CN106651136A - 一种双边交易的日前发电计划编制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双边交易的日前发电计划编制方法及装置，所述方法包括：构建日前发电计划目标函数；利用所述日前发电计划目标函数配置各机组的计划电出力和/或交易电出力；基于所述机组的计划电出力和/或交易电出力编制发电计划；本发明提供的方法及装置，能够在机组启停计划的基础上，以系统总的成本和不同成分电量的偏差量最小为目标，确定一组最优的机组出力计划，满足系统负荷及备用需求，同时满足机组出力上限/下限、爬坡率/滑坡率、输电设备输送能力等约束，从而保证电网安全经济运行和不同成分电量执行的协调统一。

Description

一种双边交易的日前发电计划编制方法及装置

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体涉及一种双边交易的日前发电计划编制方法及装置。

背景技术

目前，各级调度机构以政府计划均衡完成为目标的“三公”调度原则开展发电调度工作，虽然部分地区已经开展了大用户直购电业务，但因为直购电总量较小，对年度总体目标的完成影响不大。“三公”调度控制目标清晰、单一，具有较强的可操作性和指导性，是各级调度机构实际工作的准绳。

双边交易的放开和交易规模的扩大对目前调度交易机制和优化技术提出了严峻挑战。主要表现在：

计划电与市场电总量平衡机制复杂。计划电与市场电并存，随着直接交易电量的增加，计划电与市场电在执行过程中需要根据实际交易达成情况动态平衡。

电网发展过渡期安全矛盾突出。我国电网主网架正处于从500千伏向特高压过渡的时期，电网发展过渡期安全矛盾突出。市场化建设必须以电网安全稳定运行为前提，不能削弱调度对电网安全的保障能力。

能源供需逆向分布，跨区跨省资源配置需求突出。我国能源资源和负荷中心呈逆向分布的特点决定了能源资源必须在更大范围内进行配置。跨区跨省交易的增加将改变以网省自我平衡为主的模式，市场化建设必须考虑跨区跨省交易与省内市场协调发展问题，保证大范围资源优化配置。

常规燃煤机组占比大，快速调节电源少。燃煤机组是我国未来电力市场的竞争主体，在电力市场机制设计中必须充分考虑燃煤机组启停周期长等特性，合理安排机组组合计划，实现电力供需平衡和机组运行绩效的有机协调。

随着双边交易电量占比逐步提高，交易品种逐渐增多，交易频度不断上升，交易范围不断扩大，电力供应市场化特征逐步显现，由于市场化建设初期市场结构不完整，缺乏市场化的电力平衡机制，现有以年度均衡、滚动调整为核心的计划调度方式已难以适应市场化要求。

发明内容

本发明提供一种双边交易的日前发电计划编制方法及装置，其目的是在机组启停计划的基础上，以系统总的成本和不同成分电量的偏差量最小为目标，确定一组最优的机组出力计划，满足系统负荷及备用需求，同时满足机组出力上限/下限、爬坡率/滑坡率、输电设备输送能力等约束，从而保证电网安全经济运行和不同成分电量执行的协调统一。

本发明的目的是采用下述技术方案实现的：

一种双边交易的日前发电计划编制方法及装置，其改进之处在于，包括：

构建日前发电计划目标函数；

利用所述日前发电计划目标函数配置各机组的计划电出力和/或交易电出力；

基于所述机组的计划电出力和/或交易电出力编制发电计划。

优选的，所述日前发电计划目标函数的公式为：

上式中，F为机组成本或包含交易电和计划电量的机组的电量偏差，T为系统调度期间的时段数，α为机组成本调整因子，I_purchase为具有交易电的机组数，I_plan为具有计划电的机组数，λ_i为第i个具有交易电的机组的电量偏差调整因子，μ_i为具有计划电的机组i的电量偏差调整因子，Q_i,purchase为具有交易电的机组i的交易电电量，Q_i,plan为具有计划电的机组i的交易电电量，p_purchase(i,t)为具有交易电的机组i在t时段的交易电出力，p_plan(i,t)为具有计划电的机组i在t时段的交易电出力，C_i(p_purchase(i,t))为具有交易电的机组i在t时段的能耗，C_i(p_plan(i,t))为具有计划电的机组i在t时段的能耗。

进一步的，所述日前发电计划目标函数的约束条件包括：系统平衡约束、机组出力限值约束、机组爬坡速率约束、机组固定出力约束、支路潮流约束、联络线断面潮流约束、备用约束、分区出力约束、分区备用约束和机组群约束。

进一步的，所述系统平衡约束的公式为：

上式中，I为系统机组总数，p(i,t)为机组i在t时段出力，p_d(t)为t时段的系统发电负荷；

所述机组出力限值约束的公式为：

上式中，u(i,t)为机组i在t时段的运行状态，u(i,t)＝1表示机组i在t时段为运行状态，u(i,t)＝0表示机组i在t时段为停运状态，p_i,max为机组i的输出功率的上限；

所述机组爬坡速率约束的公式为：

上式中，P_i,purchase(t)为机组i在t时段的交易电出力值，P_i,plan(t)为机组i在t时段的计划电出力值，u_i,j(t)为机组i在时段t和分段j对应的状态值，为机组i在t-1时段的总出力值，P_i ^up(t)为机组i上爬坡限值，P_i ^down(t)为机组i下爬坡限值，N_L为机组分段折线段数；

所述机组固定出力约束的公式为：

p_purchase(i,t)+p_plan(i,t)＝P(i,t)

