[發明專利]一種多時段高維投影機組組合模型的構建方法和裝置

在審

• 申請號: 202011208689.9
• 申請日: 2020-11-03
• 公開（公告）號: CN112258076A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 楊林峰;李維;方蓓華;陳施菲
• 申請（專利權）人: 廣西大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京艾皮專利代理有限公司 11777
• 代理人: 馮鐵惠

本發明適用于電力技術領域，提供了一種多時段高維投影機組組合模型的構建方法和裝置，該方法通過采集電力系統電機機組的基礎數據，利用變量投影技術將機組功率變量及與其相關的參數投影到區間[0,1]，并引入電機機組在多個時段內單個機組的所有運行狀態，并基于機組的實際運行需求利用引入的狀態變量系統地推導出多時段內的機組出力上界約束和爬坡約束的理想表達形式；利用引入的新狀態變量與其他狀態變量之間的關系消除新狀態變量以提升模型的簡潔性，加入其他約束和目標函數后最終得到多時段的機組組合模型。根據該建模方法，一個多時段高維投影機組組合模型被建立。該模型更緊湊，且計算效率更高。

技術領域

本發明屬于計算機技術領域，尤其涉及一種多時段高維投影機組組合模型的構建方法和裝置。

背景技術

能源是現代社會的血液，是人類社會生存和發展的重要物質基礎。然而，化石能源的大量消耗也導致能源短缺、環境污染等問題愈加嚴重。電能作為我國社會生產和生活的重要能源消費形式，在能源消費總量中占據的比重較大。然而，由于火力發電需要消耗大量的化石能源，并產生大量的二氧化碳等溫室氣體，使得電力行業成為了化石能源的主要“消費者”和溫室氣體的主要“生產者”。在此背景下，使用可再生能源替代化石能源進行發電和提高能源的利用效率是緩解能源緊張、改善環境質量的重要措施。然而，可再生能源受天氣等不確定因素影響較大，提高其利用率仍有許多技術難點要解決，所以當下的最為有效的手段是提高化能源的利用效率。因此，優化火力發電機組的調度計劃，對減少化石能源的使用和溫室氣體的排放具有十分重要的意義。

優化發電機組的調度計劃，就是在保證電力系統安全運行的前提下，以總發電費用最少或者其它需求為目標優化發電機組的啟停和出力計劃。為了便于研究，人們根據數學規劃理論將發電機組調度計劃的優化問題轉化為一類混合整數規劃(mixed integerprogramming，MIP)問題，即機組組合(the unit commitment，UC)問題。然而，UC問題是一種具有非凸、高維和離散等特性的混合整數非線性規劃(mixed integer nonlinearprogramming，MINLP)問題，求解十分困難。

因此，目前迫切需要一種計算效率高的UC模型，用于控制和調度電網發電資源，同時滿足機組完成合同電量的實際需求，達到資源優化配置和節能減排的目標。

發明內容

本發明實施例的目的在于提供一種多時段高維投影機組組合模型的構建方法，旨在解決現有的UC模型求解困難，計算效率低，不能同時滿足機組完成合同電量的實際需求，從而達到資源優化配置和節能減排的目標的問題。

本發明實施例是這樣實現的，一種多時段高維投影機組組合模型的構建方法，所述方法包括：

采集電力系統發電機機組的基礎數據，所述基礎數據包括發電機機組的運行特性數據、負荷預測數據以及各時段的旋轉備用數據；

利用變量投影技術將電機機組功率變量以及與其相關的參數進行投影，得到投影后的電機機組功率變量以及與其相關的參數，其中投影區間為[0,1]；

根據所述基礎數據、投影后的電機機組功率變量以及與其相關的參數以及電機機組在運行、啟動和關機三個時段內單個機組的所有運行狀態變量，構建多時段高維投影機組組合模型。

本發明實施例的另一目的在于提供一種多時段高維投影機組組合模型的構建裝置，所述裝置包括：

數據采集單元，用于采集電力系統發電機機組的基礎數據，所述基礎數據包括發電機機組的運行特性數據、負荷預測數據以及各時段的旋轉備用數據；