CN105356496B - 一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，包括以下步骤：获取实时发电计划所需外围数据；确定下一时刻实时计划偏差分配量；确定机组实时发电计划；确定电力系统中的越限支路潮流、对应机组和所述机组灵敏度信息；修正支路越限；调整功率平衡。该方法通过计算支路潮流越限情况，根据机组支路灵敏度信息，将潮流越限支路反推到相关机组，通过调整相关机组出力，消除支路越限。另外在偏差分配量中加入AGC调整量，使AGC机组出力保持在最佳出力附近，增加系统调节能力，提高安全系数。

Description

一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法

技术领域：

本发明涉及一种实时发电计划编制方法，具体涉及一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法。

背景技术：

在电力系统调度计划领域，电力系统调度机构发电计划管理中的核心技术安全约束调度，包括安全约束机组组合和安全约束经济调度两方面内容。调度机构的发电计划管理实现的目标是：在满足各种的网络和机组运行参数的前提下，考虑各类经济、节能、环保政策的要求，保证系统的发用电平衡，从而实现电网安全、稳定、优质运行。

以日内计划为基础的实时计划，每次运行前读取日内相关数据，包括日内机组计划、日内发电、用电计划、联络线计划等，并实时读取5分钟后超短期负荷预测计划，机组AGC状态及上下限值，根据所取数据计算偏差分配量，然后按设定好的参数及优化算法将偏差量分配到相应机组中得到各机组实时发电计划。由于实时计划编制过程中根据机组可调容量或机组负载率等机组自身参数将偏差量分配给相应机组，未充分考虑网络安全约束，可能会造成部分支路重载或越限，产生安全隐患。

针对上述情况，本发明提出了一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，利用该方法可以有效的解决支路潮流越限问题，提高实时发电计划的可行性及电网稳定性。

发明内容：

本发明的目的是提供一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，该方法解决了现有网省调中心实时发电计划编制策略单一、未充分考虑潮流越限情况、对自动发电控制AGC机组要求较高和存在安全隐患的问题。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，包括以下步骤：

(1)获取实时发电计划所需外围数据；

(2)确定下一时刻实时计划偏差分配量；

(3)确定机组实时发电计划；

(4)确定电力系统中的越限支路潮流、对应机组和所述机组灵敏度信息；

(5)修正支路越限；

(6)调整功率平衡。

本发明提供的一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，所述步骤(1)中的外围数据包括电力系统中的机组当前时刻实际出力、机组日内发电计划、超短期负荷预测数据和联络线计划。

本发明提供的一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，所述步骤(2)的偏差分配量通过负荷偏差量、机组计划偏差量和自动发电控制补偿量累加得到。

本发明提供的另一优选的一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，由当前实际负荷和下一时刻预测负荷确定所述负荷偏差量；所述机组计划偏差量为当前机组计划与下一时刻机组计划之间的改动量；所述自动发电控制补偿量为自动发电控制快速调节机组当前出力调整到中间出力所需的改动量；

按下式(1)确定所述偏差分配量：

式中，P_预t+1为下一时刻超短期负荷预测值，P_实t为当前时刻实际负荷，U_n.t+1为下一时刻机组日内计划出力，U_n.t为当前时刻机组日内计划，U_m.t为当前时刻AGC机组实际出力值，U_m.mid为AGC机组中间出力值，n为常规机组编号，m为AGC机组编号。

本发明提供的再一优选的一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，所述步骤(3)的机组实时发电计划包括根据设定的偏差分配模式将偏差量分配到各机组中。

本发明提供的又一优选的一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，所述分配模式包括按对象的上下可调容量比例分配、按对象的容量比例分配、按对象的手动设定比例分配、按对象的负荷率比例分配和按对象的个数平均分配。

本发明提供的又一优选的一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，所述步骤(4)中的电力系统中的越限支路潮流、对应机组和所述机组灵敏度信息通过获取支路潮流和支路限值确定。

本发明提供的又一优选的一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，所述步骤(5)中的修正过程为：

