[发明专利]一种基于水火协调的安全约束发电计划制定方法

说明书

本发明提供了一种基于水火协调的安全约束发电计划制定方法，该方法包括以下步骤：获取电网基础数据，确定用电需求；基于“三公”调度和节能调度平衡电量并调节电力；根据水火协调约束需求确定水火协调联合优化模型的约束条件；确定优化目标；进行水火协调联合优化计算，确定发电计划。该方法针对含有大规模水电接入调度机构的电网运行与计划编制特点，结合水电运行及水火协调优化特性，优化目标包括火电和水电机组的运行成本、机组出力调整罚函数，通过水电和火电机组的相互协调消峰填谷，以减少系统中机组的出力总调整幅度，从而减少系统内机组功率调整损耗。

技术领域

本发明涉及一种含有大规模水电接入的电网调度领域的方法，具体讲涉及一种基于水火协调的安全约束发电计划制定方法。

背景技术

随着经济的快速发展，能源与环境之间的矛盾也日趋严峻，如何提高能源利用效率，节约能源消耗，减少环境污染是当前面临的一项重要课题。提升清洁能源占比以及电网对其消纳能力是解决该问题的主要手段之一。清洁能源的种类主要有水电、风电、光伏发电能，而水电与其他清洁能源相比，具有成本低廉，调节灵活，蕴藏丰富等明显优势，成为电力系统能源结构中的重要组成部分。随着新机组的不断投运，水电总装机容量也在飞速增长。

虽然水电具有诸多优势，但是在实际电力调度生产过程中，含有大规模水电接入的电力系统十分复杂。受水火电之间的耦合关系和径流式水电不确定性等因素的影响，其发电计划安排成为一个复杂的优化问题。水火混合系统的调度中，传统的经济调度方式通常将其分解成水电子问题和火电子问题。这样的分解可以降低求解难度，但以牺牲求解的整体优化性为代价，难以实现资源的优化配置。并且，在安排水电机组发电计划时，由于存在丰水期弃水和机组振动区等特性，还需考虑水电弹性电量和离散出力约束，从而使问题更加复杂，其安全约束优化调度转变为混合整数规划问题(MILP)。构建水火混合系统和求解全局水火协调优化模型较为困难，因为其中需要处理大规模非线性多目标复杂多约束多时段和混合整数规划问题。

同时，在实际电力生产中要求发电计划安排除了支持现有“三公”调度模式外，还需支持节能调度和电力市场等多种调度模式。电力市场的目标在满足系统和机组约束的前提下最小化购电费用，所以在电力市场模式下各机组购电费用曲线可用来驱动水电和火电的联合优化调度。但是在“三公”调度和节能调度模式下，无购电费用曲线，需要选择其他方式驱动水火协调优化调度。

因此，需要提供一种考虑多目标的水火协调的安全约束发电计划的制定方法。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供一种基于水火协调的安全约束发电计划制定方法。

实现上述目的所采用的解决方案为：

一种基于水火协调的安全约束发电计划制定方法，其改进之处在于：所述方法包括以下步骤：

I、获取电网基础数据，确定用电需求；

II、基于“三公”调度和节能调度平衡电量并调节电力；

III、根据水火协调约束需求确定水火协调联合优化模型的约束条件；

IV、确定优化目标；

V、进行水火协调联合优化计算，确定发电计划。

进一步的，所述步骤I包括以下步骤：

S101、获取调度机构的联络线计划、系统负荷预测数据、母线负荷预测数据、断面信息及电厂申报的计划电量和建议出力；

S102、根据所述联络线计划、系统负荷预测数据、母线负荷预测数据、断面信息确定用电需求；

S103、根据所述电厂申报的计划电量和建议出力，确定机组发电能力；获取所述水电机组离散出力信息，使所述水电机组避开振动区。

进一步的，所述步骤II中包括以下步骤：