考虑抽水蓄能机组的发电计划优化方法

摘要

本发明属于电力系统调度自动化技术领域，涉及一种考虑抽水蓄能机组的发电计划优化方法。以系统发电成本最小为目标，综合考虑抽水蓄能机组与常规火电机组的协调调度，考虑各类约束条件优化计算机组发电计划，有助于提高抽水蓄能接入后发电调度的智能化水平和决策能力。同时，该方法具有计算强度低、适应性强的特点，更加适合在我国抽水蓄能机组装机容量较大的调度机构推广应用。

主权项

一种考虑抽水蓄能机组的发电计划的优化方法，其特征在于，包括以下步骤： S01，确定需要进行发电计划优化的调度周期，获取周期内的系统负荷预测曲线、母线负荷预测曲线，获取周期内线路检修计划、联络线计划，获取周期内抽水蓄能机组的可用状态、水库水位，获取周期内火电机组的可用状态、减出力计划，以确定发电计划的优化空间； S02，根据实际电网的电网模型建立以全系统发电成本最小为目标的考虑抽水蓄能机组的发电计划模型； 考虑抽水蓄能机组的发电计划模型以预设定时长作为一个优化的逻辑时段，以调度周期内系统负荷曲线为研究对象，优化抽水蓄能机组与火电机组的出力计划，优化目标为系统内可调度抽水蓄能机组和火电机组的发电成本最小； 考虑抽水蓄能机组的发电计划模型为： 目标函数如式(1)： 式(1)约束条件为： p_j,minu_j,t≤p_j,t≤p_j,maxu_j,t； 0≤δ_j,s,t≤(P_j,s‑P_j,s‑1)u_j,t； ‑Δ_j≤p_j,t‑p_j,t‑1≤Δ_j； p_j,t＝P_j,t； u_j,t＝U_j,t； 其中，F为系统内可调度抽水蓄能机组和火电机组的发电成本，T为系统调度周期所含逻辑时段数，J为系统中参与调度的火电机组数，I为系统中参与调度的抽水蓄能机组数，C_j,t为火电机组j在t时段的发电燃料成本，ST_j,t为火电机组j在t时的启动燃料成本；为抽水蓄能机组i发电状态时在t时段的启动成本；为抽水蓄能机组i抽水状态时在t时段的启动成本；p_i,t为抽水蓄能机组i在t时的出力，p_j,t为火电机组j在t时的出力，为t时的系统负荷预测值；p_j,min与p_j,max分别为火电机组j的出力下限和上限，u_j,t为0或者1，表示火电机组开停状态；S为火电机组发电成本线性分 段数；C_j,min为火电机组j处于出力下限时对应的成本；δ_j,s,t为火电机组j在t时在分段曲线第s段上的出力；b_j,s为火电机组j在其分段曲线第s段的斜率；P_j,s为耗量特性曲线中各分段区间的终点功率，其中起始点P_j,0＝p_j,min；Δ_j为火电机组j每时段可加减负荷的最大值；为抽水蓄能机组i抽水状态在t时段消耗的功率；m标志抽水蓄能机组i抽水状态的功率点；M为抽水蓄能机组i抽水状态的功率点数目；标志抽水蓄能机组i抽水状态在t时段是否处于功率点m；P_i,m为抽水蓄能机组i功率点m的功率值；为抽水蓄能机组i抽水状态在t时段的抽水量；Q_i,m为抽水蓄能机组i处于功率点m时的水流量；为0或者1变量，表示抽水蓄能机组i抽水状态在t时是否开机；为0或者1变量，表示抽水蓄能机组i抽水状态在t时是否停机；P_i,t为抽水蓄能机组i在t时段的出力；为抽水蓄能机组i发电状态在t时段的出力；Q_i,t为抽水蓄能机组i在t时段的耗水量；为抽水蓄能机组i发电状态在t时段的耗水量；为0或者1，表示抽水蓄能机组i在t时段是否处于发电状态；为抽水蓄能机组i上水库在t时段的水量，α_i为抽水蓄能机组i在抽水状态时的水量损耗率；β_i为抽水蓄能机组i在发电状 态时的水量损耗率；与分别为抽水蓄能机组i上水库能容纳的最小和最大水量；为抽水蓄能机组i下水库在t时段的水量，与分别为抽水蓄能机组i下水库能容纳的最小和最大水量；与r_j,t分别为火电机组j在t时提供的上调旋转备用和下调旋转备用，和p_r,t分别为系统t时的上调旋转备用需求和下调旋转备用需求；P_j,t为火电机组j在t时固定出力设定值；U_j,t为火电机组j在t时固定状态设定值；和p_k分别表示支路k的潮流上下限，p_k,t为支路k在t时段的潮流；S03，根据公式(1)的约束条件优化求解获得的抽水蓄能机组和常规火电机组出力； S04，基于全部网络监视元件，对调度周期内的所有逻辑时段进行安全校核；判断是否新增监视元件潮流越限，若没有新增监视元件潮流越限，则进入步骤S05，否则计算新增越限监视元件的灵敏度信息，进入步骤S02； S05，公式(1)的约束条件迭代结束，生成抽水蓄能机组与常规火电机组发电计划，优化结束。