上式中，P(i,t)为机组i在t时段的出力设定值；

所述支路潮流约束的公式为：

上式中，S_k(P_i(t),t)为t时段支路传输值，它是关于机组出力的函数，为t时段支路传输下限值，为t时段支路传输上限值；

所述联络线断面潮流约束的公式为：

上式中，为t时段断面传输下限值，为t时段断面传输上限值，C_k(P _i(t)，t)为t时段断面传输值，它是关于机组出力的函数；

所述备用约束的公式为：

上式中，为机组i在t时段提供的上调备用，r(i,t)为机组i在t时段提供的下调备用，为系统t时段提供的上调需求，p _r (t)为系统t时段提供的下调需求；

所述分区出力约束的公式为：

上式中，P _v (t)为t时段分区出力下限， 为t时段分区出力上限，Av为分区总数，p(i,t)为分区i在t时段的出力；

所述分区备用约束的公式为：

上式中，Ar为备用分区总数，R _Ar 为分区上备用，R _Ar ′为分区下备用，r_i(t)为分区内所包含的机组备用上限和，r_i′(t)为分区内所包含的机组备用下限和；

所述机组群约束包括：机群电量约束、机群电力约束和机群备用约束；

所述机群电量约束的公式为：

上式中，V为机群总数，p(i,t)为机群i在t时段的出力，H(T)为调度周期T的总电量下限，为调度周期T的总电量上限；

所述机群电力约束的公式为：

上式中，V为机群总数，p(i,t)为机群i在t时段的出力，P(T)为机群出力下限，为机群出力上限；

所述机群备用约束的公式为：

上式中，r_i(t)为机组群内所包含的机组备用上限，r_i′(t)为机组群内所包含的机组备用下限和，H(t)为t时段上备用，H(t)′为t时段下备用。

优选的，所述利用所述日前发电计划目标函数配置各机组的计划电出力和/或交易电出力，包括：

获取所述日前发电计划目标函数最优解，即各机组的计划电出力和/或交易电出力。

一种双边交易的日前发电计划编制装置，其改进之处在于，所述装置包括：

构建模块，用于构建日前发电计划目标函数；

配置模块，用于利用所述日前发电计划目标函数配置各机组的计划电出力和/或交易电出力；

编制模块，用于基于所述机组的计划电出力和/或交易电出力编制发电计划。

优选的，所述日前发电计划目标函数的公式为：

上式中，F为机组成本或包含交易电和计划电量的机组的电量偏差，T为系统调度期间的时段数，α为机组成本调整因子，I_purchase为具有交易电的机组数，I_plan为具有计划电的机组数，λ_i为第i个具有交易电的机组的电量偏差调整因子，μ_i为具有计划电的机组i的电量偏差调整因子，Q_i,purchase为具有交易电的机组i的交易电电量，Q_i,plan为具有计划电的机组i的交易电电量，p_purchase(i,t)为具有交易电的机组i在t时段的交易电出力，p_plan(i,t)为具有计划电的机组i在t时段的交易电出力，C_i(p_purchase(i,t))为具有交易电的机组i在t时段的能耗，C_i(p_plan(i,t))为具有计划电的机组i在t时段的能耗。

进一步的，所述日前发电计划目标函数的约束条件包括：系统平衡约束、机组出力限值约束、机组爬坡速率约束、机组固定出力约束、支路潮流约束、联络线断面潮流约束、备用约束、分区出力约束、分区备用约束和机组群约束。

进一步的，所述系统平衡约束的公式为：

上式中，I为系统机组总数，p(i,t)为机组i在t时段出力，p_d(t)为t时段的系统发电负荷；

所述机组出力限值约束的公式为：

上式中，u(i,t)为机组i在t时段的运行状态，u(i,t)＝1表示机组i在t时段为运行状态，u(i,t)＝0表示机组i在t时段为停运状态，p_i,max为机组i的输出功率的上限；

所述机组爬坡速率约束的公式为：

上式中，P_i,purchase(t)为机组i在t时段的交易电出力值，P_i,plan(t)为机组i在t时段的计划电出力值，u_i,j(t)为机组i在时段t和分段j对应的状态值，为机组i在t-1时段的总出力值，P_i ^up(t)为机组i上爬坡限值，P_i ^down(t)为机组i下爬坡限值，N_L为机组分段折线段数；

所述机组固定出力约束的公式为：

p_purchase(i,t)+p_plan(i,t)＝P(i,t)

上式中，P(i,t)为机组i在t时段的出力设定值；

所述支路潮流约束的公式为：

上式中，S_k(P _i(t),t)为t时段支路传输值，它是关于机组出力的函数，为t时段支路传输下限值，为t时段支路传输上限值；

所述联络线断面潮流约束的公式为：

上式中，为t时段断面传输下限值，为t时段断面传输上限值，C_k(P _i (t),t)为t时段断面传输值，它是关于机组出力的函数；

所述备用约束的公式为：

上式中，为机组i在t时段提供的上调备用，r(i,t)为机组i在t时段提供的下调备用，为系统t时段提供的上调需求，p _r (t)为系统t时段提供的下调需求；

所述分区出力约束的公式为：

上式中，P _v (t)为t时段分区出力下限， 为t时段分区出力上限，Av为分区总数，p(i,t)为分区i在t时段的出力；

所述分区备用约束的公式为：

上式中，Ar为备用分区总数，R _Ar 为分区上备用，R _Ar ′为分区下备用，r_i(t)为分区内所包含的机组备用上限和，r_i′(t)为分区内所包含的机组备用下限和；

