电代价的权重后将初始双目标函数转化为单目标函数，并基于所述发电基地的历史发电数据确定发电基地的最大风力发电容量、最大光伏发电容量和最大火力发电容量，结合运行短路和安全域参数，作为目标函数的约束条件，以碳排放代价和平均度电代价最小为目标求解得到最优的发电基地的目标风力发电比例、目标光伏发电比例和目标火力发电比例，可以实现以最小的代价保证发电系统稳定运行。
可选地，在一些实施例中，所述基于所述最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，包括：
将所述最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例输入权重确定模型，得到权重确定模型的输出；
基于所述输出更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重；
其中，权重确定模型是将所述发电基地的历史风力发电比例、历史光伏发电比例和历史火力发电比例作为样本，所述历史风力发电比例、历史光伏发电比例和历史火力发电对应的碳排放代价和平均度电代价之间的比例作为标签训练得到。
具体来说，为了适用于当下的发电基站，得到风光火打捆外送比例的最优方案，可以基于发电基地的历史发电数据来调整碳排放代价的权重和平均度电代价的权重。
具体来说，可以基于发电基地的历史发电数据中大量的历史风力发电量、历史光伏发电量和历史火力发电量，确定历史风力发电比例、历史光伏发电比例和历史火力发电比例，以及各种历史风力发电比例、历史光伏发电比例和历史火力发电比例下对应的碳排放代价和平均度电代价，进而得到各种历史风力发电比例、历史光伏发电比例和历史火力发电比例下对应的碳排放代价和平均度电代价之间的比例，并基于历史风力发电比例、历史光伏发电比例和历史火力发电比例作为样本，各种历史风力发电比例、历史光伏发电比例和历史火力发电比例下对应的碳排放代价和平均度电代价之间的比例作为标签，训练得到权重确定模型，并在每一次第一过程中，将该第一过程中得到的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例输入权重确定模型，得到权重确定模型的输出，基于所述输出更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，作为下一次第一过程中将初始双目标函数转化为单目标函数的碳排放代价的权重和平均度电代价的权重。
可选地，在一些实施例中，所述单目标函数表示如下：
min F(ηw,ηpv,ηc)＝min(ω1Ce+ω2LCOE)；
其中，ηw为风力发电比例、ηpv为光伏发电比例，ηc为火力发电比例，ω1为所述碳排放代价的权重，ω2为所述平均度电代价的权重，Ce为所述碳排放代价，LCOE为所述平均度电代价。
具体来说，本发明中，每一次基于碳排放代价的权重和平均度电代价的权重将初始双目标函数转化为单目标函数，可以是采用方式一：对第一代价函数和第二代价函数加权计算得到。
可选地，每一次基于碳排放代价的权重和平均度电代价的权重将初始双目标函数转化为单目标函数是，可以是采用方式二：第一代价函数乘以碳排放代价的权重的n次幂，加上第二代价函数乘以平均度电代价的权重的n次幂计算得到，n可以在不同第一过程中的取值相同或不同。
则，单目标函数表示如下：min F(ηw,ηpv,ηc)＝min(ω1 nCe+ω2 nLCOE)；
可选地，在多次执行第一过程中，多次基于碳排放代价的权重和平均度电代价的权重将初始双目标函数转化为单目标函数时，可以交替采用方式一和方式二，在此不做限定。
可选地，在一些实施例中，所述第一代价函数表示如下：
Ce＝E*ηw*σw+E*ηpv*σpv+E*ηc*σc；
其中，E表示总发电量，ηw为风力发电比例、ηpv为光伏发电比例，ηc为火力发电比例，σw为风力发电的碳排放因、σpv为光伏发电的碳排放因，σc为火力发电的碳排放因。
可选地，在一些实施例中，所述第二代价函数表示如下：
LCOE＝LCOEw*ηw+LCOEpv*ηpv+LCOEc*ηc；
其中，ηw为风力发电比例、ηpv为光伏发电比例，ηc为火力发电比例，LCOEw为风力发电的平均度电代价，LCOEpv为光伏发电的平均度电代价，LCOEc为火力发电的平均度电代价。
可选地，在一些实施例中，所述风光火打捆外送的运行短路OESCR基于如下式子计算：
其中，Sac为风光火打捆外送系统中交流系统短路容量；Qc为风光火打捆外送系统中直流输电系统送端换流站的无功补偿设备提供的无功功率；Pdc为风光火打捆外送系统中直流输电系统的外送功率。
可选地，在一些实施例中，所述安全域参数包括功角，电压和频率。
可选地，风光火打捆外送的阈值范围内包括：功角δ的上限δL和下限δH,电压U的上限UL和下限UH,频率f的上限fL和下限fH。
本发明给出了新能源基地风光火打捆外送比例的计算方法，解决了风光火打捆外送比例配置问题。在对风光火打捆外送比例进行联合求解的同时考虑系统运行安全约束、技术指标和经济性进行优化配置。并且，本发明方法可基于预测数据或现场实测数据对风光火打捆外送比例进行配置，更符合实际需求和发电基地的实际情况，可以为新能源基地风光火打捆外送系统的设计和运营提供参考。
下面对本发明提供的风光火打捆外送比例确定装置进行描述，下文描述的风光火打捆外送比例确定装置与上文描述的风光火打捆外送比例确定方法可相互对应参照。
