[发明专利]基于梯级水量匹配的电力系统发电机组有功功率控制方法

说明书

本发明涉及一种基于梯级水量匹配的电力系统发电机组有功功率控制方法，属于电力系统调度技术领域。本发明方法利用中长期电量合约，结合水电机组较多的电力市场的实际情况，充分考虑水电机组的运行特性和梯级水电之间水量匹配的问题，依据电网供需平衡、梯级水量匹配约束、检修计划、系统备用、启停次数等约束，实现基于梯级水量匹配的电力系统发电机组有功功率控制。本发明方法更适用于水电机组较多的电力市场环境，具有针对性高、应用性强等优点，在水电机组较多的电力现货市场中有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种基于梯级水量匹配的电力系统发电机组有功功率控制方法，属于电力系统调度技术领域。

背景技术

电力市场中，市场主体在中长期市场签订电量合约，电量合约在现货市场进行交割。如何实现市场主体签订的电量合约的曲线分解与调度执行，以用于确定发电机组各时段的有功功率，是现货市场建设的关键问题之一。

国内外对中长期合约分解过程中确定发电机组有功功率方法的相关研究较为匮乏，已有研究在中长期曲线分解确定发电机组有功功率方法方面，均未考虑水电特性及梯级水电水量匹配的约束条件，而水电机组由于其自身运行特性和竞价特性，对中长期电量合约的分解有不同于一般电量合约分解方式的特有需求，需要在确定发电机组有功功率的过程中充分考虑水电机组的特殊性。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于梯级水量匹配的电力系统发电机组有功功率控制方法，以克服已有技术的不足之处，用于完成包含水电机组电量合约在内的发电机组电量合约的分解工作，确定发电机组各时段的有功功率。

本发明提出的基于梯级水量匹配的电力系统发电机组有功功率控制方法，包括以下步骤：

(1)根据电力系统调度中心的计划电量和交易主体上报的市场电量，确定电力系统发电机组的电量，确定方法如下：

(1-1)电力系统调度中心与多个发电主体签订计划电量合约；

(1-2)用户侧市场主体与多个发电主体签订市场电量合约，并将该市场电量合约上报至电力系统调度中心；

(1-3)计划电量合约和市场电量合约中约定的计划电量和市场电量之和，得到电力系统发电机组的电量；

(2)建立一个电力系统发电机组有功功率控制的优化控制模型，该优化模型的目标函数为：

其中，N为发电机组的总台数，D表示优化控制总天数，M_i为第i台发电机组的电量进度偏差罚值，单位为元/兆瓦，设定电力系统中所有发电机组的M_i相等，s_i,+和s_i,-分别为第i台发电机组电量进度的正偏差和负偏差，F_i,d,U为第i台发电机组在第d天的启动费用；

(3)电力系统发电机组有功功率控制的优化控制模型的约束条件，包括：

(3-1)电力系统发电机组电量约束，表达式为：

其中，T为优化控制时段总数，T₀为优化控制时段的时间长度，P_i,t为第i台发电机组在优化控制时段t的有功功率，Q_i为第i台发电机组的计划电量与市场电量之和，s_i,+和s_i,-分别是第i台发电机组电量进度的正偏差和负偏差；

(3-2)电力系统发电机组有功功率上限和下限的约束：

使发电机组的有功功率处于其最大和最小范围之内，表达式为：