所述机组群约束包括：机群电量约束、机群电力约束和机群备用约束；

所述机群电量约束的公式为：

上式中，V为机群总数，p(i,t)为机群i在t时段的出力，H(T)为调度周期T的总电量下限，为调度周期T的总电量上限；

所述机群电力约束的公式为：

上式中，V为机群总数，p(i,t)为机群i在t时段的出力，P(T)为机群出力下限，为机群出力上限；

所述机群备用约束的公式为：

上式中，r_i(t)为机组群内所包含的机组备用上限，r_i′(t)为机组群内所包含的机组备用下限和，H(t)为t时段上备用，H(t)′为t时段下备用。

优选的，所述配置模块，包括：

获取单元，用于获取所述日前发电计划目标函数最优解，即各机组的计划电出力和/或交易电出力。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种双边交易的日前发电计划编制方法及装置，能够在机组启停计划的基础上，以系统总的成本和不同成分电量的偏差量最小为目标，同时考虑机组出力限值、爬坡速率、输电设备输送能力等实用化约束，确定一组系统安全运行要求的机组出力计划，保证机组运行成本比较小的前提下精确化协调市场交易与计划电量的完成情况，通过增大市场交易电量的系数并减小计划电量的系数能够提高市场交易电量的完成量，减少计划电量的完成量，同时，能够有效的协调市场电与计划电之间的关系，促进我国电力市场的发展，提高大范围能源资源优化配置水平，提升我国电力系统运行的节能性和经济性。

附图说明

图1是本发明一种双边交易的日前发电计划编制方法的流程图；

图2是本发明实施例中具有交易电的机组的电量偏差调整因子为0.5，具有计划电的机组的电量偏差调整因子为0.5的成分电量完成结果示意图；

图3是本发明实施例中具有交易电的机组的电量偏差调整因子为0.8，具有计划电的机组的电量偏差调整因子为0.2的成分电量完成结果示意图；

图4是本发明实施例中具有交易电的机组的电量偏差调整因子为1，具有计划电的机组的电量偏差调整因子为0的成分电量完成结果示意图；

图5是本发明一种双边交易的日前发电计划编制装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供的一种双边交易的日前发电计划编制方法，在日前发电计划环节构建了一种协调优化模型，其基本原理是在机组启停计划的基础上，以系统总的成本和不同成分电量的偏差量最小为目标，同时考虑机组出力限值、爬坡速率、输电设备输送能力等实用化约束，确定一组系统安全运行要求的机组出力计划，如图1所示，包括：

101.构建日前发电计划目标函数；

102.利用所述日前发电计划目标函数配置各机组的计划电出力和/或交易电出力；

103.基于所述机组的计划电出力和/或交易电出力编制发电计划。

具体的，本发明提供的所述日前发电计划目标函数以机组成本最小以及包含交易电和计划电量的机组的电量偏差最小为目标，构建如下公式：

上式中，F为机组成本或包含交易电和计划电量的机组的电量偏差，T为系统调度期间的时段数，α为机组成本调整因子，I_purchase为具有交易电的机组数，I_plan为具有计划电的机组数，λ_i为第i个具有交易电的机组的电量偏差调整因子，μ_i为具有计划电的机组i的电量偏差调整因子，Q_i,purchase为具有交易电的机组i的交易电电量，Q_i,plan为具有计划电的机组i的交易电电量，p_purchase(i,t)为具有交易电的机组i在t时段的交易电出力，p_plan(i,t)为具有计划电的机组i在t时段的交易电出力，C_i(p_purchase(i,t))为具有交易电的机组i在t时段的能耗，C_i(p_plan(i,t))为具有计划电的机组i在t时段的能耗。

由上式可见，具备多种不同成分电量的机组发电计划编制方式是将此类机组拆分成多个机组，每个机组对应一种成分电量，精确量化不同成分电量的机组出力计划，通过调整电量偏差因子协调不同成分电量的发电计划曲线。

进一步的，所述日前发电计划目标函数的约束条件包括：系统平衡约束、机组出力限值约束、机组爬坡速率约束、机组固定出力约束、支路潮流约束、联络线断面潮流约束、备用约束、分区出力约束、分区备用约束和机组群约束。

其中，所述系统平衡约束的公式为：

上式中，I为系统机组总数，p(i,t)为机组i在t时段出力，p_d(t)为t时段的系统发电负荷；

所述机组出力限值约束的公式为：

上式中，u(i,t)为机组i在t时段的运行状态，u(i,t)＝1表示机组i在t时段为运行状态，u(i,t)＝0表示机组i在t时段为停运状态，p_i,max为机组i的输出功率的上限；

所述机组爬坡速率约束的公式为：

上式中，P_i,purchase(t)为机组i在t时段的交易电出力值，P_i,plan(t)为机组i在t时段的计划电出力值，u_i,j(t)为机组i在时段t和分段j对应的状态值，为机组i在t-1时段的总出力值，P_i ^up(t)为机组i上爬坡限值，P_i ^down(t)为机组i下爬坡限值，N_L为机组分段折线段数；

所述机组固定出力约束的公式为：

p_purchase(i,t)+p_plan(i,t)＝P(i,t)

上式中，P(i,t)为机组i在t时段的出力设定值；

所述支路潮流约束的公式为：

上式中，S_k(P _i (t),t)为t时段支路传输值，它是关于机组出力的函数，为t时段支路传输下限值，为t时段支路传输上限值；

所述联络线断面潮流约束的公式为：

上式中，为t时段断面传输下限值，为t时段断面传输上限值，C_k(P _i (t),t)为t时段断面传输值，它是关于机组出力的函数；

所述备用约束的公式为：

上式中，为机组i在t时段提供的上调备用，r(i,t)为机组i在t时段提供的下调备用，为系统t时段提供的上调需求，p _r (t)为系统t时段提供的下调需求；

所述分区出力约束的公式为：

上式中，P _v (t)为t时段分区出力下限， 为t时段分区出力上限，Av为分区总数，p(i,t)为分区i在t时段的出力；

所述分区备用约束的公式为：

上式中，Ar为备用分区总数，R _Ar 为分区上备用，R _Ar ′为分区下备用，r_i(t)为分区内所包含的机组备用上限和，r_i′(t)为分区内所包含的机组备用下限和；

