[发明专利]梯级电量联动控制的高比例水电系统日前现货出清方法

权利要求书

1.一种梯级电量联动控制的高比例水电系统日前现货出清方法，其特征在于，步骤如下：

步骤(1)、日前出清模型构建

式中：分别为竞价单元j在时段t的机组运行费用、启动费用，其中机组运行费用是与竞价单元申报的各段出力区间和对应能量价格有关的多段线性函数，t、j分别为时段与竞价单元的索引；T、J分别为时段与竞价单元的集合；M为网络潮流约束松弛罚因子；分别为断面s的正反向潮流松弛变量；S为断面总数；

步骤(2)、梯级日电量动态约束构建

(a)针对下游电站，将梯级上下游电站两两结合，根据预测得到的运行日区间流量、电站前一日平均耗水率及当前水位情况，确定下游电站的自身最大可发日电量边界及上下游电站出力之间的关系，将下游电站最大可中标日电量表示为上游中标日电量及下游电站自身最大可发日电量的线性约束，加入出清模型中，具体线性约束如下：

E_j＝k*E_j-1 (2)

式中：E_j-1为上游电站j-1的日电量，E_j为上游电站j-1日电量折算到下游电站j的日电量，k为上下游电站日电量折算系数，为下游电站j折算的最大日电量，为下游电站j在时段t的最大发电流量，W_j为下游电站j的前一日平均耗水率，p_j,t为下游电站j在时段t的中标出力，为上游电站j-1的中标出力折算的中标日电量；

(b)针对上游第一个电站，采用与下游电站相同的方式增加日电量动态约束，加入出清模型中，具体线性约束如下：

步骤(3)、根据步骤(1)和步骤(2)中的模型及约束进行求解，确定各电站出清结果；

步骤(4)、根据各梯级电站出清结果，考虑包括水流时滞、水位、出力、流量的水力约束，采用公式(7)进行逐时段定出力计算，具体为确定各电站各时段实际可发出力进而计算各电站实际可发日电量若各电站实际可发出力满足公式(8)，则模型求解结束；否则，继续执行(5)；

式中：f_j(·)表示电站j的出力、水头、流量之间的函数关系；Z_j,t-1为电站j在t-1时段的库水位；Q_j,t为电站j在t时段的发电流量；I_j,t为电站j在t时段的入库流量；Δt为t时段的小时数；为电站j在t时段实际可发出力；p_j,t为电站j在时段t的中标出力；

步骤(5)、更新梯级电量联动控制边界

步骤(5.1)：更新上下游电站线性关系：根据各电站实际可发日电量确定的日平均耗水率与前一日耗水率存在差异，进而影响由耗水率确定的梯级上下游日电量线性关系，需要进行更新；根据电站调节性能的不同，更新线性关系分为两种情形：

(a)日调节及以下电站：通过步骤4公式(7)定出力计算结果，按照公式(9)确定电站各时段实际耗水率再采用公式(10)确定电站实际日耗水率然后结合上游电站耗水率更新公式(4)中系数k；

(b)日调节以上电站：认为其前后两日耗水率不变，无需更新梯级线性关系；

步骤(5.2)：更新约束边界：如果电站为上游第一个电站，则将公式(6)中调整为步骤(4)中的如果电站为下游电站，则首先根据步骤(4)确定的下游电站及该电站的通过公式(4)推算下游电站自身最大可发电量边界然后将模型中调整为

步骤(6)、跳转至步骤(3)继续执行。

2.根据权利要求1所述的一种梯级电量联动控制的高比例水电系统日前现货出清方法，其特征在于，所述步骤(1)中的目标函数满足的约束条件包括：

1)功率平衡约束

式中：p_j,t表示竞价单元j在t时段的出力，MW；D_t表示t时段的总负荷，MW；

2)系统备用约束

式中：表示竞价单元j在t时段的最大可用出力，MW；α为系统的负荷备用率；

3)系统安全约束

式中：P_fs,t为断面s在t时段通过的有功功率，MW；P_fs,t、为断面s所允许通过的有功功率传输上、下限，MW；d_i,t为节点i的负荷功率，MW；S_fs-j、S_fs-i分别为电站j与节点负荷i对断面s的转移因子，分别为断面s的正、反向潮流松弛变量；

4)出力上下限约束

式中：P_j为竞价单元j最小技术出力，MW；为竞价单元j最大技术出力，MW；v_j,t表示竞价单元j在t时段的开机状态，开机取1，关机取0；

5)爬坡率约束

式中：RU_j为竞价单元j的上爬坡率，MW/15min；RD_j为竞价单元j的下爬坡率，MW/15min；

6)最小连续开停机约束

最小连续开机约束如下所示：

式中：UT_j为竞价单元j的最小连续运行时间，min；为竞价单元j在参与计算的第一个时段之前已经运行的时段；G_j为电站j初始必须开机的时段；v_j,t表示竞价单元j在t时段的开机状态，开机取1，关机取0；

最小连续关机约束如下所示：

式中：L_j表示竞价单元j初始必须关机的时段；DT_j为竞价单元j的最小连续停机时间，min；为竞价单元j在参与计算的第1个时段之前已经停机的时段数；v_j,t表示竞价单元j在t时段的开机状态，开机取1；关机取0。