[發明專利]考慮清潔能源利用率的水電集群送出網架優化方法

有效

• 申請號: 202010467160.2
• 申請日: 2020-05-28
• 公開（公告）號: CN111612266B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 路亮;魏明奎;周泓;黃媛
• 申請（專利權）人: 國家電網公司西南分部
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 成都弘毅天承知識產權代理有限公司 51230
• 代理人: 楊保剛

1.考慮清潔能源利用率的水電集群送出網架優化方法，其特征在于：預先設定約束性硬指標和評價性軟指標并建立適應性分析指標體系、預先設定水電集群到負荷中心的送電方案備選庫；

所述適應性分析指標體系的建立，包括步驟S1至S7：

S1：根據預設的指標特性，將所有指標分為約束性硬指標和評價性軟指標；

S2：由軟指標構成適應性分析指標體系；

S3：形成適應性分析指標體系；

S4：指標體系量化；

S5：利用熵權法求取各指標權重，對指標體系進行降維；

S6：構造加權標準化矩陣；

S7：確定評語集中隸屬度；

所述送電方案備選庫的建立，包括步驟S8至S15：

S8:確定分析研究目標水平年及遠景展望年；

S9:分析得到水電電源集群開發規劃、投產時序及用電負荷中心規劃；

S10:分析計算負荷中心的負荷需求及負荷特性；

S11:分析計算龍頭水庫所轄水電集群的裝機容量及出力特性，為接下來的分區平衡電力流規劃的相關計算提供數據支撐；

S12:通過分區平衡分析，得到分區平衡電力流規劃；

S13:依據分區平衡電力流規劃，得到水電集群送出方案及送出通道需求；

S14：依據通道經過的原始森林、自然保護區，對送出方案進行約束及優化；

S15：形成水電集群到負荷中心的送電方案備選庫；

根據送電方案備選庫，采用熵權法的評估方式對備選方案庫進行評估，得到水電集群送出網架優化方案，包括步驟S16至S28：

S16：計算各方案對應所屬評價集的隸屬度，確定備選方案排序；

S17：選出當前最優的水電集群送出方案；

S18：是否滿足系統安全穩定約束？若是，轉下一步；若否，轉S21；

S19：是否能通過嚴重故障校核？若是，轉下一步；若否，轉S21；

S20：是否滿足通道約束？若否，轉下一步；若是，轉S26；

S21：在備選庫中刪除當前方案；

S22：備選庫中是否有備選方案？若否，轉下一步；若是，轉S17；

S23：水電集群開發規模及投產時序是否可優化？若是，轉下一步；若否，轉S25；

S24：在約束邊界條件下，優化水電集群開發規模及投產時序；轉S11；

S25：優化分區平衡，改變電力流向；轉S12；

S26：分析計算各規劃水平年的清潔能源利用率；

S27：判斷是否滿足清潔能源利用率約束？若是，轉下一步；若否，轉S21；

S28：形成水電集群送出方案；

S29：依據現有電網通道，得到水電集群送出網架優化方案；

S30：結束

所述S10采用了GM(1,1)模型的灰色預測法判斷符合需求和符合特性，包含三個步驟：

步驟一：累加生成構造遞增數列，列出微分方程矩陣；

原始數據列和一階累加形成的數據列分別如式(1)(2)所示；

x⁽⁰⁾＝{x⁽⁰⁾(1),x⁽⁰⁾(2),…,x⁽⁰⁾(k)},k＝1,2,…,n (1)

x⁽¹⁾＝{x⁽¹⁾(1),x⁽¹⁾(2),…,x⁽¹⁾(k)},k＝1,2,…,n (2)

式中，x⁽⁰⁾表示原始數據列，即研究區域內負荷的歷史數據；x⁽¹⁾表示一階累加后形成的數據列，即研究區域內負荷的累加數據；

由此可將微分方程列出如式(3)所示：

式中，a、u均為模型參數，分別成為發展灰度和內生灰度參數：

將該微分方程(3)改寫為矩陣形式，如式(4)所示：

步驟二：得出GM(1,1)模型的時間響應函數，

將累加數據值代入微分方程矩陣，求得模型參數a，u的值，將其代回原來的微分方程，可得到迭代方程如式(5)所示：

步驟三：最后得出原始數列的灰色預測模型，

對式(5)作累減還原，得到原始數列X⁽⁰⁾的灰色預測模型，根據該模型，按所要預測時間的序號數，對k附以不同數值，計算出該時間 點的預測值，完成預測工作；

所述S26和27，均通過下列公式計算分析計算各規劃水平年的清潔能源利用率，滿足公式(13)，清潔能源利用率約束達標：

清潔能源總出力為：

清潔能源總廢棄量為：

因此，定義清潔能源的利用率如式(12)所示：

清潔能源利用率約束：

F為總風力、光伏、水電發電量；α為總棄風、棄光、棄水量；k∈{w，s，h}，w、s、h分別為風電場、光伏電站和水電站的編號；ω_k為風光水棄量的懲罰系數；為機組k在t時段的預測發電量；為機組k在日前調度計劃中t時段的發電量；λ為新能源利用率。

2.根據權利要求1所述的考慮清潔能源利用率的水電集群送出網架優化方法，其特征在于：所述S12和S13均通過分區平衡分析得到分區平衡電力流規劃，并依據該電力流規劃，得到水電集群送出方案和送出通道需求，初步形成外送方案庫。