所述机组群约束包括：机群电量约束、机群电力约束和机群备用约束；

所述机群电量约束的公式为：

上式中，V为机群总数，p(i,t)为机群i在t时段的出力，H(T)为调度周期T的总电量下限，为调度周期T的总电量上限；

所述机群电力约束的公式为：

上式中，V为机群总数，p(i,t)为机群i在t时段的出力，P(T)为机群出力下限，为机群出力上限；

所述机群备用约束的公式为：

上式中，r_i(t)为机组群内所包含的机组备用上限，r_i′(t)为机组群内所包含的机组备用下限和，H(t)为t时段上备用，H(t)′为t时段下备用。

本发明提供的技术方案可以基于上述日前发电计划目标函数获取各机组的计划电出力和/或交易电出力，所述步骤102，包括：

获取所述日前发电计划目标函数最优解，即各机组的计划电出力和/或交易电出力。

其中，现有技术中，可以利用多种方式获取目标函数的最优解，例如：遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法或蚁群算法。

最终，通过各机组的计划电出力和/或交易电出力编制各机组的发电计划。

例如，从某省358台机组中选取13台大容量火电机组，每台机组均包含交易电量和计划电量，13台机组数据如表1：

表113台大容量火电机组参数表

由上可见，交易电量为120750MWH，系统发电需求为384821MWH，交易电量占比为31.37％。

基于本发明提供的日前发电计划目标函数，将日前发电计划目标函数中具有交易电的机组的电量偏差调整因子为0.5，具有计划电的机组的电量偏差调整因子为0.5，成分电量完成结果如图2所示，具体每个机组完成电量如表2所示：

表2机组电量完成结果

发电机名	交易电(MWH)	计划电(MWH)
			福建.宁德火电厂/20kV.#1机	6250.42	6252.76
福建.宁德火电厂/20kV.#3机	6187.6	6501.3175
			福建.后石火电厂/19kV.#7机	6273.2345	6272.475
福建.后石火电厂/24kV.#3机	6256	6229.59025
			福建.后石火电厂/24kV.#4机	6252.26225	6231.2
福建.江阴火电厂/20kV.#1机	5734.8	8449.425
			福建.可门火电厂/20kV.#1机	6249.5705	6245.43675
福建.可门火电厂/20kV.#4机	6041.36375	6032.95325
			福建.福州火电厂/20kV.二厂#5机	9899.99975	5352.98475
福建.鸿山火电厂/22kV.#1机	8999.9995	4959.675
			福建.鸿山火电厂/22kV.#2机	9000	4994.325
福建.福州火电厂/20kV.二厂#6机	9900.0025	5347.7155
			福建.南埔火电厂/20kV.二厂#3机	10049.99775	5448.26575

基于本发明提供的日前发电计划目标函数，将日前发电计划目标函数中具有交易电的机组的电量偏差调整因子为0.8，具有计划电的机组的电量偏差调整因子为0.2，成分电量完成结果如图3所示，具体每个机组完成电量如表3所示：

表3机组电量完成结果

发电机名	交易电(MWH)	计划电(MWH)
			福建.宁德火电厂/20kV.#1机	6814.225	4980.85
福建.宁德火电厂/20kV.#3机	7214.25	4982.98725
			福建.后石火电厂/19kV.#7机	6805.225	4734.67
福建.后石火电厂/24kV.#3机	6558.075	4723.24325
			福建.后石火电厂/24kV.#4机	6558.075	4727.4
福建.江阴火电厂/20kV.#1机	8606.925	5391.45
			福建.可门火电厂/20kV.#1机	6558.075	4725.78
福建.可门火电厂/20kV.#4机	6841.125	4708.8
			福建.福州火电厂/20kV.二厂#5机	9899.99775	4743.10225
福建.鸿山火电厂/22kV.#1机	9000	4656.30475
			福建.鸿山火电厂/22kV.#2机	9000.00025	4668.275
福建.福州火电厂/20kV.二厂#6机	9899.99675	4756.40175
			福建.南埔火电厂/20kV.二厂#3机	10050.003	4492.98775

基于本发明提供的日前发电计划目标函数，将日前发电计划目标函数中具有交易电的机组的电量偏差调整因子为1，具有计划电的机组的电量偏差调整因子为0，成分电量完成结果如图4所示，具体每个机组完成电量如表4所示：

表4机组电量完成结果

发电机名	交易电(MWH)	计划电(MWH)
			福建.宁德火电厂/20kV.#1机	6888.5	2842.25
福建.宁德火电厂/20kV.#3机	7365.525	2775.075
			福建.后石火电厂/19kV.#7机	6853.2	2558.85
福建.后石火电厂/24kV.#3机	6615.225	2648.35625
			福建.后石火电厂/24kV.#4机	6615.225	2562.801
福建.江阴火电厂/20kV.#1机	8621.1	2953.38839
			福建.可门火电厂/20kV.#1机	6615.225	2664.375
福建.可门火电厂/20kV.#4机	6948.3	2646.635025
			福建.福州火电厂/20kV.二厂#5机	9899.999	1472.32475
福建.鸿山火电厂/22kV.#1机	9000.00175	1370.7183
			福建.鸿山火电厂/22kV.#2机	8999.99825	1483.40745
福建.福州火电厂/20kV.二厂#6机	9900.001	1456
			福建.南埔火电厂/20kV.二厂#3机	10050.00375	1533.494313

