密集水電地區的機組月度調度方法技術

本發明專利技術公開了一種密集水電地區的機組月度調度方法，包括獲取目標密集水電地區的機組數據和預掛牌月偏差平衡機制相關數據；將各機組的月度電量分解到日；在每個調度日前制定日前機組出力計劃；在調度日當天實時調整機組出力；將當日的偏差電量平均分配到當月剩余的每日的計劃電量當中；重復上述步驟完成密集水電地區的機組月度調度。本發明專利技術將月度合約電量分解到日，作為機組初始日計劃電量，以機組日偏差平衡最小為目標進行調度，并將日偏差電量在月內滾動的方法可以實現預掛牌平衡機制下月度偏差平衡最小，通過日偏差電量的滾動使得機組偏差電量在月內自行抵消，靈活性較高，可適用于來水、負荷等預測偏差較大的情況，而且可靠性高、實用性好。

【技術實現步驟摘要】
密集水電地區的機組月度調度方法
本專利技術屬于電網調度領域，具體涉及一種密集水電地區的機組月度調度方法。
技術介紹
隨著經濟技術的發展和人們生活水平的提高，電能已經成為了人們生產和生活中必不可少的二次能源，給人們的生產和生活帶來了無盡的便利。因此，電力系統的穩定可靠運行，就成為了電力系統最重要的任務之一。目前，隨著電網技術的發展和管理水平的提高，預掛牌月偏差平衡機制已經開始應用于電網運行階段，從而通過調整電源側出力來確保供需平衡。但是，預掛牌月偏差平衡機制加入和執行，加強了月度合同剛性執行的力度。因此，該機制對調度機構提出了更高的要求，需要調度機構尋求一種切實可行的調度方法以適應這種偏差平衡機制，從而減小系統偏差。但是，在密集水電地區，水電可用出力很大程度上取決于天氣、來水等因素，隨機性較強，會造成很大的發電量偏差。因此，對于密集水電地區，亟需提供一種月度調度方法，以確保有效減少月度電量偏差。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種可靠性高、實用性好且能夠有效減少月度電量偏差的密集水電地區的機組月度調度方法。本專利技術提供的這種密集水電地區的機組月度調度方法，包括如下步驟：S1.獲取目標密集水電地區的機組數據和預掛牌月偏差平衡機制相關數據；S2.根據步驟S1獲取的數據，將各機組的月度電量分解到日；S3.在每個調度日前制定日前機組出力計劃；S4.根據步驟S3制定的日前機組出力計劃，在調度日當天實時調整機組出力；S5.采用步驟S4完成機組的當日實時出力調整后，將當日的偏差電量平均分配到當月剩余的每日的計劃電量當中；S6.重復步驟S3～S5，完成密集水電地區的機組月度調度。步驟S2所述的將各機組的月度電量分解到日，具體為采用如下步驟進行分解：A.針對火電機組，采用二次規劃法，以各機組的合約完成進度偏差最小為目標構建目標函數；B.針對水電機組，以日分解電量與水電預測出力方差最小為目標構建目標函數；C.構造約束條件；D.在步驟C構造的約束條件下，求解火電機組的目標函數和水電機組的目標函數，從而將各機組的月度電量分解到日。步驟A所述的針對火電機組，采用二次規劃法，以各機組的合約完成進度偏差最小為目標構建目標函數，具體為采用如下算式構建目標函數：式中T為火電部分目標函數；X為當月的天數；I為火電機組總數；ci,x為火電機組i在第x天的合約電量完成進度，且為火電機組i的第x天的分解電量，為火電機組i第x天以前已經完成的電量且為火電機組i在第d天完成的電量，1≤d≤x-1，為火電機組i的月度合約電量；為所有火電機組平均進度且步驟B所述的針對水電機組，以日分解電量與水電預測出力方差最小為目標構建目標函數，具體為采用如下算式構建目標函數：式中H為水電部分目標函數；Qmax,j,x為水電機組j在第x天的最大發電能力；為水電機組j在第x天的分解電量；J為水電機組總數。步驟C所述的構造約束條件，具體為采用如下算式作為約束條件：式中為火電機組i的第x天的分解電量；為火電機組i的第x天的分解電量的最小值；為火電機組i的第x天的分解電量的最大值；為水電機組j在第x天的分解電量；為水電機組j在第x天的分解電量的最小值；為水電機組j在第x天的分解電量的最大值；為火電機組i的月度合約電量；為水電機組j的月度合約電量；Dx為第x天的負荷需求；X為當月的天數；I為火電機組總數；J為水電機組總數。