图2是本发明提供的风光火打捆外送比例确定装置的结构示意图，如图2所示，该风光火打捆外送比例确定装置200包括：
执行模块210，用于执行至少一次第一过程，直至连续多次第一过程中得到的最小值收敛；
比例确定模块220，用于将最后一次第一过程中得到的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，作为发电基地的目标风力发电比例、目标光伏发电比例和目标火力发电比例；
所述第一过程包括：
基于碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，将初始双目标函数转化为单目标函数，所述初始双目标函数由第一代价函数和第二代价函数构成，所述第一代价函数是风光火打捆外送的碳排放代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述第二代价函数是风光火打捆外送的平均度电代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述单目标函数的约束条件包括：风光火打捆外送的运行短路比大于或等于运行短路比阈值、风光火打捆外送的安全域参数在安全域参数阈值范围内、风力发电比例对应的风力发电量小于所述发电基地的最大风力发电容量、光伏发电比例对应的光伏发电量小于所述发电基地的最大光伏发电容量、以及火力发电比例对应的火力发电量小于所述发电基地的最大火力发电容量，其中，所述发电基地的最大风力发电容量、最大光伏发电容量和最大火力发电容量基于所述发电基地的历史发电数据确定；
确定在单目标函数的约束条件满足的情况下所述单目标函数的最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，以及所述最小值；
基于所述最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，更新后的碳排放代价的权重和平均度电代价的权重用于在下一次第一过程中将初始双目标函数转化为单目标函数。
本发明提供的风光火打捆外送比例确定装置，可以实现如上任一实施例所述的风光火打捆外送比例确定方法，并实现相同的效果，在此不再赘述。
图3示例了一种电子设备的实体结构示意图，如图3所示，该电子设备可以包括：处理器(processor)310、通信接口(Communications Interface)320、存储器(memory)330和通信总线340，其中，处理器310，通信接口320，存储器330通过通信总线340完成相互间的通信。处理器310可以调用存储器330中的逻辑指令，以执行风光火打捆外送比例确定方法，该方法包括：执行至少一次第一过程，直至连续多次第一过程中得到的最小值收敛；
将最后一次第一过程中得到的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，作为发电基地的目标风力发电比例、目标光伏发电比例和目标火力发电比例；
所述第一过程包括：
基于碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，将初始双目标函数转化为单目标函数，所述初始双目标函数由第一代价函数和第二代价函数构成，所述第一代价函数是风光火打捆外送的碳排放代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述第二代价函数是风光火打捆外送的平均度电代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述单目标函数的约束条件包括：风光火打捆外送的运行短路比大于或等于运行短路比阈值、风光火打捆外送的安全域参数在安全域参数阈值范围内、风力发电比例对应的风力发电量小于所述发电基地的最大风力发电容量、光伏发电比例对应的光伏发电量小于所述发电基地的最大光伏发电容量、以及火力发电比例对应的火力发电量小于所述发电基地的最大火力发电容量，其中，所述发电基地的最大风力发电容量、最大光伏发电容量和最大火力发电容量基于所述发电基地的历史发电数据确定；
确定在单目标函数的约束条件满足的情况下所述单目标函数的最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，以及所述最小值；
基于所述最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，更新后的碳排放代价的权重和平均度电代价的权重用于在下一次第一过程中将初始双目标函数转化为单目标函数。
此外，上述的存储器330中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序，计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上，所述计算机程序被处理器执行时，计算机能够执行上述各方法所提供的风光火打捆外送比例确定方法，该方法包括：执行至少一次第一过程，直至连续多次第一过程中得到的最小值收敛；
将最后一次第一过程中得到的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，作为发电基地的目标风力发电比例、目标光伏发电比例和目标火力发电比例；
所述第一过程包括：
