[发明专利]在大互联电网范围内协调进行电力电量平衡的优化方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统自动化技术领域，特别涉及一种在大互联电网范围内协调进行电力电量平衡的优化方法。

背景技术

近年来，持续、快速、不均衡的电力需求增长以及可再生能源的迅猛发展，促使我国能源和电力的发展出现了新趋势和新变化，对电网的整体电力电量平衡提出了新的挑战。一方面，我国能源资源分布和地区经济发展不均衡的情况正在加剧，电力紧缺省份的平均缺电深度升高，不利于保障经济稳定持续发展；另一方面，“市场煤、计划电”的管理体制导致电煤矛盾突出，在供煤不足的情况下，即使具有充足的装机容量，却难以满足电量平衡。与此同时，随着特高压电网的逐步建成，跨区跨省电力电量交换能力大为提高，使得在大范围内进行电力电量平衡和能源资源的优化配置成为可能。

目前，在我国电力系统“分层分区”的管理体制下，各级调度的电力电量平衡一般采取自下而上汇总、自上而下落实的模式，于各年、季、月、旬分别开展。在各周期内，结合送受电计划、各类发电机组可调出力和检修、新投、退役情况，对周期内每时段的预测最大最小电力以及总电量作出平衡分析，并根据供需平衡的总体目标将预测负荷分解到各个发电厂或发电机组。

当前的电力电量平衡模式以省内自我平衡为主，没有充分考虑全网统筹、国省协调平衡，难以适应日益迫切的全网协调运行要求。电网规模的不断扩大为电力系统的调度运行带来了极大的优化潜力，充裕的跨区跨省电力交换能力将能够带来负荷错峰互补、电源互补、事故备用共享等效益。电力电量的全网统筹平衡将大大提高全局能源资源的优化配置水平，是我国电网调度运行发展的必然选择。

综上，我国电力工业的发展趋势对电力电量平衡工作提出了越来越高的要求，当前以省为主的电力电量平衡平衡模式与方法并不具备支撑大互联电网协调运行的条件，需要提出科学合理、切实可行的协调优化模型和方法予以解决。

发明内容

本发明的目的在于针对上述问题，提供一种在大互联电网范围内协调进行电力电量平衡的优化方法，充分利用不断增强的跨区跨省电力电量交换能力，以提高全局能源资源优化配置水平。

本发明的技术方案包括如下步骤：

1)各省级电网根据省调电厂(省级电网所调度发电厂)各发电机组的检修计划、可调能力以及发电成本信息，按时段生成一组等效发电成本曲线，该曲线表征该省所有机组承担的发电负荷与发电成本之间的关系；

2)存在电量受限情况的省级电网，根据省调电厂的最大与最小电量约束，生成电量受限成本增量曲线，该曲线表征该省因电量受限而导致产出一定电量所需要付出的额外发电成本；

3)各省级电网将等效发电成本曲线与电量受限成本增量曲线上传到国级电网；

4)国级电网分别将各个省级电网等值为一个节点，并挂接具有相应等效发电成本曲线特性的等值机组和在该省内部上网的国调机组，以省间联络线为支路连接各省对应的节点，从而形成省间送受电的等效拓扑模型；

5)国级电网根据国调电厂(国级电网所调度发电厂)各发电机组的检修计划、可调能力以及发电成本信息，基于各省级电网等值发电机的等效发电成本曲线和电量受限成本增量曲线，以及省间联络线的传输容量，优化省间送受电计划和国调电厂的电力电量计划：在电力电量富余时，国级优化省间送受电的目标是通过省间交易最小化全网发电成本，在电力电量紧缺时，国级优化省间送受电的目标是各省在时间、空间上均衡缺电，降低平均缺电深度；

6)国级电网将省间送受电计划下发至各个省级电网；

7)各省级电网根据省间送受电计划，以及省调电厂的可调能力，优化省调电厂的电力电量计划：在电力电量富余时，省级优化省调电厂电力电量计划的目标是最小化省内发电成本，在电力电量紧缺时，省级优化省调电厂电力电量计划的目标是在时间上均衡缺电，降低平均缺电深度；

省间送受电计划、国调电厂的电力电量计划、省调电厂的电力电量计划组合形成大互联电网的电力电量平衡优化结果。

本发明的有益效果如下：

本发明提出在大互联电网范围内协调进行电力电量平衡的优化方法。该方法利用省级电网等效发电成本曲线和电量受限成本增量曲线实现国级电网和省级电网电力电量平衡优化决策的分解和协调。在电力电量富余时，该方法以最小化发电成本为目标，通过决策各个发电机组的出力计划以及省间送受电计划，提高全局能源资源优化配置水平。在电力电量紧缺时，该方法以实现时空均衡缺电为目标，降低时间和空间上的平均缺电深度，有效减少由电力供应不足带来的经济损失，实现能源资源的优化调配。该方法避免了大规模统一计算问题，计算效率高，实施难度小，具有很强的工程实用性。