CN104182850B - 一种基于需求响应的联络线计划制定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种基于需求响应的联络线计划制定方法，所述方法包括(1)改变平衡模式求取调整前计划；(2)构建联络线等值模型；(3)等值后计划编制求取调整后计划；(4)调整前后计划对比确定调整原因；(5)确定调整价值提出调整需求。本发明所提的模型设置参数，使用人员可自动调整联络线的调整参与度；本发明可以使互联电网根据电网的实际运行情况参与互济，充分发挥互联电网的运行优势；本发明不但可以调动直接相连电网的互济能力，还可以运用间接相连的电网资源；本发明可以适用于节能减排调度模式，也可以适用于市场环境下的调度模式。
Description
技术领域
本发明涉及一种互联电网的联络线计划制定问题，具体讲涉及一种基于需求响应的联络线计划制定方法。
背景技术
近几年基于安全约束经济调度的发电计划已经在许多地方的电网得到了推广应用。该计划的应用在节能减排、调度计划精细化管理等方面取得了良好的应用效果。但目前该技术仍然局限在某些级别的电网，尚未在大型互联电网上得到充分利用。
随着交直流特高压电网的迅速发展，各大区及省间电网联系日益紧密，大区及省间联络线输电能力显著提升，为实现跨区的资源优化配置提供了坚实的硬件基础。目前跨区资源配置是依靠联络线计划得以实现，然而实际生产中联络线计划编制都是基于电力交易叠加形成，长期以来计划编制与电网运行情况处于松耦合状态，同时还存在联络线计划与机组计划相对独立的问题，因此互联电网的互济优势发挥不足，且由于电网安全约束及能源优化配置所造成的后续调整问题复杂繁琐。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于需求响应的联络线计划制定方法，使其既能够适用于现有的基于电力交易的联络线计划制定，又能够结合互联电网送受双方的实际运行情况，通过需求的提出和应答过程，充分发挥互联电网的能源互济优势，提高电网运行经济性。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的
一种基于需求响应的联络线计划制定方法，其改进之处在于，所述方法包括
(1)改变平衡模式求取调整前计划；
(2)构建联络线等值模型；
(3)等值后计划编制求取调整后计划；
(4)调整前后计划对比确定调整原因；
(5)确定调整价值提出调整需求。
优选的，所述步骤(1)包括根据负荷平衡约束公式计算获取联络线调整前机组计划；
其中，PD,t为时刻t的负荷需求，δt为系统负荷预测在时刻t的浮动比例，Pi,t为机组出力。
优选的，所述步骤(2)包括
(2.1)计算可调度区间；
(2.2)计算爬坡速率；
(2.3)计算费用曲线；
(2.4)构建联络线等值机模型。
进一步地，所述步骤(2.1)包括根据公式计算调节范围可调度区间；
其中，Pi,t为等值机的在时刻t的计划出力，此时为待求变量；Pi,min,Pi,max为等值机在时刻t的取值上下限；Pi,t,ini为联络线在时刻的初始计划；βd，βu分别为下可调上可调百分比。
进一步地，所述步骤(2.2)包括根据公式Pi,down≤Pi,t-Pi,t-1≤Pi,up计算爬坡速率；
其中，Pi,down为等值机的最大爬坡率，Pi,up为等值机的最大滑坡率。
进一步地，所述步骤(2.3)包括根据公式Ci,t＝βi·|pi,t-pi,t,ini|计算费用曲线；
其中，pi,t为优化出力，pi,t,ini为初始出力，βi为费用系数；
其中，βi采取根据调节量分段定值的原则，如下式所示：
式中，Δpi为偏差量，Δpi,max为允许的最大偏差量，n为所分等级，为每一级对应的该级偏差费用。
进一步地，所述步骤(2.4)包括根据可调度区间、爬坡速率和费用曲线构建适用于日前计划的联络线等值机模型。
优选的，所述步骤(3)包括将联络线等值机的优化出力减去初始出力计算得到偏差量。
优选的，所述步骤(4)包括将调整后机组计划与调整前机组计划进行对比分析，将重载或越限支路潮流进行对比分析。
进一步地，所述步骤(4)包括
根据调整前机组已满发且总出力在高峰时期低于负荷需求，确认满足负荷高峰平衡；
根据调整前机组已下调到最低出力且总出力在低谷时高于负荷需求，确认满足负荷低谷平衡；
根据调整前机组总出力运行在可调范围内且在某些个别点偏离负荷需求，确认满足系统爬坡需求；和
根据调整前支路越限而调整后未越限，确认满足系统潮流约束。
优选的，所述步骤(5)包括与其相连的电网开始测算是否接受需求。
进一步地，所述接受需求侧确定是否需要接受响应，或是部分接受响应；确定双方可接受的联络线计划结果，将该结果告知各方；按照确定的联络线计划结果，依据常规计划编制方法开展各自的机组计划编制。