基于碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，将初始双目标函数转化为单目标函数，所述初始双目标函数由第一代价函数和第二代价函数构成，所述第一代价函数是风光火打捆外送的碳排放代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述第二代价函数是风光火打捆外送的平均度电代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述单目标函数的约束条件包括：风光火打捆外送的运行短路比大于或等于运行短路比阈值、风光火打捆外送的安全域参数在安全域参数阈值范围内、风力发电比例对应的风力发电量小于所述发电基地的最大风力发电容量、光伏发电比例对应的光伏发电量小于所述发电基地的最大光伏发电容量、以及火力发电比例对应的火力发电量小于所述发电基地的最大火力发电容量，其中，所述发电基地的最大风力发电容量、最大光伏发电容量和最大火力发电容量基于所述发电基地的历史发电数据确定；
确定在单目标函数的约束条件满足的情况下所述单目标函数的最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，以及所述最小值；
基于所述最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，更新后的碳排放代价的权重和平均度电代价的权重用于在下一次第一过程中将初始双目标函数转化为单目标函数。
又一方面，本发明还提供一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各方法提供的风光火打捆外送比例确定方法，该方法包括：执行至少一次第一过程，直至连续多次第一过程中得到的最小值收敛；
将最后一次第一过程中得到的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，作为发电基地的目标风力发电比例、目标光伏发电比例和目标火力发电比例；
所述第一过程包括：
基于碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，将初始双目标函数转化为单目标函数，所述初始双目标函数由第一代价函数和第二代价函数构成，所述第一代价函数是风光火打捆外送的碳排放代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述第二代价函数是风光火打捆外送的平均度电代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述单目标函数的约束条件包括：风光火打捆外送的运行短路比大于或等于运行短路比阈值、风光火打捆外送的安全域参数在安全域参数阈值范围内、风力发电比例对应的风力发电量小于所述发电基地的最大风力发电容量、光伏发电比例对应的光伏发电量小于所述发电基地的最大光伏发电容量、以及火力发电比例对应的火力发电量小于所述发电基地的最大火力发电容量，其中，所述发电基地的最大风力发电容量、最大光伏发电容量和最大火力发电容量基于所述发电基地的历史发电数据确定；
确定在单目标函数的约束条件满足的情况下所述单目标函数的最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，以及所述最小值；
基于所述最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，更新后的碳排放代价的权重和平均度电代价的权重用于在下一次第一过程中将初始双目标函数转化为单目标函数。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种风光火打捆外送比例确定方法，其特征在于，包括：
执行至少一次第一过程，直至连续多次第一过程中得到的最小值收敛；
将最后一次第一过程中得到的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，作为发电基地的目标风力发电比例、目标光伏发电比例和目标火力发电比例；
所述第一过程包括：
基于碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，将初始双目标函数转化为单目标函数，所述初始双目标函数由第一代价函数和第二代价函数构成，所述第一代价函数是风光火打捆外送的碳排放代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述第二代价函数是风光火打捆外送的平均度电代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述单目标函数的约束条件包括：风光火打捆外送的运行短路比大于或等于运行短路比阈值、风光火打捆外送的安全域参数在安全域参数阈值范围内、风力发电比例对应的风力发电量小于所述发电基地的最大风力发电容量、光伏发电比例对应的光伏发电量小于所述发电基地的最大光伏发电容量、以及火力发电比例对应的火力发电量小于所述发电基地的最大火力发电容量，其中，所述发电基地的最大风力发电容量、最大光伏发电容量和最大火力发电容量基于所述发电基地的历史发电数据确定；
确定在单目标函数的约束条件满足的情况下所述单目标函数的最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，以及所述最小值；
