[發明專利]基于分段式條件斷面約束的SCUC的出清優化方法

在審

• 申請號: 202010140117.5
• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111325407A
• 公開（公告）日: 2020-06-23
• 發明（設計）人: 劉春曉;蘇寅生;姚海成;周毓敏;袁泉
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q30/02;G06Q50/06
• 代理公司: 廈門加減專利代理事務所(普通合伙) 35234
• 代理人: 李強

本發明提供基于分段式條件斷面約束的SCUC的出清優化方法，包括如下步驟：S1：在安全約束機組組合問題中，針對網絡約束中的分段式條件斷面建立機組開機臺數與線路/斷面控制要求間的非線性數學表達式；S2：通過引入斷面運行狀態整數變量等中間變量，將機組開機臺數與線路/斷面控制要求的數學表達式進行線性化處理；S3：根據總購電成本最小化構建優化目標函數，并考慮包含機組開機臺數與線路/斷面控制要求的各類約束條件，對機組組合進行優化計算，出清得到機組組合及分時節點電價結果。通過對分段式條件斷面并進行線性化處理，可在SCUC問題約束中準確表達，從而提高方式安排的靈活性，實現SCUC目標函數的優化，從而應用到電力現貨市場出清優化方式上。

技術領域

本發明涉及電力市場出清技術領域，特別涉及基于分段式條件斷面約束的SCUC的出清優化方法。

背景技術

安全約束機組組合(Security Constrained Unit Commitment,簡稱SCUC)是現貨市場環境下編制日前發電計劃的核心環節，其通常以總購電成本最低為優化目標函數，考慮電網各類約束條件對機組組合進行優化計算，出清得到次日機組組合安排及分時節點電價。

SCUC在數學上是一個混合整數規劃問題，由于混合整數線性規劃問題求解效率更高、且理論上可求得全局最優解，因此在大規模實際系統中通常將SCUC問題進行線性化處理，將其轉化為混合整數線性規劃問題求解。

SCUC問題中的約束條件，如網絡約束中的線路、斷面安全穩定控制要求，由于電力系統暫態穩定、動態穩定、電壓穩定、頻率穩定等問題與開機方式密切相關，開機臺數多則提供的系統轉動慣量大、短路容量大，且故障下調節電壓、頻率能力強，因此開機臺數越多系統安全穩定水平越高，穩定控制限值及要求相應也就不同。由此使得部分線路、斷面約束為條件型斷面，條件斷面由于存在非線性特征，不能直接用于SCUC混合整數線性規劃問題求解。以往做法是將條件斷面相關的“條件”假設即開機方式固化，或直接按照最嚴格約束要求放入約束條件，但這類做法將大大固化、限制電網運行方式。

發明內容

為解決背景技術的問題，本發明提供基于分段式條件斷面約束的SCUC的出清優化方法，包括如下步驟：

S1：在安全約束機組組合問題中，針對網絡約束中的分段式條件斷面建立機組開機臺數與線路/斷面控制要求間的非線性數學表達式；

S2：通過引入斷面運行狀態整數變量等中間變量，將機組開機臺數與線路/斷面控制要求的數學表達式進行線性化處理；

S3：根據總購電成本最小化構建優化目標函數，并考慮包含機組開機臺數與線路/斷面控制要求的各類約束條件，對機組組合進行優化計算，出清得到機組組合及分時節點電價結果。

具體地，步驟S1中的非線性數學表達式為：

其中,α_i,t表示機組i在t時段的啟停狀態，α_i,t＝0表示機組停機，α_i,t＝1表示機組開機；j表示線路/斷面的第j種控制要求；

N₁為對應第一種控制要求時，電廠/電廠群機組開機臺數下限；N_1max為對應第一種控制要求時，電廠/電廠群機組開機臺數上限；N₂為對應第二種控制要求時，電廠/電廠群機組開機臺數下限；N_2max為對應第二種控制要求時，電廠/電廠群機組開機臺數上限；N_j為對應第j種控制要求時，電廠/電廠群機組開機臺數下限；N_jmax為對應第j種控制要求時，電廠/電廠群機組開機臺數下限；