有上述结果数据见，通过调整不同成分电量的调整系数，可以精确化调整机组不同成分电量的完成率。

本发明还提供一种双边交易的日前发电计划编制装置，如图5，所述装置包括：

构建模块，用于构建日前发电计划目标函数；

配置模块，用于利用所述日前发电计划目标函数配置各机组的计划电出力和/或交易电出力；

编制模块，用于基于所述机组的计划电出力和/或交易电出力编制发电计划。

其中，所述日前发电计划目标函数的公式为：

上式中，F为机组成本或包含交易电和计划电量的机组的电量偏差，T为系统调度期间的时段数，α为机组成本调整因子，I_purchase为具有交易电的机组数，I_plan为具有计划电的机组数，λ_i为第i个具有交易电的机组的电量偏差调整因子，μ_i为具有计划电的机组i的电量偏差调整因子，Q_i,purchase为具有交易电的机组i的交易电电量，Q_i,plan为具有计划电的机组i的交易电电量，p_purchase(i,t)为具有交易电的机组i在t时段的交易电出力，p_plan(i,t)为具有计划电的机组i在t时段的交易电出力，C_i(p_purchase(i,t))为具有交易电的机组i在t时段的能耗，C_i(p_plan(i,t))为具有计划电的机组i在t时段的能耗。

所述日前发电计划目标函数的约束条件包括：系统平衡约束、机组出力限值约束、机组爬坡速率约束、机组固定出力约束、支路潮流约束、联络线断面潮流约束、备用约束、分区出力约束、分区备用约束和机组群约束。

所述系统平衡约束的公式为：

上式中，I为系统机组总数，p(i,t)为机组i在t时段出力，p_d(t)为t时段的系统发电负荷；

所述机组出力限值约束的公式为：

上式中，u(i,t)为机组i在t时段的运行状态，u(i,t)＝1表示机组i在t时段为运行状态，u(i,t)＝0表示机组i在t时段为停运状态，p_i,max为机组i的输出功率的上限；

所述机组爬坡速率约束的公式为：

上式中，P_i,purchase(t)为机组i在t时段的交易电出力值，P_i,plan(t)为机组i在t时段的计划电出力值，u_i,j(t)为机组i在时段t和分段j对应的状态值，为机组i在t-1时段的总出力值，P_i ^up(t)为机组i上爬坡限值，P_i ^down(t)为机组i下爬坡限值，N_L为机组分段折线段数；

所述机组固定出力约束的公式为：

p_purchase(i,t)+p_plan(i,t)＝P(i,t)

上式中，P(i,t)为机组i在t时段的出力设定值；

所述支路潮流约束的公式为：

上式中，S_k(P _i (t),t)为t时段支路传输值，它是关于机组出力的函数，为t时段支路传输下限值，为t时段支路传输上限值；

所述联络线断面潮流约束的公式为：

上式中，为t时段断面传输下限值，为t时段断面传输上限值，C_k(P _i (t),t)为t时段断面传输值，它是关于机组出力的函数；

所述备用约束的公式为：

上式中，为机组i在t时段提供的上调备用，r(i,t)为机组i在t时段提供的下调备用，为系统t时段提供的上调需求，p _r (t)为系统t时段提供的下调需求；

所述分区出力约束的公式为：

上式中，P _v (t)为t时段分区出力下限， 为t时段分区出力上限，Av为分区总数，p(i,t)为分区i在t时段的出力；

所述分区备用约束的公式为：

上式中，Ar为备用分区总数，R _Ar 为分区上备用，R _Ar ′为分区下备用，r_i(t)为分区内所包含的机组备用上限和，r_i′(t)为分区内所包含的机组备用下限和；

所述机组群约束包括：机群电量约束、机群电力约束和机群备用约束；

所述机群电量约束的公式为：

上式中，V为机群总数，p(i,t)为机群i在t时段的出力，H(T)为调度周期T的总电量下限，为调度周期T的总电量上限；

所述机群电力约束的公式为：

上式中，V为机群总数，p(i,t)为机群i在t时段的出力，P(T)为机群出力下限，为机群出力上限；

所述机群备用约束的公式为：

上式中，r_i(t)为机组群内所包含的机组备用上限，r_i′(t)为机组群内所包含的机组备用下限和，H(t)为t时段上备用，为t时段下备用。

所述配置模块，包括：

获取单元，用于获取所述日前发电计划目标函数最优解，即各机组的计划电出力和/或交易电出力。

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，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：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，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种双边交易的日前发电计划编制方法，其特征在于，所述方法包括：

构建日前发电计划目标函数；

利用所述日前发电计划目标函数配置各机组的计划电出力和/或交易电出力；

基于所述机组的计划电出力和/或交易电出力编制发电计划。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述日前发电计划目标函数的公式为：

$\begin{array}{c}\min F=\mathrm{\α}\underset{t=1}{\overset{T}{\Σ}}\{\underset{i=1}{\overset{I_{purchase}}{\Σ}}\[C_i\left(p_{purchase}\right(i,t\left)\right)\]+\underset{i=1}{\overset{I_{plan}}{\Σ}}\[C_i\left(p_{plan}\right(i,t\left)\right)\]\}+\\ \underset{i=1}{\overset{I_{purchase}}{\Σ}}{\mathrm{\λ}}_i\frac{|Q_{i,purchase}-\underset{t=1}{\overset{T}{\Σ}}{p}_{purchase}(i,t)|}{Q_{i,purchase}}+\underset{i=1}{\overset{I_{plan}}{\Σ}}{\mathrm{\μ}}_i\frac{|Q_{i,plan}-\underset{t=1}{\overset{T}{\Σ}}{p}_{plan}(i,t)|}{Q_{i,plan}}\end{array}$

