[發明專利]基于博弈論電網年度購電計劃制定方法和系統

無效

• 申請號: 201210289474.3
• 申請日: 2012-08-14
• 公開（公告）號: CN102819771A
• 公開（公告）日: 2012-12-12
• 發明（設計）人: 盧恩;馬煜華;陳亮;劉鋒;李嘉龍;王一;陳雨果;魏韡;龔媛
• 申請（專利權）人: 廣東電網公司電力調度控制中心;清華大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司 44224
• 代理人: 王茹;曾旻輝

技術領域

本發明涉及電網年度購電計劃制定領域，特別是涉及一種基于博弈論電網年度購電計劃制定方法和系統。

背景技術

在“節能發電調度”體系下，電網發電機組能耗最低、排放最少成為發電調度的主要目標，但這樣電網調度的經濟性就未得到充分體現。特別是在節能發電調度目標與經濟調度目標發生矛盾時，經濟性要求容易被忽視，難以找到兩種目標合理的平衡點。

節能發電調度要求電網公司在保障電力可靠性供應的前提下，按照節能的原則，優先調度可再生發電資源，然后按機組煤耗和排污物排放水平由低到高的排序而依次調用化石類發電資源，從而最大限度地減少能源、資源消耗和污染物排放。然而，我國電力行業的現實狀況是：一方面，較早建設的小機組成本低，上網電價低，但能耗較高；而最新投產的技術先進的低耗能大機組往往面臨較大的還貸壓力，因此上網電價較高。另一方面，可再生能源發電除水電外，發電成本遠高于煤電，天然氣發電成本也相對較高。因此，節能發電調度的政策意味著耗能高、污染大、低報價的小機組的上網電量逐漸減少，報價高的低耗能大機組和可再生能源發電機組取而代之將獲得更多的上網電量，這就可能導致電網公司的購電成本大幅度上升，不利于電力行業長期穩定的發展。

年度購電計劃的制定對電網運行與調度具有重要意義。電網年度購電計劃確定了每臺發電機組每年的發電計劃，相當于確定了一個電網年度經濟成本和節能效果的基準。每年年末，各電網公司電力交易中心都需要制定第二年的年度購電計劃，作為中長期調控目標。在節能發電調度要求下，電網公司在年度購電計劃的制定過程中，應首先以經濟性(購電費用)為目標，但也不應忽視對節能性(煤耗)產生的影響，即需要同時兼顧經濟性與節能性這兩個目標。此外，電網公司在制定年度購電計劃時，還應考慮公平性問題，即各機組年度發電率不能相差太多，以免妨礙電廠發電的積極性。然而，電網年度購電計劃制定所采用的現有技術都是以一個目標作為約束，去優化另一個目標，這主要包括兩種方案：(1)以購電費用為約束，優化煤耗；(2)以煤耗為約束，優化購電費用。

但是，采用以購電費用為約束，優化耗煤耗這一方案的主要缺點是：在確定優化問題時，先以購電費用最小為優化目標，再逐步放開購電費用的約束，考慮最優煤耗的變化，通過一個購電費用松弛因子來表征放開購電費用的約束的程度，然而，購電費用松弛因子的選取沒有系統方法，一般只能根據實際經驗或工作人員個人判斷進行選取，由此而制定的電網年度購電計劃還是無法在經濟系(購電費用)和節能性(煤耗)之間取得最優平衡，同理，采用以煤耗為約束，優化購電費用方案制定的電網年度購電計劃仍然也很難在經濟系(購電費用)和節能性(煤耗)之間取得最優平衡。

發明內容

本發明的目的在于針對上述現有技術的缺點和不足，提供一種基于博弈論電網年度購電計劃制定方法和系統，在制定電網年度購電計劃時可同時兼顧多個目標的，并使多個目標同時達到最優。

本發明的目的通過如下技術方案實現：

分別采集電網的年總負荷電量、全電網的發電機組臺數、各發電機組的上網電價、各發電機組的煤耗、各發電機組的年發電量上限和下限、各發電機組的年度平均負荷率、各發電機組的年度平均負荷率之差的上限，并設定各機組的年發電量的參數；

確定電網年度購電計劃中的待優化目標，建立分目標函數方程和約束方程，將購電計劃轉化為多目標優化問題；

基于博弈論綜合優化各所述待優化目標獲取各目標函數方程的權重取值，將所述多目標優化問題轉化為單目標優化問題，并確定求得各發電機組的年發電量的發電計劃值。

一種基于博弈論電網年度購電計劃制定系統，包括：

采集模塊，用于采集電網的年總負荷電量、全電網的發電機組臺數、各發電機組的上網電價、各發電機組的煤耗、各發電機組的年發電量上限和下限、各發電機組的年度平均負荷率、各發電機組的年度平均負荷率之差的上限，并設定各機組的年發電量的參數；

優化問題建立模塊，用于確定電網年度購電計劃中的待優化目標，建立分目標函數方程和約束方程，將購電計劃轉化為多目標優化問題；

博弈模塊，用于基于博弈論綜合優化各所述待優化目標獲取各目標函數方程的權重取值，將所述多目標優化問題轉化為單目標優化問題，并確定求得各發電機組的年發電量的發電計劃值。