[發明專利]一種大規模區域電網日前安全約束機組組合快速求解方法

有效

• 申請號: 202011151599.0
• 申請日: 2020-10-23
• 公開（公告）號: CN112491091B
• 公開（公告）日: 2022-11-15
• 發明（設計）人: 劉春曉;張薔;王巍;王子強;周鑫;高琴
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司
• 主分類號: H02J3/46
• 分類號: H02J3/46
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 母秋松

本發明公開了一種大規模區域電網日前安全約束機組組合快速求解方法，針對國內大規模區域電網日前安全約束機組組合優化求解效率提升需求，本發明提供一種大規模區域電網日前安全約束機組組合快速求解方法，在大規模區域電網日前安全約束機組組合優化求解前，采用本方法預先判斷系統內次日必開、必停機組集合，以及預先判斷系統內次日存在、不存在潮流越限隱患的穩定斷面，從而大幅度縮減日前安全約束機組組合優化中待確定的機組組合狀態整數變量規模和需要考慮的電網穩定斷面安全約束數量；提高大規模區域電網日前安全約束機組組合優化求解計算效率，使大規模區域電網日前安全約束機組組合優化算法達到實際應用水平。

技術領域

本發明涉及一種大規模區域電網日前安全約束機組組合快速求解方法，屬于電力系統調度自動化技術領域。

背景技術

隨著國內風電、光伏等新能源快速發展，電網新能源并網的快速擴大，部分電網受本地新能源裝機容量、電源結構、負荷水平等因素，存在新能源消納困難。長遠來看，解決新能源消納困難問題，主要是通過加強電網規劃，解決于電網結構薄弱，以及電源布局不合理，無法滿足高滲透率新能源發電接入后的電網頻率電壓和供電可靠性要求的問題。但從短期角度，通過大范圍電網資源統籌優化，對促進新能源接納也有非常明顯的影響，當前，通過大規模區域電網常規能源與間歇式能源發電協調優化，挖掘電網潛力，提升風電、光伏等新能源發電接納能力已經成為提升新能源消納能力的主要手段之一。

大規模區域電網常規能源與間歇式能源發電協調優化，主要通過大規模區域電網內常規機組與新能源機組啟停和出力計劃的聯合優化，合理安排常規機組啟停，在保障電網安全前提下提升電網消納新能源能力。在技術上，大規模區域電網內常規機組與新能源機組啟停和出力計劃的聯合優化，主要是建立安全約束機組組合(SCUC)模型，采用混合整數線性規劃(MIP)方法進行求解。大規模區域電網的安全約束機組組合模型，因機組數量大(國內區域電網一般包含4-6個省級電網，常規水火電機組超過1000臺)，包含了大量的機組組合狀態整數變量；并且大規模區域電網運行需要考慮的穩定斷面數量龐大(一般省級電網穩定斷面數量就可達到近500個)，需要考慮各個時段穩定斷面潮流約束，采用混合整數線性規劃方法求解時，存在求解時間長、收斂速度慢的問題，特別是對日前機組組合優化，難以在較短的時間(日前機組組合優化一般要求30分鐘完成)求解出合理的機組組合計劃，影響了安全約束機組組合技術在大規模區域電網日前調度計劃中的應用。因此，提供大規模區域電網安全約束機組組合優化求解計算效率，是解決區域電網常規能源與新能源協調優化調度、提升大范圍資源優化配置、促進新能源消納能力提升的關鍵。

發明內容

目的：為了克服現有技術中存在的針對國內大規模區域電網日前安全約束機組組合優化模型直接求解耗時過長難以實際應用的問題，針對國內大規模區域電網日前安全約束機組組合優化求解效率提升需求，本發明提供一種大規模區域電網日前安全約束機組組合快速求解方法，在大規模區域電網日前安全約束機組組合優化求解前，采用本方法預先判斷系統內次日必開、必停機組集合，以及預先判斷系統內次日存在、不存在潮流越限隱患的穩定斷面，從而大幅度縮減日前安全約束機組組合優化中待確定的機組組合狀態整數變量規模和需要考慮的電網穩定斷面安全約束數量；提高大規模區域電網日前安全約束機組組合優化求解計算效率。

技術方案：為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案為：

一種大規模區域電網日前安全約束機組組合快速求解方法，包括如下步驟：

步驟1：將大規模區域電網日前安全約束機組組合優化模型中的0/1整數變量y_i,t、z_i,t及u_i,t，松弛為[0,1]之間的連續變量，得到松弛后的大規模區域電網日前安全約束機組組合優化模型，采用線性規劃方法對松弛后的大規模區域電網日前安全約束機組組合優化模型進行求解，得到全部機組各計劃時段最優計劃出力P_i,t；