[發(fā)明專利]基于可靠性合同的最優(yōu)電網(wǎng)規(guī)劃方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310239210.1
• 申請(qǐng)日: 2013-06-17
• 公開（公告）號(hào): CN104239957B
• 公開（公告）日: 2017-10-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉明志;宋云亭;張軍;陳湘;張振高;吳麗華;李慧;楊海濤;張?chǎng)?/a>;王學(xué)軍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;天津市電力公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 天津才智專利商標(biāo)代理有限公司12108
• 代理人: 王顕

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及供電領(lǐng)域，特別涉及一種基于可靠性合同的最優(yōu)電網(wǎng)規(guī)劃方法。

背景技術(shù)

目前的電網(wǎng)規(guī)劃多基于電源建設(shè)規(guī)劃和負(fù)荷需求預(yù)測(cè)，提出幾個(gè)經(jīng)驗(yàn)方案，對(duì)各個(gè)方案進(jìn)行確定性故障校驗(yàn)，在保證電網(wǎng)運(yùn)行安全性的基礎(chǔ)上，比較各方案的投資、適應(yīng)性等，進(jìn)行決策。然而，在電力市場(chǎng)環(huán)境下，為了使供電商和用戶雙方能夠達(dá)到交易利益最大化，需要雙方簽訂可靠性合同，其含意為：供電商對(duì)用戶承諾應(yīng)達(dá)到一定的供電可靠性水平，用戶基于供電商承諾的可靠性水平，支付額外的可靠性電價(jià)費(fèi)用，如果可靠性水平未能達(dá)到合同承諾值時(shí)，供電商對(duì)用戶進(jìn)行賠償。在電力市場(chǎng)環(huán)境下可靠性合同的基礎(chǔ)上，目前的電網(wǎng)規(guī)劃方法不能達(dá)到總體最優(yōu)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠在增加的設(shè)備投資和減少的停電賠償費(fèi)用之間取得平衡以達(dá)到整體效益的最大化的基于可靠性合同的最優(yōu)電網(wǎng)規(guī)劃方法。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種基于可靠性合同的最優(yōu)電網(wǎng)規(guī)劃方法，包括以下步驟：

1）確定可靠性合同中的影響因素；

2）定義優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)和約束條件；

3）根據(jù)計(jì)算需求搭建用于仿真計(jì)算的電網(wǎng)模型，并確定用于仿真計(jì)算的參數(shù)；

4）使用遺傳算法求解滿足約束條件的目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)規(guī)劃方案。

優(yōu)選的，步驟1）中的影響因素包括供電商向用戶承諾的電量不足期望值EENS的上限EENSp、供電商對(duì)于用戶實(shí)際的EENS超過EENSp的部分需要進(jìn)行的賠償單價(jià)Xc元/kWh、供電商基于可靠性合同向用戶增收的可靠性電費(fèi)單價(jià)Cg元/kWh。

優(yōu)選的，步驟2）中的目標(biāo)函數(shù)為：

步驟2）中的約束條件為：

其中，

T-使用期內(nèi)供電商需要承擔(dān)的總費(fèi)用；

(P/A,i_f,n)-等年值的現(xiàn)值系數(shù)；

i-利率；

f-通貨膨脹率；

n-系統(tǒng)的壽命周期；

N_p-需要賠償?shù)挠脩魯?shù)；

E_k-用戶實(shí)際的EENS值；

X_Ck-為對(duì)用戶實(shí)際的EENS不足承諾值EENSp的每kWh進(jìn)行賠償?shù)慕痤~；

N-總用戶數(shù)；

E_i-用戶的用電量；

C_gi-對(duì)用戶每kWh增收的可靠性電價(jià)；

λ_lj-元件j的故障率；

IC_j(λ_lj)-故障率為λlj的系統(tǒng)元件的初始費(fèi)用；

IC_j-元件j的價(jià)格費(fèi)用下界；

-元件j的價(jià)格費(fèi)用上界；

λ_j-元件j的故障率下界；

-元件j的故障率上界；

N_C-規(guī)劃中的新增元件總數(shù)。

優(yōu)選的，步驟3）中的電網(wǎng)模型包括線路、變壓器、發(fā)電機(jī)、發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)、靜態(tài)和動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備、直流輸電系統(tǒng)、柔性交流輸電設(shè)備以及電網(wǎng)模型中各元件之間的拓?fù)溥B接關(guān)系；

步驟3）中的用于仿真計(jì)算的參數(shù)包括電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)負(fù)荷總量及其具體分布情況、負(fù)荷中靜態(tài)負(fù)荷和電動(dòng)機(jī)負(fù)荷各自所占比例、各類型負(fù)荷的頻率特性和電壓特性、電網(wǎng)模型中各元件的故障率λ、電網(wǎng)模型中各元件的修復(fù)率μ、根據(jù)電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)繼電保護(hù)設(shè)備實(shí)際整定的動(dòng)作時(shí)間確定各類型故障切除時(shí)間；

其中，

N_FOT-強(qiáng)迫停運(yùn)次數(shù)；

T_FOH-強(qiáng)迫停運(yùn)累計(jì)時(shí)間；

T_SH-運(yùn)行時(shí)間；

T_PH-統(tǒng)計(jì)期間時(shí)間。

優(yōu)選的，步驟4）中使用遺傳算法求解滿足約束條件的目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)規(guī)劃方案的算法如下：

a）采用隨機(jī)方法在約束條件范圍內(nèi)，生成一個(gè)可行規(guī)劃方案的集合{Si}，其中i=1,2,3…m；

b）計(jì)算步驟a）生成的集合{Si}中各個(gè)方案下的目標(biāo)函數(shù)T(Si)的值，用戶實(shí)際的EENS值Ek為

其中，