[发明专利]一种抽水蓄能机组日前发电计划编制方法、系统以及设备

说明书

本发明公开了一种抽水蓄能机组日前发电计划编制方法、系统以及设备，方法包括以下步骤：建立含抽水蓄能机组的优化调度模型，基于负荷变化率对优化调度模型进行时段解耦，基于Benders分解将优化调度模型分解为主问题和子问题；将主问题以及子问题进行迭代求解，进行安全校核，输出最终的结果。本发明将Benders分解用于抽水蓄能机组的优化调度模型中，用于确定抽水蓄能机组的日前发电计划编制曲线；并且将抽水蓄能机组的优化调度模型分为四个步骤进行求解，在不降低计算精度的情况下，提高了计算效率；并且本发明充分考虑了抽水蓄能机组的运行特性及调度原则，并以约束的形式将其一一体现，与实际情况的贴合度较高；能获得最大的社会效益。

技术领域

本发明涉及电力调度技术领域，尤其涉及一种水蓄能机组日前发电计划编制方法、系统以及设备。

背景技术

随着我国经济的发展，电力负荷在迅速提高，峰谷差不断扩大，由于常规火电机组有着最小出力和最小启停时间限制，若利用火电机组进行调峰，一方面会降低系统的调峰能力，另一方面也会降低机组运行的整体经济性。抽水蓄能机组一般只需100s至200s的时间就可以从静止状态到满负荷发电状态，具有显著的调峰效果；此外，由于高峰期电价较高，低谷期电价较低，利用抽水蓄能机组进行调峰还会带来明显的经济效益。因此，在负荷峰谷差较大的情况下，抽水蓄能电站与其他电厂协调运行，进行削峰填谷，可以减轻高峰时期火电机组的压力，以最低的燃料消耗，为用户进行可靠而满意的供电。

虽然抽水蓄能电站具有调峰能力，但在运行时还必须满足水库的初始蓄水量、末端蓄水量、每个小时的运行最大蓄水量和运行最小蓄水量等约束条件，其中抽水蓄能电站的抽水状态的变量必须是整数，此外再加上系统的运行约束、火电机组运行约束等，经过对具体问题的数学抽象，所得出的数学模型是一个大型混合整数规划问题，在数学上具有高维、非凸、离散、非线性的特点，属于NP-hard问题，在接受的时间内得到一个可行的精确解是相当困难的，需要在算法理论上选择合理且可行的计算方法，才能解决这样大型的抽水蓄能日前发电计划编制问题。然而，目前对抽水蓄能日前发电计划编制进行编制时，存在着在不降低计算精度的情况下，计算效率低下的不足。

发明内容

本发明提供了一种水蓄能机组日前发电计划编制方法、系统以及设备，解决了目前传统的方法在不降低计算精度的情况下，计算效率低下的不足。

本发明提供的一种抽水蓄能机组日前发电计划编制方法，包括以下步骤：

步骤S1：建立含抽水蓄能机组的优化调度模型；

步骤S2：基于负荷变化率对优化调度模型进行时段解耦，得到各个解耦的优化调度周期；

步骤S3：在每个优化调度周期内基于Benders分解将优化调度模型分解为主问题和子问题；

步骤S4：将主问题以及子问题进行迭代求解，判断主问题的优化解以及子问题的优化解是否满足收敛条件；若不满足，求解Benders割并返回主问题，重新求解主问题；若满足，进行安全校核；

步骤S5：若主问题的优化解以及子问题的优化解满足安全校核，输出结果，若不满足，添加约束至主问题中，重新求解主问题。

优选的，在步骤S1中，所述含抽水蓄能机组的优化调度模型包括目标函数以及约束条件；所述目标函数以常规火电机组的发电成本和抽水蓄能机组的运行成本之和最小为优化目标，所述约束条件包括系统稳定运行约束、常规火电机组约束及与抽水蓄能机组相关的运行约束。

优选的，所述系统稳定运行约束包括：功率平衡约束以及线路传输功率约束；所述常规火电机组约束包括：出力上下限约束、爬坡/滑坡速率约束、最小启停时间约束、最大启停次数约束以及启动状态与工作状态的关系约束；所述与抽水蓄能机组相关的约束包括发电工况下的输出功率上下限约束、抽水工况下的输出功率上下限约束、库容上下限约束、始末时段库容约束、工况状态转换约束、启动状态与工作状态的关系约束以及机组最大启停次数约束。