[發明專利]考慮電網斷面約束的水電站群月度交易計劃電量分解方法

有效

• 申請號: 201910573367.5
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN110400232B
• 公開（公告）日: 2022-06-07
• 發明（設計）人: 吳洋;申建建;周彬彬;程春田;蔣燕;蘇承國;王有香;陳凱;趙珍玉;李秀峰;剡文林
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司
• 主分類號: G06Q50/06
• 分類號: G06Q50/06;G06F30/20;G06Q10/04;G06F111/04
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生;于洪

本發明涉及一種考慮電網斷面約束的水電站群月度交易計劃電量分解方法，屬于水電調度運行技術領域。本發明以調度期耗水量最小為目標，考慮電網主要輸送斷面控制極限，采用多維搜索算法能夠快速確定水電站群的月度交易計劃電量分解方案。首先提取各電站的月度交易計劃電量，構建考慮電網輸電斷面限制的水電站群耗水量最小模型；其次從時間、電站、可行域三個維度構建多維搜索算法，針對電網斷面極限約束，引入校核修正策略，即先松弛進行優化計算，針對優化結果逐一校核各斷面出力是否違反約束，若違反則采用等比例縮減及負荷轉移策略保證滿足斷面安全約束。本發明能有效減少系統的發電耗水量，為電力市場環境下中長期交易計劃執行提供了技術思路。

技術領域

本發明屬于水電調度運行技術領域，具體涉及一種考慮電網斷面約束的水電站群月度交易計劃電量分解方法。

背景技術

最近十多年是我國水電和電網建設的高速發展時期，西南金沙江、瀾滄江、雅礱江等特大流域干流梯級水電站群集中投產運行，形成了一批裝機容量超千萬千瓦的大規模梯級水電系統，全國水電裝機也從2004年突破1億kW快速增長到2018年3.5億kW，增幅高達2.5倍；與此同時，超/特高壓交直流配套輸電工程逐步投運，以楚穗直流、普僑直流、牛從直流、金中直流等特高壓直流聯絡線為紐帶，實現了小灣、糯扎渡、梨園、阿海、金安橋、溪洛渡等大型水電站跨流域跨省區互聯運行，水電系統邁入到更為復雜的調度運行階段。

在互聯運行平臺下，水電站并網關系非常復雜，既有單一流域上下游水電站并入不同輸電控制斷面(如瀾滄江干流下游功果橋、小灣、糯扎渡等分別并入金中直流、楚穗直流、普僑直流)，也有不同流域水電站并入同一輸電控制斷面(如小灣和金安橋電站同時并入楚穗直流)，這種并網關系實質是復雜的電網安全運行約束，會直接影響水電站的發電方式和并網規模，再加之市場環境下新的電力交易合約電量控制條件，以及傳統的水電站水庫自身的運行要求與限制，從而形成了時空高度耦合的水力電力約束條件集，使得水電系統調度運行建模及求解面臨很大困難，需要切實有效的實用化模型和方法。

發明內容

針對以上問題，本發明依托國家自然科學基金面上項目(51579029)，提出一種考慮電網斷面約束的水電站群月度交易計劃電量分解方法，該方法以調度期耗水量最小為目標，考慮電網主要輸送斷面控制極限，采用多維搜索算法能夠快速確定水電站群的月度交易計劃電量分解方案。該發明通過瀾滄江和金沙江水電站群月度交易電量分解得到驗證，結果顯示在保證電量分解方案合理的情況下，有效減少了系統的發電耗水量，為電力市場環境下中長期交易計劃執行提供了技術思路。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

考慮電網斷面約束的水電站群月度交易計劃電量分解方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟(1)，獲取各水電站的月度交易計劃電量以及月初水位、入庫流量、水位限制、出力限制、出庫限制信息；

步驟(2)，按照逐日等電量均分方法生成月度分解方案的初始解；

步驟(3)，以耗水量最小為優化目標，構建跨流域水電站群月度電量分解優化模型f，見式(1)：

式(1)中，Q_m，t為水電站m在t時段的發電流量，Q_m，t＝f(P_m，t，Z_m，t)，Z_m，t為電站m在t時段的庫水位；P_m，t為電站m在t時段的平均出力；Δt為t時段小時數，M和m分別為水電站總數和編號，1≤m≤M；T和t分別為調度期時段總數和時段編號，1≤t≤T；

步驟(4)，根據約束條件，采用多維搜索方法求解步驟(3)中的跨流域水電站群月度電量分解優化模型f；

所述的約束條件包括交易電量平衡約束、水量平衡約束、庫水位約束、發電流量約束、出庫流量約束、出力約束和電網安全約束。