[发明专利]两阶段分布式电力系统机组投入配置方法及系统

说明书

一种两阶段分布式电力系统机组投入配置方法及系统：构建和重构机组组合模型；获得协同交替方向乘子法迭代式；更新本次迭代的原始变量z、y、x与对偶变量v_z、v_y；求解本次迭代下耦合变量约束违反度均值ε；判断ε是否满足条件1，若满足则基于原始变量x固定机组组合问题模型中0‑1整数变量，否则返回求解原始变量z；求解固定0‑1整数变量的机组组合问题模型，并判断是否有解，有解则记录该解与目标函数值，否则返回求解原始变量z；判断ε是否满足条件2，若满足则配置各机组，否则判断迭代次数是否超过预设最大值，若超出则配置各机组，否则返回求解原始变量z。本发明可实现大规模机组组合快速计算，能在有效时间内得到高质量机组发电配置方案。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其涉及一种两阶段分布式电力系统机组投入配置方法及系统。

背景技术

随着电力系统规模的增大和日益加剧的能源危机，人们对电力系统经济性的运行要求越来越高。电力系统机组组合优化对电力系统经济运行、安全调度具有重要影响，它不仅可以节省大量的经济成本，而且通过一定的旋转备用来提高电力系统的可靠性。机组组合优化问题涉及两个子问题，一个是机组组合，用于确定有哪些机组出力；另外一个是经济负荷分配，用于确定需要这些机组出多少力。机组组合优化问题的决策变量不仅涉及表示机组运行状态(运行、停机分别用1、0表示)的离散变量，而且涉及表示机组出力的半连续变量，需要考虑包括功率平衡、旋转备用、最小启停等大量等式与不等式约束。

电力系统的机组组合(Unit Commitment，简称UC)问题需要确定机组在不同的操作约束和环境下每个时间段，不同负载的机组运行计划。问题结构复杂与规模庞大，使得现代UC问题的解决极具挑战性，庞大的机组信息使得现有计算方法难以在有效的时间内求得高质量可行解。

发明内容

本发明提供一种两阶段分布式电力系统机组投入配置方法及系统，用于解决现有的电力系统机组配置方法难以在有效时间内获得高质量的机组投入配置方案。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案，一种两阶段分布式电力系统机组投入配置方法，其包括如下步骤：

步骤一，收集电力系统机组组合基础数据并设置算法参数，并根据收集的数据构建基于二类状态变量的电力系统机组组合模型，机组组合基础数据包括：发电机组的运行特性数据、负荷预测数据以及各时段的旋转备用数据；

步骤二，根据步骤一构建的二类状态变量的电力系统机组组合模型，并基于机组组合问题物理特性，对机组组合的约束条件进行分类，获得第一类约束集、第二类约束集和第三类约束集，并对机组组合模型进行重构；

所述第一类约束集包括状态与启动变量0-1约束、启动费用非负约束、机组启动费用、出力上/下限，爬坡速率上/下限、最小启停时间、机组状态约束和初始状态约束，所述第二类约束集包括机组组合系统的旋转备用约束，所述第三类约束集包括机组组合系统的功率平衡约束；

步骤三，按照步骤二整理后的机组组合模型，基于协同交替方向乘子法，获得方法算法迭代式，迭代式包括：x-更新步迭代式、z-更新步迭代式，y-更新步迭代式和v_z-更新步迭代式与v_y-更新步迭代式，迭代变量包括：原始变量x、原始变量z，原始变量y和对偶变量v_z与v_y；

步骤四，基于0-1整数变量特性，重构简化z-更新步迭代式子问题，求解出本次迭代下电力系统机组组合模型中原始变量z^k+1，更新本次迭代的原始变量z；

步骤五，松弛原始变量y中0-1整数变量，对y-更新步迭代式子问题利用拉格朗日对偶理论显示表达出本次迭代下所述机组组合模型中原始变量y^k+1，