上式中，F为机组成本或包含交易电和计划电量的机组的电量偏差，T为系统调度期间的时段数，α为机组成本调整因子，I_purchase为具有交易电的机组数，I_plan为具有计划电的机组数，λ_i为第i个具有交易电的机组的电量偏差调整因子，μ_i为具有计划电的机组i的电量偏差调整因子，Q_i,purchase为具有交易电的机组i的交易电电量，Q_i,plan为具有计划电的机组i的交易电电量，p_purchase(i,t)为具有交易电的机组i在t时段的交易电出力，p_plan(i,t)为具有计划电的机组i在t时段的交易电出力，C_i(p_purchase(i,t))为具有交易电的机组i在t时段的能耗，C_i(p_plan(i,t))为具有计划电的机组i在t时段的能耗。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述日前发电计划目标函数的约束条件包括：系统平衡约束、机组出力限值约束、机组爬坡速率约束、机组固定出力约束、支路潮流约束、联络线断面潮流约束、备用约束、分区出力约束、分区备用约束和机组群约束。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述系统平衡约束的公式为：

$\underset{i=1}{\overset{I}{\Σ}}p(i,t)=p_d\left(t\right)$

上式中，I为系统机组总数，p(i,t)为机组i在t时段出力，p_d(t)为t时段的系统发电负荷；

所述机组出力限值约束的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}0\≤p_{purchase}(i,t)\≤p_{i,max}u(i,t)\\ 0\≤p_{plan}(i,t)\≤p_{i,\max }u(i,t)\\ 0\≤p_{purchase}(i,t)+p_{plan}(i,t)\≤p_{i,max}u(i,t)\end{array}\right.$

上式中，u(i,t)为机组i在t时段的运行状态，u(i,t)＝1表示机组i在t时段为运行状态，u(i,t)＝0表示机组i在t时段为停运状态，p_i,max为机组i的输出功率的上限；

所述机组爬坡速率约束的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}\left(P_{i,purchase}\right(t)-P_{i,purchase}(t-1\left)\right)+\left(P_{i,plan}\right(t)-P_{i,plan}(t-1\left)\right)\≤(2-\underset{j=1}{\overset{N_L}{\Σ}}{u}_{i,j}(t)-\underset{j=1}{\overset{N_L}{\Σ}}{u}_{i,j}(t-1\left)\right){\stackrel{\‾}{P}}_i\left(t\right)+P_i^{up}\left(t\right)\\ \left(P_{i,purchase}\right(t)-P_{i,purchase}(t-1\left)\right)+\left(P_{i,plan}\right(t)-P_{i,plan}(t-1\left)\right)\≤(2-\underset{j=1}{\overset{N_L}{\Σ}}{u}_{i,j}(t)-\underset{j=1}{\overset{N_L}{\Σ}}{u}_{i,j}(t-1\left)\right){\stackrel{\‾}{P}}_i\left(t\right)+P_i^{down}\left(t\right)\end{array}\right.$

上式中，P_i,purchase(t)为机组i在t时段的交易电出力值，P_i,plan(t)为机组i在t时段的计划电出力值，u_i,j(t)为机组i在时段t和分段j对应的状态值，为机组i在t-1时段的总出力值，P_i ^up(t)为机组i上爬坡限值，P_i ^down(t)为机组i下爬坡限值，N_L为机组分段折线段数；

所述机组固定出力约束的公式为：

p_purchase(i,t)+p_plan(i,t)＝P(i,t)

上式中，P(i,t)为机组i在t时段的出力设定值；

所述支路潮流约束的公式为：

$S_k^{down}\left(t\right)\≤\underset{i=1}{\overset{I}{\Σ}}\left(S_k\right({\underset{\‾}{P}}_i\left(t\right),t\left)\underset{j=1}{\overset{N_L}{\Σ}}{u}_{i,j}\right(t\left)\right)\≤S_k^{up}\left(t\right)$

上式中，S_k(P _i(t),t)为t时段支路传输值，它是关于机组出力的函数，为t时段支路传输下限值，为t时段支路传输上限值；

所述联络线断面潮流约束的公式为：

$C_k^{down}\left(t\right)\≤\underset{i=1}{\overset{N_G}{\Σ}}\left(C_k\right({\underset{\‾}{P}}_i\left(t\right),t\left)\underset{j=1}{\overset{N_L}{\Σ}}{u}_{i,j}\right(t\left)\right)\≤C_k^{up}\left(t\right)$

上式中，为t时段断面传输下限值，为t时段断面传输上限值，C_k(P _i(t),t)为t时段断面传输值，它是关于机组出力的函数；

所述备用约束的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}\underset{i=1}{\overset{I}{\Σ}}\stackrel{\‾}{r}(i,t)\≥\stackrel{\‾}{p_r}\left(t\right)\\ \underset{i=1}{\overset{I}{\Σ}}\underset{\‾}{r}(i,t)\≥\underset{\‾}{p_r}\left(t\right)\end{array}\right.$

上式中，为机组i在t时段提供的上调备用，r(i,t)为机组i在t时段提供的下调备用，为系统t时段提供的上调需求，p _r (t)为系统t时段提供的下调需求；

所述分区出力约束的公式为：

$\stackrel{\‾}{P_v\left(t\right)}\≥\underset{i\∈Av}{\Σ}p(i,t)\≥\underset{\‾}{P_v\left(t\right)}$