确定支路越线功率；

确定消除支路越限的降出力；

确定机组在消除支路越限环节的总调整量。

本发明提供的又一优选的一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，按下式(2)确定所述支路越线功率：

ΔP_越线.n＝P_支.n-P_限.n (2)

式中，ΔP_越线.n为n支路越线功率，P_支.n为n支路当前潮流功率，P_限.n为n支路功率限值；

按下式(3)确定所述降出力：

式中，ΔU_m.n为m机组对n支路越限ΔP_越线.n时的出力调整量，l_m.n为m机组对n支路的灵敏度，为n支路中全部灵敏度系数为正的机组灵敏度之和；

所述消除支路越限环节的总调整量通过将同一机组对不同支路的降出力调整量叠加后得到。

本发明提供的又一优选的一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，所述步骤(6)的调整过程为：

不平衡功率优先由越限支路中灵敏度符号相反或处于灵敏度死区的机组承担，灵敏度死区参数由调度员手动设定；当某一机组已经在其他支路越限调整中降出力时，该机组不再参与功率平衡调整；

不平衡功率无法完全由越限支路中机组承担时，剩余不平衡功率按分配算法分配到其他机组。

和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果

1、本发明的方法解决了现有网省调中心实时发电计划编制策略单一、未充分考虑潮流越限情况、对自动发电控制AGC机组要求较高和存在安全隐患的问题；

2、本发明通过分析现有实时发电计划编制特点，在现有流程基础上增加考虑网络安全约束，根据支路潮流及限值判断出支路越限情况；

3、本发明将支路越限潮流按机组灵敏度分配到相应机组，通过调整相应机组出力达到消除支路越限效果，增加了电力系统的运行稳定性；

4、本发明的支路越限调整产生的不平衡功率优先由越限支路中灵敏度符号相反或处于灵敏度死区的机组承担，使调整优先在支路内部进行，有效减少了其他非越限支路机组的调整量，提高了实时计划的编制效率及计划可行性；

5、本发明中的实时功率偏差分配阶段在原有基础上增加了AGC调整量，通过控制该偏差量可以使AGC快速调节机组处于最佳出力范围，有效增加了电力系统的调节能力。

附图说明

图1为本发明的方法的流程图。

具体实施方式

下面结合实施例对发明作进一步的详细说明。

实施例1：

如图1所示，本例的发明的方法包括以下步骤：

1、获取实时发电计划所需外围数据，包括机组当前时刻实际出力，机组日内发电计划，超短期负荷预测数据，联络线计划等。

2、根据获取的相关数据计算出下一时刻实时计划偏差分配量，偏差分配量由负荷偏差量，机组计划偏差量及AGC补偿量累加得到。其中负荷偏差量由当前实际负荷与下一时刻预测负荷得到，机组计划偏差量为当前机组计划与下一时刻机组计划之间的改动量，AGC补偿量为AGC快速调节机组当前出力调整到中间出力所需的改动量。

式中，P_预t+1为下一时刻超短期负荷预测之，P_实t为当前时刻实际负荷，U_n.t+1为下一时刻机组日内计划出力，U_n.t为当前时刻机组日内计划，U_m.t为当前时刻AGC机组实际出力值，U_m.mid为AGC机组中间出力值；n为常规机组编号，m为AGC机组编号。。

3、根据设定好的偏差分配模式将偏差量分配到各机组中，得到机组实时发电计划。具体分配模式包括：1)按对象的上下可调容量比例分，2)按对象的容量比例分，3)按对象的手动设定比例分，4)按对象的负荷率比例分，5)按对象的个数平均分。

4、获取支路潮流及支路限值，根据支路相关信息算出越限支路潮流，相关机组及灵敏度信息。

5、将支路越限潮流按机组灵敏度分配到相应机组，计算出机组出力调整量，进行支路越限修正。具体步骤如下：

1)计算出支路越线功率，支路n的越线功率如下式：

ΔP_越线.n＝P_支.n-P_限.n (2)

