[發明專利]一種基于負荷狀態轉移曲線的快速機組組合方法

有效

• 申請號: 201910481987.6
• 申請日: 2019-06-04
• 公開（公告）號: CN110098638B
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 邵成成;馮陳佳;王雅楠;王錫凡
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H02J3/38
• 分類號: H02J3/38;H02J3/46;G06K9/62;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 安彥彥

1.一種基于負荷狀態轉移曲線的快速機組組合方法，其特征在于，包括以下步驟；

步驟一：獲取負荷預測數據，根據負荷預測數據得到時序負荷曲線，對時序負荷曲線上的各點根據負荷值進行聚類，得到各個負荷狀態；

步驟二：根據由步驟一得到的各個負荷狀態，將負荷狀態相同的相鄰點歸并為一個負荷段，構成負荷狀態轉移曲線；

步驟三：基于步驟二得到的負荷狀態轉移曲線建立機組組合模型，并求解，實現機組組合。

2.根據權利要求1所述的一種基于負荷狀態轉移曲線的快速機組組合方法，其特征在于，進行聚類時，最大負荷值和最小負荷值不參與聚類，作為兩個單獨的負荷狀態處理。

3.根據權利要求1所述的一種基于負荷狀態轉移曲線的快速機組組合方法，其特征在于，進行聚類時，采用K-means聚類算法進行。

4.根據權利要求3所述的一種基于負荷狀態轉移曲線的快速機組組合方法，其特征在于，進行聚類時，通過以下過程選取聚類初始值：將以最大負荷和最小負荷為邊界的負荷區間等分N個分段，N為待求的總負荷狀態數-2，取每段的平均值作為聚類初始值；或者通過在以最大負荷和最小負荷為邊界的負荷區間內取隨機數的方法得到聚類初始值。

5.根據權利要求1所述的一種基于負荷狀態轉移曲線的快速機組組合方法，其特征在于，機組組合模型具體如下：以系統發電成本最低為目標函數如式(1)，考慮機組的功率限值約束如式(2)、爬坡約束如式(3)-(4)、開停機整數變量約束，如式(5)-(6)、連續開停機約束如式(7)-(10)、功率平衡約束如式(11)和備用約束如式(12)；

p_gi,min·u_gi,b≤p_gi,b≤p_gi,max·u_gi,b (2)

p_gi,b+1-p_gi,b≤RU_gi·t_RU·u_gi,b+p_gi,min·y_gi,b+1 (3)

p_gi,b-p_gi,b+1≤RD_gi·t_RD·u_gi,b+1+p_gi,min·z_gi,b+1 (4)

u_gi,b+1-u_gi,b＝y_gi,b+1-z_gi,b+1 (5)

0≤y_gi,b+z_gi,b≤1 (6)

其中，f_totalcost表示系統發電成本，f_gi(p_gi,b)表示火電機組煤耗函數，D_b表示負荷狀態轉移曲線的負荷段b的長度，p_gi,b表示機組gi在負荷段b的發電功率；p_gi,min和p_gi,max分別表示機組的最大和最小發電功率，u_gi,b表示機組的開停機狀態，取值為0或1；RU_gi和RD_gi分別表示機組的向上和向下爬坡速率，t_RU和t_RD分別表示允許的向上和向下爬坡時間，0-1變量y_gi,b和z_gi,b分別表示機組的開機和停機動作，式(6)表示開機動作和停機動作不能同時發生；Length(k)表示負荷狀態轉移曲線上的時序分段k的長度，和表示機組gi的最小開機時間和最小關機時間，T_gi,initToOn和T_gi,initToOff分別表示機組在計算周期始還需開機時段數和還需關機時段數，T_G和T_L分別表示通過計算得到的在周期始需保持開機或關機的負荷分段數，T_on,b和T_off,b分別表示通過計算得到的在負荷段b之后為滿足最小開停機時間約束所需保持開機或停機的時段數，式(7)-(10)表示在周期始和周期中都需保持一定連續時段數的開停機狀態以滿足最小開停機時間約束；L_b表示負荷段b的負荷值，r表示開機備用系數，式(12)表示為應對機組故障停運、負荷波動等隨機故障，系統能夠保證足夠的開機容量。

6.根據權利要求1所述的一種基于負荷狀態轉移曲線的快速機組組合方法，其特征在于，還包括步驟四：將由步驟三得到的各機組在負荷狀態曲線上各分段的開停機狀態作為已知條件代入步驟三建立的機組組合模型中，得到在指定開停機狀態下各機組的出力，替換由步驟三得到的各機組出力，構成機組組合最終解。