步驟S3所述的在每個調度日前制定日前機組出力計劃，具體為采用如下步驟制定計劃：a.采用如下算式構建偏差平衡目標函數：式中Ninc為參與上調的機組數；Eu為參與上調的機組的機組日實發電量；Eu,day為參與上調的機組的日計劃電量；Cu,inc為機組上調報價；Ndec為參與下調的機組數；Ev,day為參與下調的機組的日計劃電量；Ev為參與下調的機組的機組日實發電量；Cv,dec為機組下調報價；b.采用如下算式構建節能降耗目標函數：minf2＝fT+fH式中fT為火電煤耗且T為調度周期，I為火電機組總數，ai、bi和ci均為火電機組i的煤耗系數，δi,t為火電機組i在t時刻的機組啟停狀態，且若機組開啟δi,t＝1，否則δi,t＝0，Pi,t為火電機組i在t時刻的出力；為機組啟動煤耗，為機組停機煤耗；fH為水電機組棄水成本且η為水煤折算系數，djt為水電機組j在t時刻棄水流量；c.采用如下算式構建約束條件：節點功率平衡約束：備用約束：線路傳輸約束：火電機組約束：水電機組約束：式中N為電網節點總數；A為機組-節點關聯矩陣；Pn,t為t時刻機組n出力；Ln,t為t時刻節點n的負荷；M為電網支路總數；B為支路-節點關聯矩陣；FL.t為t時刻支路m的潮流功率；I為火電機組總數；Pi,max為火電機組i在t時刻最大可用出力；δi,t為火電機組t時刻開停機狀態；J為水電機組總數；Pj,t,max為水電機組j在t時刻最大可用出力；L為系統內負荷節點數量；Pl,t為t時刻節點l的負荷；S為備用要求；FLbt為支路b在t時刻功率潮流；θp為支路b在節點p的相角；θq為支路b在節點q的相角；xpq為支路b的電抗；FLbmin為支路b的功率下限值；FLbmax為支路b的功率上限值；θpt為節點p在t時刻相角；θpmin為節點p的相角下限；θpmax為節點p的相角上限；θref為平衡節點相角；Ii,t為火電機組i在t時刻開停機狀態；Pi,min為火電機組i的出力下限；Pi,t為火電機組i在t時刻的出力值；Pi,max為火電機組i的出力上限；RUi為機組爬坡限制；RDi為機組爬坡限制；為火電機組i在t-1時刻的機組持續運行時間；為火電機組i在t-1時刻的機組持續停機時間；為火電機組i在t時刻的機組允許最小運行時間；為火電機組i在t時刻的機組允許最小停機時間；Vj,t為水電機組j在t時刻的出力值；為水電機組j在t時刻的入庫流量；qjt為水電機組j在t時刻的發電流量；djt為水電機組j在t時刻的棄水流量；Vj,min為水電機組j的最小出力值；Vj,max為水電機組j的最大出力值；qj,max為水電機組j在t時刻的最大發電流量；Pj,t為水電機組j在t時刻的可用出力；Pj,max為水電機組j的最大可用出力；ρj為水電機組j的發電耗水率；d.在步驟c構建的約束條件下，求解步驟a和步驟b構建的目標函數，從而制定日前機組出力計劃。步驟S4所述的在調度日當天實時調整機組出力，具體為求解如下目標函數，從而實時調整機組出力：式中N′inc為參與上調的機組總數；Iu,t為機組t時刻開停機狀態；P′u,t為日內調度t時刻機組u的實際出力；Pu,t為日前計劃中t時刻機組u的出力；Cu,inc為機組u上調報價；N′dec為參與下調的機組總數；Iv,t為機組t時刻開停機狀態；Pv,t為日前計劃中t時刻機組v的出力本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種密集水電地區的機組月度調度方法，包括如下步驟：/nS1.獲取目標密集水電地區的機組數據和預掛牌月偏差平衡機制相關數據；/nS2.根據步驟S1獲取的數據，將各機組的月度電量分解到日；/nS3.在每個調度日前制定日前機組出力計劃；/nS4.根據步驟S3制定的日前機組出力計劃，在調度日當天實時調整機組出力；/nS5.采用步驟S4完成機組的當日實時出力調整后，將當日的偏差電量平均分配到當月剩余的每日的計劃電量當中；/nS6.重復步驟S3～S5，完成密集水電地區的機組月度調度。/n

