[發(fā)明專利]一種基于水火協(xié)調(diào)的安全約束發(fā)電計劃制定方法

有效

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• 申請日: 2014-09-28
• 公開（公告）號: CN104299072B
• 公開（公告）日: 2018-12-04
• 發(fā)明（設計）人: 朱翊;丁強;張傳成;韓彬;許丹;劉鵬;燕京華;崔輝;戴賽;黃國棟;李曉磊;曾莉麗;門德月
• 申請（專利權）人: 國家電網(wǎng)公司;中國電力科學研究院;國網(wǎng)浙江省電力公司
• 主分類號: G06F17/00
• 分類號: G06F17/00;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 北京安博達知識產(chǎn)權代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國文

本發(fā)明提供了一種基于水火協(xié)調(diào)的安全約束發(fā)電計劃制定方法，該方法包括以下步驟：獲取電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)，確定用電需求；基于“三公”調(diào)度和節(jié)能調(diào)度平衡電量并調(diào)節(jié)電力；根據(jù)水火協(xié)調(diào)約束需求確定水火協(xié)調(diào)聯(lián)合優(yōu)化模型的約束條件；確定優(yōu)化目標；進行水火協(xié)調(diào)聯(lián)合優(yōu)化計算，確定發(fā)電計劃。該方法針對含有大規(guī)模水電接入調(diào)度機構的電網(wǎng)運行與計劃編制特點，結合水電運行及水火協(xié)調(diào)優(yōu)化特性，優(yōu)化目標包括火電和水電機組的運行成本、機組出力調(diào)整罰函數(shù)，通過水電和火電機組的相互協(xié)調(diào)消峰填谷，以減少系統(tǒng)中機組的出力總調(diào)整幅度，從而減少系統(tǒng)內(nèi)機組功率調(diào)整損耗。

技術領域

本發(fā)明涉及一種含有大規(guī)模水電接入的電網(wǎng)調(diào)度領域的方法，具體講涉及一種基于水火協(xié)調(diào)的安全約束發(fā)電計劃制定方法。

背景技術

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源與環(huán)境之間的矛盾也日趨嚴峻，如何提高能源利用效率，節(jié)約能源消耗，減少環(huán)境污染是當前面臨的一項重要課題。提升清潔能源占比以及電網(wǎng)對其消納能力是解決該問題的主要手段之一。清潔能源的種類主要有水電、風電、光伏發(fā)電能，而水電與其他清潔能源相比，具有成本低廉，調(diào)節(jié)靈活，蘊藏豐富等明顯優(yōu)勢，成為電力系統(tǒng)能源結構中的重要組成部分。隨著新機組的不斷投運，水電總裝機容量也在飛速增長。

雖然水電具有諸多優(yōu)勢，但是在實際電力調(diào)度生產(chǎn)過程中，含有大規(guī)模水電接入的電力系統(tǒng)十分復雜。受水火電之間的耦合關系和徑流式水電不確定性等因素的影響，其發(fā)電計劃安排成為一個復雜的優(yōu)化問題。水火混合系統(tǒng)的調(diào)度中，傳統(tǒng)的經(jīng)濟調(diào)度方式通常將其分解成水電子問題和火電子問題。這樣的分解可以降低求解難度，但以犧牲求解的整體優(yōu)化性為代價，難以實現(xiàn)資源的優(yōu)化配置。并且，在安排水電機組發(fā)電計劃時，由于存在豐水期棄水和機組振動區(qū)等特性，還需考慮水電彈性電量和離散出力約束，從而使問題更加復雜，其安全約束優(yōu)化調(diào)度轉(zhuǎn)變?yōu)榛旌险麛?shù)規(guī)劃問題(MILP)。構建水火混合系統(tǒng)和求解全局水火協(xié)調(diào)優(yōu)化模型較為困難，因為其中需要處理大規(guī)模非線性多目標復雜多約束多時段和混合整數(shù)規(guī)劃問題。

同時，在實際電力生產(chǎn)中要求發(fā)電計劃安排除了支持現(xiàn)有“三公”調(diào)度模式外，還需支持節(jié)能調(diào)度和電力市場等多種調(diào)度模式。電力市場的目標在滿足系統(tǒng)和機組約束的前提下最小化購電費用，所以在電力市場模式下各機組購電費用曲線可用來驅(qū)動水電和火電的聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度。但是在“三公”調(diào)度和節(jié)能調(diào)度模式下，無購電費用曲線，需要選擇其他方式驅(qū)動水火協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度。

因此，需要提供一種考慮多目標的水火協(xié)調(diào)的安全約束發(fā)電計劃的制定方法。

發(fā)明內(nèi)容

為克服上述現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種基于水火協(xié)調(diào)的安全約束發(fā)電計劃制定方法。

實現(xiàn)上述目的所采用的解決方案為：

一種基于水火協(xié)調(diào)的安全約束發(fā)電計劃制定方法，其改進之處在于：所述方法包括以下步驟：

I、獲取電網(wǎng)基礎數(shù)據(jù)，確定用電需求；

II、基于“三公”調(diào)度和節(jié)能調(diào)度平衡電量并調(diào)節(jié)電力；

III、根據(jù)水火協(xié)調(diào)約束需求確定水火協(xié)調(diào)聯(lián)合優(yōu)化模型的約束條件；

IV、確定優(yōu)化目標；

V、進行水火協(xié)調(diào)聯(lián)合優(yōu)化計算，確定發(fā)電計劃。

進一步的，所述步驟I包括以下步驟：

S101、獲取調(diào)度機構的聯(lián)絡線計劃、系統(tǒng)負荷預測數(shù)據(jù)、母線負荷預測數(shù)據(jù)、斷面信息及電廠申報的計劃電量和建議出力；

S102、根據(jù)所述聯(lián)絡線計劃、系統(tǒng)負荷預測數(shù)據(jù)、母線負荷預測數(shù)據(jù)、斷面信息確定用電需求；

S103、根據(jù)所述電廠申報的計劃電量和建議出力，確定機組發(fā)電能力；獲取所述水電機組離散出力信息，使所述水電機組避開振動區(qū)。

進一步的，所述步驟II中包括以下步驟：