[發明專利]基于多目標和MPEC規劃制定發電計劃放開方案的方法

在審

• 申請號: 202010729216.7
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN111967895A
• 公開（公告）日: 2020-11-20
• 發明（設計）人: 朱繼松;荊朝霞
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G06Q30/02
• 分類號: G06Q30/02;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本發明公開了一種基于多目標和MPEC規劃制定發電計劃放開方案的方法，包括步驟：1)基于電網公司利潤最大化并考慮高成本機組市場中標量，設置機組中標量乘數，建立上層優化模型；2)基于上層優化模型，以市場化購電成本最小為目標，建立下層優化模型，并利用KKT條件進行轉化，采用SOS1對互補條件進行松弛；3)利用MPEC規劃，將上、下層優化模型轉化為單層模型進行求解；4)電網公司根據優化結果制定發電計劃放開方案。本發明將發電計劃放開方案和電力市場出清結合起來，通過雙層優化的方法使得放開方案既能滿足電網公司自身利潤最大化的同時還能兼顧高成本機組的市場生存問題，利用電力網絡的阻塞特點，有效緩解方案制定困難的問題。

技術領域

本發明涉及電力市場和電力系統的技術領域，尤其是指一種基于多目標和MPEC(Mathematical Programming with Equilibrium Constraints)規劃制定發電計劃放開方案的方法。

背景技術

目前，增加電力市場交易量的方式主要是提高發用電計劃的放開程度。對于電網公司來說，發用電計劃的放開程度提高意味著更多的發用電計劃電量成為電力市場交易標的，在總消費電量一定的情況下，這將導致電網通過電量統購統銷獲得的利潤越來越少。目前電網公司根據政府明確的發電計劃放開總量制定當年詳細的發電計劃放開方案，方案中需要明確各機組的市場電量和計劃電量。制定方案的過程中，電網公司需要考慮高成本機組的市場生存問題。在上述的背景下，電網公司在完成發電計劃放開目標的同時還要兼顧自身和高成本機組的利益最大化，因此制定發電計劃放開方案非常困難。

本發明提供一種基于多目標和MPEC規劃制定發電計劃放開方案的方法，有效緩解方案制定困難的問題。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提出了一種基于多目標和MPEC規劃制定發電計劃放開方案的方法，突破傳統方案制定方法無法同時兼顧電網公司自身利潤和高成本機組市場生存的問題，將發電計劃放開方案和電力市場出清結合起來，讓電網公司在實現放開目標的同時考慮高成本機組的市場出清量，通過雙層優化的方法使得放開方案既能滿足電網公司自身利潤最大化的同時還能兼顧高成本機組的市場生存問題，從而實現電網公司多方面的目標，進一步實現發電計劃的方案制定，緩解方案制定困難的問題。

為實現上述目的，本發明所提供的技術方案為：基于多目標和MPEC規劃制定發電計劃放開方案的方法，該方法以電網公司購銷價差費用最大化作為第一優化目標，高成本機組市場中標量最大化作為第二優化目標，通過將兩個目標進行相加，進而得到最終的優化目標，并建立相應的優化模型，在確保電網公司收益同時，也實現高成本機組的市場中標量，并且，將市場出清問題轉化為MPEC規劃：以市場化購電成本最小，利用KKT條件將市場出清問題轉為一系列約束；通過對建立的模型進行數學求解，即可獲得滿足電力系統約束和電力市場約束的優化解，進而制定發電計劃放開方案；其包括以下步驟：

1)基于電網公司利潤最大化并考慮高成本機組市場中標量，設置機組中標量乘數，建立上層優化模型；

2)基于上層優化模型，以市場化購電成本最小為目標，建立下層優化模型，并利用KKT條件進行轉化，采用SOS1對互補條件進行松弛；

3)利用MPEC規劃，將上、下層優化模型轉化為單層模型進行求解；

4)電網公司根據優化結果制定發電計劃放開方案。

在步驟1)中，所述電網公司利潤是指電網公司通過統購統銷獲取的購銷費用之差；所述高成本機組市場中標量是指機組出清量，能夠通過市場出清程序獲得；所述機組中標量乘數是指電網公司在制定放開方案的決策過程中設置的系數，反映作為決策主體的電網公司對于各機組市場出清量的重視程度。

所述步驟1)包括以下步驟：

1.1)設置機組中標量乘數