[发明专利]一种基于负荷状态转移曲线的快速机组组合方法

权利要求书

1.一种基于负荷状态转移曲线的快速机组组合方法，其特征在于，包括以下步骤；

步骤一：获取负荷预测数据，根据负荷预测数据得到时序负荷曲线，对时序负荷曲线上的各点根据负荷值进行聚类，得到各个负荷状态；

步骤二：根据由步骤一得到的各个负荷状态，将负荷状态相同的相邻点归并为一个负荷段，构成负荷状态转移曲线；

步骤三：基于步骤二得到的负荷状态转移曲线建立机组组合模型，并求解，实现机组组合。

2.根据权利要求1所述的一种基于负荷状态转移曲线的快速机组组合方法，其特征在于，进行聚类时，最大负荷值和最小负荷值不参与聚类，作为两个单独的负荷状态处理。

3.根据权利要求1所述的一种基于负荷状态转移曲线的快速机组组合方法，其特征在于，进行聚类时，采用K-means聚类算法进行。

4.根据权利要求3所述的一种基于负荷状态转移曲线的快速机组组合方法，其特征在于，进行聚类时，通过以下过程选取聚类初始值：将以最大负荷和最小负荷为边界的负荷区间等分N个分段，N为待求的总负荷状态数-2，取每段的平均值作为聚类初始值；或者通过在以最大负荷和最小负荷为边界的负荷区间内取随机数的方法得到聚类初始值。

5.根据权利要求1所述的一种基于负荷状态转移曲线的快速机组组合方法，其特征在于，机组组合模型具体如下：以系统发电成本最低为目标函数如式(1)，考虑机组的功率限值约束如式(2)、爬坡约束如式(3)-(4)、开停机整数变量约束，如式(5)-(6)、连续开停机约束如式(7)-(10)、功率平衡约束如式(11)和备用约束如式(12)；

p_gi,min·u_gi,b≤p_gi,b≤p_gi,max·u_gi,b (2)

p_gi,b+1-p_gi,b≤RU_gi·t_RU·u_gi,b+p_gi,min·y_gi,b+1 (3)

p_gi,b-p_gi,b+1≤RD_gi·t_RD·u_gi,b+1+p_gi,min·z_gi,b+1 (4)

u_gi,b+1-u_gi,b＝y_gi,b+1-z_gi,b+1 (5)

0≤y_gi,b+z_gi,b≤1 (6)

其中，f_totalcost表示系统发电成本，f_gi(p_gi,b)表示火电机组煤耗函数，D_b表示负荷状态转移曲线的负荷段b的长度，p_gi,b表示机组gi在负荷段b的发电功率；p_gi,min和p_gi,max分别表示机组的最大和最小发电功率，u_gi,b表示机组的开停机状态，取值为0或1；RU_gi和RD_gi分别表示机组的向上和向下爬坡速率，t_RU和t_RD分别表示允许的向上和向下爬坡时间，0-1变量y_gi,b和z_gi,b分别表示机组的开机和停机动作，式(6)表示开机动作和停机动作不能同时发生；Length(k)表示负荷状态转移曲线上的时序分段k的长度，和表示机组gi的最小开机时间和最小关机时间，T_gi,initToOn和T_gi,initToOff分别表示机组在计算周期始还需开机时段数和还需关机时段数，T_G和T_L分别表示通过计算得到的在周期始需保持开机或关机的负荷分段数，T_on,b和T_off,b分别表示通过计算得到的在负荷段b之后为满足最小开停机时间约束所需保持开机或停机的时段数，式(7)-(10)表示在周期始和周期中都需保持一定连续时段数的开停机状态以满足最小开停机时间约束；L_b表示负荷段b的负荷值，r表示开机备用系数，式(12)表示为应对机组故障停运、负荷波动等随机故障，系统能够保证足够的开机容量。

6.根据权利要求1所述的一种基于负荷状态转移曲线的快速机组组合方法，其特征在于，还包括步骤四：将由步骤三得到的各机组在负荷状态曲线上各分段的开停机状态作为已知条件代入步骤三建立的机组组合模型中，得到在指定开停机状态下各机组的出力，替换由步骤三得到的各机组出力，构成机组组合最终解。