申请/专利权人：国网天津市电力公司滨海供电分公司;国网天津市电力公司;沈阳工业大学;国网辽宁省电力有限公司;东北电力大学

申请日：2021-05-19

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN113282874B

主分类号：G06F17/11

分类号：G06F17/11;G06Q30/0283;G06Q50/06

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2024.03.29#专利申请权的转移;2021.09.07#实质审查的生效;2021.08.20#公开

摘要：本发明公开了一种海水淡化负荷参与双边交易的价格区间优化方法，包括：建立海水淡化厂运行能耗模型；建立双边交易参与主体的收益模型，参与主体包括海水淡化厂和风电场；将海水淡化厂每日收益最大作为目标函数，建立海水淡化厂运行优化模型，求解不同弃风电价下，双边交易参与主体的收益及消纳弃风电量；分别向双边交易参与主体的收益、消纳弃风电量中引入市场中的利益分配参数、消纳弃风预期范围参数，得到弃风电价优化区间。在满足供水需求和海水淡化负荷运行边界等关键参数的前提下，充分尊重双边交易主体的利润分配关系，以消纳清洁能源为目标，优化双边交易的签约价格，得到合理的双边交易的签约价格。

主权项：1.一种海水淡化负荷参与双边交易的价格区间优化方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1、建立海水淡化厂运行能耗模型；步骤2、建立双边交易参与主体的收益模型，所述参与主体包括海水淡化厂和风电场；步骤3、将海水淡化厂每日收益最大作为目标函数，建立海水淡化厂运行优化模型，求解不同弃风电价下，双边交易参与主体的收益及消纳弃风电量；步骤4、分别向所述双边交易参与主体的收益、消纳弃风电量中引入市场中的利益分配参数、消纳弃风预期范围参数，得到弃风电价优化区间；步骤1具体包括以下步骤：步骤1.1、计算在海水淡化过程中维持反渗透过程的最小压力渗透压Δπ：Δπ＝fosC01-R1；上式中，fos是海水的渗透压系数，C0是海水的初始盐浓度，R为海水淡化厂的利用率，R＝VV02；上式中，V为海水淡化厂每时刻的产水量，V0为海水淡化厂每时刻的进水量；步骤1.2、设海水平均温度为25℃，渗透压系数为73.9PamgL，按照如下方式计算维持最小压力渗透压所需要的能量DSE1： 步骤1.3、计算生产每吨淡水消耗的电能DSE2：DSE2＝DSE1+2.78×10-7Rmj4；上式中，j为水的通量，Rm是渗透膜的阻抗；步骤1.4、根据生产每吨淡水消耗的电能DSE2和高压泵的效率，计算海水淡化厂的实际能耗W1：W1＝DSE2ηhp5；上式中，ηhp为高压泵运行效率；步骤1.5、根据实际能耗W1、海水淡化厂在第t个时段的产水量V[t]得到海水淡化厂生产淡水的功率P1： 上式中，ΔT为每个时段的时长；步骤2具体包括以下步骤：步骤2.1、海水淡化厂的售水收入R1的计算方式为： 上式中，Sfw为售水单价，Vneed[t]为用户在时段t内的用水需求量，T为供水时间；步骤2.2、根据海水淡化厂的每日额定产水量Vn计算海水淡化厂的建设成本Cn，并将初始投资成本折算到规划年，得到规划年初始投资的分摊成本C1：Cn＝6.7×Exp0.81×lnVn+8.968； 上式中，CRF为资本回收率，γ为海水淡化厂资金的年利率，n为海水淡化厂生命周期；步骤2.3、海水淡化厂生产淡水电耗成本Cdian计算过程如下： 上式中，pwc为弃风电价，Pwi[t]为时刻t利用的弃风功率，Set为电网购电分时电价，Pgrid[t]为时刻t的上网电功率，其计算过程如下：Pgrid[t]＝P1[t]-Pwi[t]11；步骤2.4、设化学添加剂的预处理成本约为0.0225元m3，化学添加剂的费用OCCH计算过程如下：OCCH＝0.0225V012；步骤2.5、反渗透膜更换每日成本OCME的计算过程如下：OCME＝PriME×MOD×ζre36513；上式中，PriME为反渗透膜的单价，MOD为反渗透系统中包含的反渗透膜数量，ζre为反渗透膜年更换率；步骤2.6、设备保养成本OCMN的计算过程如下：OCMN＝OCnom×CoeMN14；上式中，OCnom为常规操作费用，CoeMN为设备保养成本在常规操作费用中占比；步骤2.7、根据工人的工资、人数计算人工成本OCLB：OCLB＝OCnom×CoeLB15；上式中，CoeLB为人工成本在常规操作费用中占比；步骤2.8、结合公式10-15，计算海水反渗透的运行费用C2：C2＝Cdian+OCCH+OCME+OCMN+OCLB16；步骤2.9、海水淡化厂每日的最大收益f1计算过程如下：f1＝R1-C1-C217；步骤2.10、风电场通过供给海水淡化厂弃风电的收益为f2计算过程如下：f2＝pwc-cwQwc18；上式中，cw为风电场的边际成本，Qwc为海水淡化厂消纳弃风电量kWh；步骤3具体包括以下步骤：步骤3.1、以海水淡化厂每日的收益f1最大为目标，确定目标函数为：maxf1V,H,Pwi,P1,Pgrid19；上式中，V为海水淡化厂的产水量，为储水罐水位高度，Pwi为利用的弃风功率，P1为海水淡化厂生产淡水的功率，Pgrid为上网电功率；步骤3.2、所述目标函数的不等式约束条件如下：0≤Pwi[t]≤min{P1[t],Pwimax[t]}20；Vmin≤V[t]≤Vmax21；Hmin≤H[t]≤Hmax22；0≤P1[t]≤PN23；Vneed[t]≤H[t]At24；上式中，Pwimax[t]为t时刻最大可调度弃风功率，Vmin为海水淡化厂每时刻最小产水量，Vmax为海水淡化厂每时刻最大产水量，Hmin为储水罐最低水位，Hmax为储水罐最高水位，H[t]为t时刻储水罐水位高度，PN为海水淡化厂的额定运行功率，At为储水罐底面积；步骤3.3、所述目标函数的等式约束条件如下：H[0]＝H[24]25； 上式中，H0第0小时的储水罐水位，H24第24小时的储水罐水位，H[t-1]为t-1时刻储水罐水位高度；步骤3.4、根据公式19-27，建立海水淡化厂运行优化模型如下，并求解不同弃风电价下，双边交易参与主体的收益及消纳弃风电量： 上式中，gixi≥0为公式20-公式24的不等式约束集合，hjxj＝0为公式25-公式27的等式约束集合。

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