上式中，P _v (t)为t时段分区出力下限， 为t时段分区出力上限，Av为分区总数，p(i,t)为分区i在t时段的出力；

所述分区备用约束的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}\underset{i\∈Ar}{\Σ}{r}_i\left(t\right)\≥\underset{\‾}{R_{Ar}}\\ \underset{i\∈Ar}{\Σ}{r_i}^{\′}\left(t\right)\≥\underset{\‾}{{R_{Ar}}^{\′}}\end{array}\right.$

上式中，Ar为备用分区总数，R _Ar 为分区上备用，R _Ar ′为分区下备用，r_i(t)为分区内所包含的机组备用上限和，r′_i(t)为分区内所包含的机组备用下限和；

所述机组群约束包括：机群电量约束、机群电力约束和机群备用约束；

所述机群电量约束的公式为：

$\underset{\‾}{H\left(T\right)}\≤\underset{i\∈V}{\Σ}\underset{t=1}{\overset{T}{\Σ}}p(i,t)\≤\stackrel{\‾}{H\left(T\right)}$

上式中，V为机群总数，p(i,t)为机群i在t时段的出力，H(T)为调度周期T的总电量下限，为调度周期T的总电量上限；

所述机群电力约束的公式为：

$\underset{\‾}{P\left(T\right)}\≤\underset{V\∈I}{\Σ}p(i,t)\≤\stackrel{\‾}{P\left(T\right)}$

上式中，V为机群总数，p(i,t)为机群i在t时段的出力，P(T)为机群出力下限，为机群出力上限；

所述机群备用约束的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}\underset{i\∈V}{\Σ}{r}_i\left(t\right)\≥\underset{\‾}{H\left(t\right)}\\ \underset{i\∈V}{\Σ}{r_i}^{\′}\left(t\right)\≥\underset{\‾}{H{\left(t\right)}^{\′}}\end{array}\right.$

上式中，r_i(t)为机组群内所包含的机组备用上限，r′_i(t)为机组群内所包含的机组备用下限和，H(t)为t时段上备用，H(t)′为t时段下备用。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述日前发电计划目标函数配置各机组的计划电出力和/或交易电出力，包括：

获取所述日前发电计划目标函数最优解，即各机组的计划电出力和/或交易电出力。

6.一种双边交易的日前发电计划编制装置，其特征在于，所述装置包括：

构建模块，用于构建日前发电计划目标函数；

配置模块，用于利用所述日前发电计划目标函数配置各机组的计划电出力和/或交易电出力；

编制模块，用于基于所述机组的计划电出力和/或交易电出力编制发电计划。

7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述日前发电计划目标函数的公式为：

$\begin{array}{c}\min F=\mathrm{\α}\underset{t=1}{\overset{T}{\Σ}}\{\underset{i=1}{\overset{I_{purchase}}{\Σ}}\[C_i\left(p_{purchase}\right(i,t\left)\right)\]+\underset{i=1}{\overset{I_{plan}}{\Σ}}\[C_i\left(p_{plan}\right(i,t\left)\right)\]\}+\\ \underset{i=1}{\overset{I_{purchase}}{\Σ}}{\mathrm{\λ}}_i\frac{|Q_{i,purchase}-\underset{t=1}{\overset{T}{\Σ}}{p}_{purchase}(i,t)|}{Q_{i,purchase}}+\underset{i=1}{\overset{I_{plan}}{\Σ}}{\mathrm{\μ}}_i\frac{|Q_{i,plan}-\underset{t=1}{\overset{T}{\Σ}}{p}_{plan}(i,t)|}{Q_{i,plan}}\end{array}$

上式中，F为机组成本或包含交易电和计划电量的机组的电量偏差，T为系统调度期间的时段数，α为机组成本调整因子，I_purchase为具有交易电的机组数，I_plan为具有计划电的机组数，λ_i为第i个具有交易电的机组的电量偏差调整因子，μ_i为具有计划电的机组i的电量偏差调整因子，Q_i,purchase为具有交易电的机组i的交易电电量，Q_i,plan为具有计划电的机组i的交易电电量，p_purchase(i,t)为具有交易电的机组i在t时段的交易电出力，p_plan(i,t)为具有计划电的机组i在t时段的交易电出力，C_i(p_purchase(i,t))为具有交易电的机组i在t时段的能耗，C_i(p_plan(i,t))为具有计划电的机组i在t时段的能耗。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述日前发电计划目标函数的约束条件包括：系统平衡约束、机组出力限值约束、机组爬坡速率约束、机组固定出力约束、支路潮流约束、联络线断面潮流约束、备用约束、分区出力约束、分区备用约束和机组群约束。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述系统平衡约束的公式为：

$\underset{i=1}{\overset{I}{\Σ}}p(i,t)=p_d\left(t\right)$

上式中，I为系统机组总数，p(i,t)为机组i在t时段出力，p_d(t)为t时段的系统发电负荷；

所述机组出力限值约束的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}0\≤p_{purchase}(i,t)\≤p_{i,max}u(i,t)\\ 0\≤p_{plan}(i,t)\≤p_{i,\max }u(i,t)\\ 0\≤p_{purchase}(i,t)+p_{plan}(i,t)\≤p_{i,max}u(i,t)\end{array}\right.$

上式中，u(i,t)为机组i在t时段的运行状态，u(i,t)＝1表示机组i在t时段为运行状态，u(i,t)＝0表示机组i在t时段为停运状态，p_i,max为机组i的输出功率的上限；