式中，ΔP_越线.n为n支路越线功率，P_支.n为n支路当前潮流功率，P_限.n为n支路功率限值。

2)在支路n中挑出灵敏度系数为正的机组，根据机组灵敏度将支路越线潮流分配到各机组中，通过降出力来消除支路越限。机组U_n降出力值由下式算出：

式中，ΔU_m.n为m机组对n支路越限ΔP_越线.n时的出力调整量，l_m.n为m机组对n支路的灵敏度，为n支路中全部灵敏度系数为正的机组灵敏度之和。

3)将同一机组对不同支路的降出力调整量叠加后得到该机组在消除支路越限环节的总调整量。

6、功率平衡调整，不平衡功率优先由越限支路中灵敏度符号相反或处于灵敏度死区(灵敏度很小)的机组承担，灵敏度死区参数可由调度员手动设定。当某一机组已经在其他支路越限调整中降出力时，该机组不再参与功率平衡调整。

不平衡功率无法完全由越限支路中机组承担时，剩余不平衡功率按分配算法分配到其他机组。

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尽管参照上述实施例应当理解：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)

1.一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，其特征在于：包括以下步骤：

(1)获取实时发电计划所需外围数据；

(2)确定下一时刻实时计划偏差分配量；

(3)确定机组实时发电计划；

(4)确定电力系统中的越限支路潮流、对应机组和机组灵敏度信息；

(5)修正支路越限；

(6)调整功率平衡；

所述步骤(1)中的外围数据包括电力系统中的机组当前时刻实际出力、机组日内发电计划、超短期负荷预测数据和联络线计划；

所述步骤(2)的偏差分配量通过负荷偏差量、机组计划偏差量和自动发电控制补偿量累加得到；

由当前实际负荷和下一时刻预测负荷确定所述负荷偏差量；所述机组计划偏差量为当前机组计划与下一时刻机组计划之间的改动量；所述自动发电控制补偿量为自动发电控制快速调节机组当前出力调整到中间出力所需的改动量；

按下式(1)确定所述偏差分配量：

式中，P_预t+1为下一时刻超短期负荷预测值，P_实t为当前时刻实际负荷，U_n.t+1为下一时刻机组日内计划出力，U_n.t为当前时刻机组日内计划，U_m.t为当前时刻AGC机组实际出力值，U_m.mid为AGC机组中间出力值，n为常规机组编号，m为AGC机组编号；

所述步骤(5)中的修正过程为：

确定支路越限功率；

确定消除支路越限的降出力；

确定机组在消除支路越限环节的总调整量。

2.如权利要求1所述的一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，其特征在于：所述步骤(3)的机组实时发电计划包括根据设定的偏差分配模式将偏差量分配到各机组中。

3.如权利要求2所述的一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，其特征在于：所述分配模式包括按对象的上下可调容量比例分配、按对象的容量比例分配、按对象的手动设定比例分配、按对象的负荷率比例分配和按对象的个数平均分配。

4.如权利要求1所述的一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，其特征在于：所述步骤(4)中的电力系统中的越限支路潮流、对应机组和所述机组灵敏度信息通过获取支路潮流和支路限值确定。

5.如权利要求1所述的一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，其特征在于：按下式(2)确定所述支路越限功率：

ΔP_越限.n＝P_支.n-P_限.n (2)

式中，ΔP_越限.n为n支路越限功率，P_支.n为n支路当前潮流功率，P_限.n为n支路功率限值；

按下式(3)确定所述降出力：

式中，ΔU_m.n为m机组对n支路越限ΔP_越限.n时的出力调整量，l_m.n为m机组对n支路的灵敏度，为n支路中全部灵敏度系数为正的机组灵敏度之和；

所述消除支路越限环节的总调整量通过将同一机组对不同支路的降出力调整量叠加后得到。

6.如权利要求1所述的一种考虑安全约束的实时发电计划编制方法，其特征在于：所述步骤(6)的调整过程为：

不平衡功率优先由越限支路中灵敏度符号相反或处于灵敏度死区的机组承担，灵敏度死区参数由调度员手动设定；当某一机组已经在其他支路越限调整中降出力时，该机组不再参与功率平衡调整；

不平衡功率无法完全由越限支路中机组承担时，剩余不平衡功率按分配算法分配到其他机组。