区域电网直调抽水蓄能电站群短期多电网负荷分配方法

摘要

本发明涉及电网调度运行领域，公开了区域电网直调抽水蓄能电站群短期多电网负荷分配方法，可兼顾多个电网差异化负荷调节需求以及电站控制目标，实现抽蓄电站群多电网负荷分配目标，使各电网剩余负荷尽量平稳不变。其技术方案为：以剩余负荷最高、最低点作为启发信息确定电站发电、抽水位置及大小，同时以多电网剩余负荷方差最小为目标，采用电量等分策略和排列组合原理进行出力网间分配，通过交替进行电站出力求解和网间分配，直至得到满足控制需求的电站负荷分配结果。本发明在我国区域电网调度运行管理中具有重要的率先垂范意义。

主权项

1.区域电网直调抽水蓄能电站群短期多电网负荷分配方法，包括确定电站日出力过程和分配电站出力到各电网两个部分，其特征在于如下步骤：第一部分：确定电站日出力过程（1）定义变量：定义迭代次数为i，抽蓄电站编号为k，第i次迭代时k号电站的发电量为耗电量为定义i%2=0时k号电站为抽水工况，否则为发电工况，设初始迭代次数i=1；（2）设电站编号k=1；（3）计算电站面临的总负荷：利用计算电站k面临的总负荷过程，其中R_k,g表示电站k送向电网g的送电量比例，表示电网g在t时段剩余负荷；（4）若i%2=0，则为抽水工况，当且则寻找总负荷中最低负荷点jj，以及包含jj点在内的连续tv_k个负荷之和最低负荷点，将这tv_k个时段的抽水功率增加ΔQP，进行约束处理及水量平衡计算，转至步骤（5），式中ΔQP为电站抽水爬坡速率，E_k,c表示耗电量期望值；当则寻找所有抽水时段内总负荷曲线最高点j，将j点抽水功率减小ΔQP，进行约束处理及水量平衡计算，转至步骤（5）；当则直接跳至步骤（6）；若i%2≠0，则为发电工况，当且则寻找总负荷曲线的最高负荷点jj，以及包jj点在内的连续tv_k个负荷之和最大的点，将这tv_k个时段的发电出力增加ΔP，进行约束处理及水量平衡计算，转至步骤（5），式中ΔP为电站发电爬坡速率，E_k,p表示耗电量期望值；当则寻找所有发电时段内总负荷曲线最低点j，将j点发电出力减小ΔP，进行约束处理及水量平衡计算，转至步骤（5）；当$|E_{k,p}^i-E_{k,p}|\le \mathrm{\Delta P},$则直接跳至步骤（6）；（5）采用出力网间分配算法将电站出力分配到各受电电网，正值表示发电出力，负值表示抽水功率，重新计算各电网剩余负荷；（6）令k=k+1，若k≤K，则跳至步骤（3），否则转至步骤（7）；（7）令i=i+1，跳至步骤（2）；循环迭代，直至所有电站的发电量或耗电量均达到控制目标则停止迭代；第二部分：电站出力网间分配对于任一抽蓄电站，在出力过程和送电量比例一定的情况下，采用如下方法进行网间出力分配；假设该电站k需要向电网g₁、g₂和g₃送电，送电比例分别为和其发电量为E_k,p，抽水耗电量为E_k,c，具体的出力网间分配算法步骤如下：（1）电量等分：将发电量（正出力）横向等分为100份，每份电量均为ΔE_p，并将这100份电量从上向下依次编号为j=1、2、……100；（2）初始解确定：根据电站的送电量比例，确定电网g₁、g₂和g₃分得的初始电量块集合分别为${\{\mathrm{\Delta E}}_{p,g_1}^1{E}_{p,g_1}^2,···,{\mathrm{\Delta E}}_{p,g_1}^{100\times R_{k,g_1}}\},$$\{{\mathrm{\Delta E}}_{p,g_2}^{100\times R_{k,g_1}+1},{\mathrm{\Delta E}}_{p,g_2}^{100\times R_{k,g_1}+2},···,{\mathrm{\Delta E}}_{p,g_2}^{100\times (R_{k,g_1}+R_{k,g_2})}\}$和$\{{\mathrm{\Delta E}}_{p,g_3}^{100\times (R_{k,g_1}+R_{k,g_2})+1},{\mathrm{\Delta E}}_{p,g_3}^{100\times (R_{k,g_1}+R_{k,g_2})+2},···,{\mathrm{\Delta E}}_{p,g_3}^{100}\};$任一电网的受电出力过程即为该电网所有电量块的出力累加值；（3）组合寻优：分别从3个电网的电量块集合中按顺序各取1个电量块，标记为j₁₁、j₂₁、j₃₁，更改这三个电量块所属电网标号，根据排列组合原理，共有种组合；计算每种组合下各电网的受电出力过程以及各电网余荷方差，通过多目标模糊优选法选择6种组合中的最优解；（4）循环迭代：从各电网的电量块集合中，按顺序各取下一个电量块，标记为j₁₂、j₂₂、j₃₂，跳至步骤（3），若某电网电量块标号取完而其余电网的电量块未取完，则该电网重新选择第一个电量块，其它电网仍按顺序取下一电量块，依此循环，直至目标函数值达到稳定即可停止：抽水功率的网间分配原理与发电工况相同；上述方法假设送电比例均保留到小数点后2位，这样当电量等分为100块时，各电网分到的电量块数恰好为整数，而工程实际中对电量的控制要求更高，送电比例有可能保留到小数点后3位甚至更多，这种情况下电网的受电量块数包含小数，对这部分电量进行处理以保证分配结果完全满足给定的电量控制需求；具体如下：（1）分别记各电网受电量块数中的小数值为和则（2）从100份电量中取出份电量，每份电量均按照比例计算送至各电网的时段出力，其余100-R′_k份电量按照上述网间出力分配方法进行分配；例如，若电网g₁、g₂和g₃的受电比例分别为0.3333、0.2778和0.3889，则分别为0.33、0.78、0.89，显然需要从100份电量中取出2份电量，并按照比例0.33/2、0.78/2、0.89/2计算各电网的在各时段的受电出力。