基于所述最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，更新后的碳排放代价的权重和平均度电代价的权重用于在下一次第一过程中将初始双目标函数转化为单目标函数。
2.根据权利要求1所述的风光火打捆外送比例确定方法，其特征在于，所述基于所述最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，包括：
将所述最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例输入权重确定模型，得到权重确定模型的输出；
基于所述输出更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重；
其中，权重确定模型是将所述发电基地的历史风力发电比例、历史光伏发电比例和历史火力发电比例作为样本，所述历史风力发电比例、历史光伏发电比例和历史火力发电对应的碳排放代价和平均度电代价之间的比例作为标签训练得到。
3.根据权利要求1所述的风光火打捆外送比例确定方法，其特征在于，所述单目标函数表示如下：
min F(ηw,ηpv,ηc)＝min(ω1Ce+ω2LCOE)；
其中，ηw为风力发电比例、ηpv为光伏发电比例，ηc为火力发电比例，ω1为所述碳排放代价的权重，ω2为所述平均度电代价的权重，Ce为所述碳排放代价，LCOE为所述平均度电代价。
4.根据权利要求1-3任一项所述的风光火打捆外送比例确定方法，其特征在于，所述第一代价函数表示如下：
Ce＝E*ηw*σw+E*ηpv*σpv+E*ηc*σc；
其中，E表示总发电量，ηw为风力发电比例、ηpv为光伏发电比例，ηc为火力发电比例，σw为风力发电的碳排放因、σpv为光伏发电的碳排放因，σc为火力发电的碳排放因。
5.根据权利要求1-3任一项所述的风光火打捆外送比例确定方法，其特征在于，所述第二代价函数表示如下：
LCOE＝LCOEw*ηw+LCOEpv*ηpv+LCOEc*ηc；
其中，ηw为风力发电比例、ηpv为光伏发电比例，ηc为火力发电比例，LCOEw为风力发电的平均度电代价，LCOEpv为光伏发电的平均度电代价，LCOEc为火力发电的平均度电代价。
6.根据权利要求1-3任一项所述的风光火打捆外送比例确定方法，其特征在于，所述风光火打捆外送的运行短路OESCR基于如下式子计算：
其中，Sac为风光火打捆外送系统中交流系统短路容量；Qc为风光火打捆外送系统中直流输电系统送端换流站的无功补偿设备提供的无功功率；Pdc为风光火打捆外送系统中直流输电系统的外送功率。
7.一种风光火打捆外送比例确定装置，其特征在于，包括：
执行模块，用于执行至少一次第一过程，直至连续多次第一过程中得到的最小值收敛；
比例确定模块，用于将最后一次第一过程中得到的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，作为发电基地的目标风力发电比例、目标光伏发电比例和目标火力发电比例；
所述第一过程包括：
基于碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，将初始双目标函数转化为单目标函数，所述初始双目标函数由第一代价函数和第二代价函数构成，所述第一代价函数是风光火打捆外送的碳排放代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述第二代价函数是风光火打捆外送的平均度电代价关于风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例的函数，所述单目标函数的约束条件包括：风光火打捆外送的运行短路比大于或等于运行短路比阈值、风光火打捆外送的安全域参数在安全域参数阈值范围内、风力发电比例对应的风力发电量小于所述发电基地的最大风力发电容量、光伏发电比例对应的光伏发电量小于所述发电基地的最大光伏发电容量、以及火力发电比例对应的火力发电量小于所述发电基地的最大火力发电容量，其中，所述发电基地的最大风力发电容量、最大光伏发电容量和最大火力发电容量基于所述发电基地的历史发电数据确定；
确定在单目标函数的约束条件满足的情况下所述单目标函数的最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，以及所述最小值；
基于所述最小值对应的风力发电比例、光伏发电比例和火力发电比例，更新所述碳排放代价的权重和平均度电代价的权重，更新后的碳排放代价的权重和平均度电代价的权重用于在下一次第一过程中将初始双目标函数转化为单目标函数。
8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述风光火打捆外送比例确定方法的步骤。
9.一种非暂态计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述风光火打捆外送比例确定方法的步骤。
10.一种计算机程序产品，包括计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至6任一项所述风光火打捆外送比例确定方法的步骤。
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