所述机组爬坡速率约束的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}\left(P_{i,purchase}\right(t)-P_{i,purchase}(t-1\left)\right)+\left(P_{i,plan}\right(t)-P_{i,plan}(t-1\left)\right)\≤(2-\underset{j=1}{\overset{N_L}{\Σ}}{u}_{i,j}(t)-\underset{j=1}{\overset{N_L}{\Σ}}{u}_{i,j}(t-1\left)\right){\stackrel{\‾}{P}}_i\left(t\right)+P_i^{up}\left(t\right)\\ \left(P_{i,purchase}\right(t)-P_{i,purchase}(t-1\left)\right)+\left(P_{i,plan}\right(t)-P_{i,plan}(t-1\left)\right)\≤(2-\underset{j=1}{\overset{N_L}{\Σ}}{u}_{i,j}(t)-\underset{j=1}{\overset{N_L}{\Σ}}{u}_{i,j}(t-1\left)\right){\stackrel{\‾}{P}}_i\left(t\right)+P_i^{down}\left(t\right)\end{array}\right.$

上式中，P_i,purchase(t)为机组i在t时段的交易电出力值，P_i,plan(t)为机组i在t时段的计划电出力值，u_i,j(t)为机组i在时段t和分段j对应的状态值，为机组i在t-1时段的总出力值，P_i ^up(t)为机组i上爬坡限值，P_i ^down(t)为机组i下爬坡限值，N_L为机组分段折线段数；

所述机组固定出力约束的公式为：

p_purchase(i,t)+p_plan(i,t)＝P(i,t)

上式中，P(i,t)为机组i在t时段的出力设定值；

所述支路潮流约束的公式为：

$S_k^{down}\left(t\right)\≤\underset{i=1}{\overset{I}{\Σ}}\left(S_k\right({\underset{\‾}{P}}_i\left(t\right),t\left)\underset{j=1}{\overset{N_L}{\Σ}}{u}_{i,j}\right(t\left)\right)\≤S_k^{up}\left(t\right)$

上式中，S_k(P _i(t),t)为t时段支路传输值，它是关于机组出力的函数，为t时段支路传输下限值，为t时段支路传输上限值；

所述联络线断面潮流约束的公式为：

$C_k^{down}\left(t\right)\≤\underset{i=1}{\overset{N_G}{\Σ}}\left(C_k\right({\underset{\‾}{P}}_i\left(t\right),t\left)\underset{j=1}{\overset{N_L}{\Σ}}{u}_{i,j}\right(t\left)\right)\≤C_k^{up}\left(t\right)$

上式中，为t时段断面传输下限值，为t时段断面传输上限值，C_k(P _i(t),t)为t时段断面传输值，它是关于机组出力的函数；

所述备用约束的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}\underset{i=1}{\overset{I}{\Σ}}\stackrel{\‾}{r}(i,t)\≥\stackrel{\‾}{p_r}\left(t\right)\\ \underset{i=1}{\overset{I}{\Σ}}\underset{\‾}{r}(i,t)\≥\underset{\‾}{p_r}\left(t\right)\end{array}\right.$

上式中，为机组i在t时段提供的上调备用，r(i,t)为机组i在t时段提供的下调备用，为系统t时段提供的上调需求，p _r (t)为系统t时段提供的下调需求；

所述分区出力约束的公式为：

$\stackrel{\‾}{P_v\left(t\right)}\≥\underset{i\∈Av}{\Σ}p(i,t)\≥\underset{\‾}{P_v\left(t\right)}$

上式中，P _v (t)为t时段分区出力下限， 为t时段分区出力上限，Av为分区总数，p(i,t)为分区i在t时段的出力；

所述分区备用约束的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}\underset{i\∈Ar}{\Σ}{r}_i\left(t\right)\≥\underset{\‾}{R_{Ar}}\\ \underset{i\∈Ar}{\Σ}{r_i}^{\′}\left(t\right)\≥\underset{\‾}{{R_{Ar}}^{\′}}\end{array}\right.$

上式中，Ar为备用分区总数，R _Ar 为分区上备用，R _Ar ′为分区下备用，r_i(t)为分区内所包含的机组备用上限和，r′_i(t)为分区内所包含的机组备用下限和；

所述机组群约束包括：机群电量约束、机群电力约束和机群备用约束；

所述机群电量约束的公式为：

$\underset{\‾}{H\left(T\right)}\≤\underset{i\∈V}{\Σ}\underset{t=1}{\overset{T}{\Σ}}p(i,t)\≤\stackrel{\‾}{H\left(T\right)}$

上式中，V为机群总数，p(i,t)为机群i在t时段的出力，H(T)为调度周期T的总电量下限，为调度周期T的总电量上限；

所述机群电力约束的公式为：

$\underset{\‾}{P\left(T\right)}\≤\underset{V\∈I}{\Σ}p(i,t)\≤\stackrel{\‾}{P\left(T\right)}$

上式中，V为机群总数，p(i,t)为机群i在t时段的出力，P(T)为机群出力下限，为机群出力上限；

所述机群备用约束的公式为：

$\left\{\begin{array}{c}\underset{i\∈V}{\Σ}{r}_i\left(t\right)\≥\underset{\‾}{H\left(t\right)}\\ \underset{i\∈V}{\Σ}{r_i}^{\′}\left(t\right)\≥\underset{\‾}{H{\left(t\right)}^{\′}}\end{array}\right.$

上式中，r_i(t)为机组群内所包含的机组备用上限，r′_i(t)为机组群内所包含的机组备用下限和，H(t)为t时段上备用，H(t)′为t时段下备用。

10.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述配置模块，包括：

获取单元，用于获取所述日前发电计划目标函数最优解，即各机组的计划电出力和/或交易电出力。