与现有技术比，本发明的有益效果为：
(1)充分考虑了现有联络线计划制定模式，发明是基于实际情况开展的，增加了发明的实际可操作性；
(2)发明基于了现有的安全约束经济调度技术，该技术已较为成熟，可直接应用；
(3)改变方法所提的模型设置参数，使用人员就可自动调整联络线的调整参与度；
(4)方法可以使互联电网根据电网的实际运行情况参与互济，充分发挥互联电网的运行优势；
(5)方法不但可以调动直接相连电网的互济能力，还可以运用间接相连的电网资源；
(6)方法既可以适用于节能减排调度模式，也可以适用于市场环境下的调度模式。
附图说明
图1为本发明提供的一种基于需求响应的联络线计划制定方法流程图。
图2为本发明提供的互联电网示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
如图1所述：本发明一种基于需求响应的联络线计划制定方法具体流程如下：
(1)、改变平衡模式求取调整前计划。
根据现有基于电力交易的联络线计划编制方法制定初始的联络线计划，并将该计划下发到有关省级调度机构。省调根据初始联络线计划按照传统完全接受该计划为前提编制本省机组发电计划。此时可能存在不收敛，即计划无解的情况，这说明安全约束经济调度有的约束无法满足。为了保证计算的收敛性，此时将传统安全约束经济调度的负荷严格平衡改为偏差最小模式，即允许通过调整负荷使优化有解。通常此时总能找到一个最优解。负荷平衡约束改为如下式所示。
式中，PD,t为时刻t的负荷需求，δt为系统负荷预测在时刻t的浮动比例，Pi,t为机组出力。为了确保机组出力总加不会仅仅趋近系统负荷下限，还需要在目标函数中辅助添加惩罚项，用以防止任何不必要的出力总加偏离。
通过该步骤即计算获得了联络线调整前机组计划。
(2)、构建联络线等值模型。
改变传统方法下各省级调度以完全接受该计划为前提的机组发电计划编制模式，突破互联电网仅仅作为无法改变的负荷或电源而存在的局限。将联络线进行负荷或机组等值，如是受端则为可调度等值发电机，如是送端则为可调度负荷(后续统称为等值机)。因此该步需要构建适用于发电计划的联络线等值模型。
首先需要给出等值机的可调度区间和爬坡速率。
可调度区间的计算方法如下式所示。
式中，Pi,t为等值机的在时刻t的计划出力，此时为待求变量；Pi,min,Pi,max为等值机在时刻t的取值上下限；Pi,t,ini为联络线在时刻的初始计划；βd，βu分别为下可调上可调百分比。βd，βu的取值可以根据各省对联络线等值机的调整需求而定。
爬坡速率的计算方法如下式所示。
Pi,down≤Pi,t-Pi,t-1≤Pi,up
式中，Pi,down为等值机的最大爬坡率，Pi,up为等值机的最大滑坡率。这两个值的选取可以根据各省对联络线等值机的调整需求而定。
其次，需要给出联络线等值机的费用曲线。日前计划编制所用的核心技术是安全约束经济调度，要求在满足系统各项约束的前提下实现整体费用最小。可以想象，当联络线等值机的使用费用过于便宜时，该等值机定然会满发出力，则无法体现等值机资源的宝贵性。本发明的构想是，尽可能提高联络线等值机的使用费用，当系统无法满足相关约束时才调用联络线资源。因此等值机的建模与常规机组不一样，它的使用费用是对初始值的偏离而言。如果等值机在优化后与初始值完全重合，则表示没有调用联络线资源，反之则需要支付相应费用。联络线等值机的费用模型如下式所示。
Ci,t＝βi·|pi,t-pi,t,ini|
式中，pi,t为优化出力，pi,t,ini为初始出力，βi为费用系数。为了体现不同偏差所造成的费用不同，βi采取根据调节量分段定值的原则，如下式所示。
式中，Δpi为偏差量，Δpi,max为允许的最大偏差量，n为所分等级，为每一级对应的该级偏差费用。有了等值机的调节范围，爬坡限额，费用曲线，就构成了适用于日前计划的联络线等值机模型。
(3)、等值后计划编制求取调整后计划。
将联络线作为等值机与常规电源一起开始省内机组计划编制，此时计算的结果我们称之为调整后机组计划。将联络线等值机的优化出力减去初始出力计算得到偏差量。
(4)、调整前后计划对比确定调整原因。
存在偏差，很有可能是为了满足某些约束而对联络线计划进行了出力调整，此时需要理清联络线调整价值。考察方法是将调整后机组计划与调整前机组计划进行对比分析，将重载或越限支路潮流进行对比分析。
对比各机组调整前和调整后计划，就可以理清联络线调整的原因，如果调整前机组已满发且总出力在高峰时期低于负荷需求，则可知联络线调整是为了满足负荷高峰平衡；如果调整前机组已下调到最低出力且总出力在低谷时高于负荷需求，则可知联络线调整是为了满足负荷低谷平衡；如果调整前机组总出力运行在可调范围内且在某些个别点偏离负荷需求，则可知联络线调整是为了满足系统爬坡需求；如果调整前支路越限而调整后未越限，则可知联络线调整是为了满足系统潮流约束。