【技術特征摘要】
1.一種密集水電地區的機組月度調度方法，包括如下步驟：
S1.獲取目標密集水電地區的機組數據和預掛牌月偏差平衡機制相關數據；
S2.根據步驟S1獲取的數據，將各機組的月度電量分解到日；
S3.在每個調度日前制定日前機組出力計劃；
S4.根據步驟S3制定的日前機組出力計劃，在調度日當天實時調整機組出力；
S5.采用步驟S4完成機組的當日實時出力調整后，將當日的偏差電量平均分配到當月剩余的每日的計劃電量當中；
S6.重復步驟S3～S5，完成密集水電地區的機組月度調度。


2.根據權利要求1所述的密集水電地區的機組月度調度方法，其特征在于步驟S2所述的將各機組的月度電量分解到日，具體為采用如下步驟進行分解：
A.針對火電機組，采用二次規劃法，以各機組的合約完成進度偏差最小為目標構建目標函數；
B.針對水電機組，以日分解電量與水電預測出力方差最小為目標構建目標函數；
C.構造約束條件；
D.在步驟C構造的約束條件下，求解火電機組的目標函數和水電機組的目標函數，從而將各機組的月度電量分解到日。


3.根據權利要求2所述的密集水電地區的機組月度調度方法，其特征在于步驟A所述的針對火電機組，采用二次規劃法，以各機組的合約完成進度偏差最小為目標構建目標函數，具體為采用如下算式構建目標函數：



式中T為火電部分目標函數；X為當月的天數；I為火電機組總數；ci,x為火電機組i在第x天的合約電量完成進度，且為火電機組i的第x天的分解電量，為火電機組i第x天以前已經完成的電量且為火電機組i在第d天完成的電量，1≤d≤x-1，為火電機組i的月度合約電量；為所有火電機組平均進度且


4.根據權利要求3所述的密集水電地區的機組月度調度方法，其特征在于步驟B所述的針對水電機組，以日分解電量與水電預測出力方差最小為目標構建目標函數，具體為采用如下算式構建目標函數：



式中H為水電部分目標函數；Qmax,j,x為水電機組j在第x天的最大發電能力；為水電機組j在第x天的分解電量；J為水電機組總數。


5.根據權利要求4所述的密集水電地區的機組月度調度方法，其特征在于步驟C所述的構造約束條件，具體為采用如下算式作為約束條件：









式中為火電機組i的第x天的分解電量；為火電機組i的第x天的分解電量的最小值；為火電機組i的第x天的分解電量的最大值；為水電機組j在第x天的分解電量；為水電機組j在第x天的分解電量的最小值；為水電機組j在第x天的分解電量的最大值；為火電機組i的月度合約電量；為水電機組j的月度合約電量；Dx為第x天的負荷需求；X為當月的天數；I為火電機組總數；J為水電機組總數。


6.根據權利要求5所述的密集水電地區的機組月度調度方法，其特征在于步驟S3所述的在每個調度日前制定日前機組出力計劃，具體為采用如下步驟制定計劃：
a.采用如下算式構建偏差平衡目標函數：



式中Ninc為參與上調的機組數；Eu為參與上調的機組的機組日實發電量；Eu,day為參與上調的機組的日計劃電量；Cu,inc為機組上調報價...

【專利技術屬性】
技術研發人員：譚玉東，王燦林，胡資斌，涂釗穎，
申請(專利權)人：國網湖南省電力有限公司，國網湖南省電力有限公司經濟技術研究院，國家電網有限公司，
類型：發明
國別省市：湖南;43