[發(fā)明專利]基于三段式條件斷面約束的SCUC的出清優(yōu)化方法

在審

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• 申請日: 2020-03-03
• 公開（公告）號: CN111369285A
• 公開（公告）日: 2020-07-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇寅生;劉春曉;李豹;李智勇;李一銘
• 申請（專利權(quán)）人: 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司
• 主分類號: G06Q30/02
• 分類號: G06Q30/02;G06Q50/06
• 代理公司: 廈門加減專利代理事務(wù)所(普通合伙) 35234
• 代理人: 李強(qiáng)

本發(fā)明提供基于三段式條件斷面約束的SCUC的出清優(yōu)化方法，包括如下步驟：S1：在安全約束機(jī)組組合問題中，針對網(wǎng)絡(luò)約束中的三段式條件斷面建立機(jī)組開機(jī)臺數(shù)與線路/斷面控制要求間的數(shù)學(xué)表達(dá)式；S2：通過引入整數(shù)變量等中間變量，將機(jī)組開機(jī)臺數(shù)與線路/斷面控制要求的數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行線性化處理；S3：根據(jù)總購電成本最小化構(gòu)建優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，并考慮包含機(jī)組開機(jī)臺數(shù)與線路/斷面控制要求的各類約束條件，對機(jī)組組合進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，出清得到機(jī)組組合及分時節(jié)點(diǎn)電價結(jié)果。通過對三段式條件斷面并進(jìn)行線性化處理，可在SCUC問題約束中準(zhǔn)確表達(dá)，從而提高方式安排的靈活性，實(shí)現(xiàn)SCUC目標(biāo)函數(shù)的進(jìn)一步優(yōu)化，從而應(yīng)用到電力現(xiàn)貨市場出清優(yōu)化方式上。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力市場出清技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及基于三段式條件斷面約束的SCUC的出清優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

安全約束機(jī)組組合(Security Constrained Unit Commitment,簡稱SCUC)是現(xiàn)貨市場環(huán)境下編制日前發(fā)電計(jì)劃的核心環(huán)節(jié)，其通常以總購電成本最低為優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，考慮電網(wǎng)各類約束條件對機(jī)組組合進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，出清得到次日機(jī)組組合安排及分時節(jié)點(diǎn)電價。

SCUC在數(shù)學(xué)上是一個混合整數(shù)規(guī)劃問題，由于混合整數(shù)線性規(guī)劃問題求解效率更高、且理論上可求得全局最優(yōu)解，因此在大規(guī)模實(shí)際系統(tǒng)中通常將SCUC問題進(jìn)行線性化處理，將其轉(zhuǎn)化為混合整數(shù)線性規(guī)劃問題求解。

SCUC問題中的約束條件，如網(wǎng)絡(luò)約束中的線路、斷面安全穩(wěn)定控制要求，由于電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定、動態(tài)穩(wěn)定、電壓穩(wěn)定、頻率穩(wěn)定等問題與開機(jī)方式密切相關(guān)，開機(jī)臺數(shù)多則提供的系統(tǒng)轉(zhuǎn)動慣量大、短路容量大，且故障下調(diào)節(jié)電壓、頻率能力強(qiáng)，因此開機(jī)臺數(shù)越多系統(tǒng)安全穩(wěn)定水平越高，穩(wěn)定控制限值及要求相應(yīng)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(shù)線性規(guī)劃問題求解。以往做法是將條件斷面相關(guān)的“條件”假設(shè)即開機(jī)方式固化，或直接按照最嚴(yán)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(wǎng)運(yùn)行方式。

發(fā)明內(nèi)容

為解決背景技術(shù)的問題，本發(fā)明提供基于三段式條件斷面約束的SCUC的出清優(yōu)化方法，包括如下步驟：

S1：在安全約束機(jī)組組合問題中，針對網(wǎng)絡(luò)約束中的三段式條件斷面建立機(jī)組開機(jī)臺數(shù)與線路/斷面控制要求間的數(shù)學(xué)表達(dá)式；

S2：通過引入整數(shù)變量等中間變量，將機(jī)組開機(jī)臺數(shù)與線路/斷面控制要求的數(shù)學(xué)表達(dá)式進(jìn)行線性化處理；

S3：根據(jù)總購電成本最小化構(gòu)建優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，并考慮包含機(jī)組開機(jī)臺數(shù)與線路/斷面控制要求的各類約束條件，對機(jī)組組合進(jìn)行優(yōu)化計(jì)算，出清得到機(jī)組組合及分時節(jié)點(diǎn)電價結(jié)果。

具體地，步驟S1中的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：

其中,α_i,t表示機(jī)組i在t時段的啟停狀態(tài)，α_i,t＝0表示機(jī)組停機(jī)，α_i,t＝1表示機(jī)組開機(jī)；

N₀為電廠/電廠群的最小開機(jī)臺數(shù)；N₁為對應(yīng)第一種控制要求時，電廠/電廠群機(jī)組開機(jī)臺數(shù)上限；N₂為對應(yīng)第二種控制要求時，電廠/電廠群機(jī)組開機(jī)臺數(shù)下限；N₃為對應(yīng)第二種控制要求時，電廠/電廠群機(jī)組開機(jī)臺數(shù)上限；N₄為對應(yīng)第三種控制要求時，電廠/電廠群機(jī)組開機(jī)臺數(shù)下限；N_m為電廠/電廠群的最大開機(jī)臺數(shù)；