基于上述调整原因分析，使用人员此时可以自行把握联络线调整的潜在价值了，通过该方法，在市场环境下可以通过额外支付联络线功率调整而实现更为安全经济的计划编制，在节能减排的调度模式下，则可以明确给出调整原因，例如水电大发，风电消纳等。另一方面，同样使用人员也可以通过调整诸如水电等出力来减少联络线调整量，从而确定最终的联络线调整量。
将计算得到的偏差量作为本省需求提交给互联电网作为需求提出，在市场环境下还可以提出相应的响应价格，即如果需求得到满足即可支付相应费用。
(5)、确定调整价值提出调整需求。
与其相连的电网可以开始测算是否接受需求。对于该电网而言，此时的联络线计划可以作为他的初始联络线计划，开展前文所提的步骤一、二、三，进行需求响应测算。由于电网相互连接，如图2所示，如果B网提出需求，互联的A、D网均可响应，且A网还可将需求转移到C网。这样不但可以调动直接相连电网的互济能力，还可以运用间接相连的电网资源。
接受需求侧根据联络线计划开展本省的机组计划编制用以确定是否需要接受响应，或是部分接受响应。在市场环境下，可以通过收益代价对比而确定。此时即可确定双方可接受的联络线计划结果，将该结果告知各方。随后按照确定的联络线计划结果，依据常规计划编制方法开展各自的机组计划编制即可。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，所属领域的普通技术人员参照上述实施例依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于需求响应的联络线计划制定方法，其特征在于，所述方法包括
(1)改变平衡模式求取调整前计划；
(2)构建联络线等值机模型；
(3)等值后计划编制求取调整后计划；
(4)调整前后计划对比确定调整原因；
(5)确定调整价值提出调整需求；
所述步骤(4)包括将调整后机组计划与调整前机组计划进行对比分析，将重载或越限支路潮流进行对比分析；
所述步骤(4)包括
根据调整前机组已满发且总出力在高峰时期低于负荷需求，确认满足负荷高峰平衡；
根据调整前机组已下调到最低出力且总出力在低谷时高于负荷需求，确认满足负荷低谷平衡；
根据调整前机组总出力运行在可调范围内且在某些个别点偏离负荷需求，确认满足系统爬坡需求；和
根据调整前支路越限而调整后未越限，确认满足系统潮流约束；
所述步骤(5)包括与其相连的电网开始测算是否接受需求；
所述步骤(2)包括
(2.1)计算可调度区间；
(2.2)计算爬坡速率；
(2.3)计算费用曲线；
(2.4)构建联络线等值机模型；
所述步骤(2.3)包括根据公式Ci,t＝βi·|pi,t-pi,t,ini|计算费用曲线；
其中，Pi,t为等值机的在时刻t的优化出力，Pi,t,ini为联络线在时刻t的初始计划，βi为费用系数；
其中，βi采取根据调节量分段定值的原则，如下式所示：
式中，Δpi为偏差量，Δpi,max为允许的最大偏差量，n为所分等级，为每一级对应的该级偏差费用；
所述步骤(2.4)包括根据可调度区间、爬坡速率和费用曲线构建适用于日前计划的联络线等值机模型。
2.如权利要求1所述的一种基于需求响应的联络线计划制定方法，其特征在于，所述步骤(1)包括根据负荷平衡约束公式计算获取联络线调整前机组计划；
其中，PD,t为时刻t的负荷需求，δt为系统负荷预测在时刻t的浮动比例，Pi,t为等值机的在时刻t的优化出力。
3.如权利要求1所述的一种基于需求响应的联络线计划制定方法，其特征在于，所述步骤(2.1)包括根据公式计算调节范围可调度区间；
其中，Pi,t为等值机的在时刻t的优化出力，此时为待求变量；Pi,t,min,Pi,t,max为等值机在时刻t的取值上下限；Pi,t,ini为联络线在时刻t的初始计划；βd，βu分别为下可调上可调百分比。
4.如权利要求1所述的一种基于需求响应的联络线计划制定方法，其特征在于，所述步骤(2.2)包括根据公式Pi,down≤Pi,t-Pi,t-1≤Pi,up计算爬坡速率；
其中，Pi,down为等值机的最大爬坡率，Pi,up为等值机的最大滑坡率，Pi,t为等值机的在时刻t的优化出力，Pi,t-1为等值机的在时刻t的优化出力。
5.如权利要求1所述的一种基于需求响应的联络线计划制定方法，其特征在于，所述步骤(3)包括将联络线等值机的优化出力减去初始出力计算得到偏差量。
6.如权利要求1所述的一种基于需求响应的联络线计划制定方法，其特征在于，所述接受需求侧确定是否需要接受响应，或是部分接受响应；确定双方可接受的联络线计划结果，将该结果告知各方；按照确定的联络线计划结果，依据常规计划编制方法开展各自的机组计划编制。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |