CN107563658B - 电网调度运行全过程风险调控方法 - Google Patents

电网调度运行全过程风险调控方法 Download PDF

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Abstract

电网调度运行全过程风险调控方法，涉及电网调度运行风险调控。目前，电网调度运行风险调控主要瞄准某一个调度阶段，忽略前一个调度阶段对后续阶段的影响。本发明包括步骤1：获取中短期风险源信息和原中短期机组组合信息，采用中短期风险调控方法，得到中短期机组组合；步骤2：获取日前风险源信息和原日前机组出力计划、中短期机组组合信息，采用日前风险调控方法，得到日前机组出力计划；步骤3：获取日内实时风险源信息和原实时机组出力信息、日前机组出力计划信息，采用日内实时风险调控方法，得到实时机组出力调整；本技术方案对电网调度运行风险进行全程监控和深度防御，提升电网的智能化调度水平，降低电网运行的风险水平。

Description

电网调度运行全过程风险调控方法
技术领域
本发明涉及电网调度运行风险调控研究领域，尤其指电网调度运行全过程风险调控方法。
背景技术
随着社会和经济的发展，人类对于电能的依赖程度在逐渐加大，目前电网安全已经成为社会公共安全的核心内容之一，引起全社会的高度重视。近年来，电网规模不断增大，可再生能源不断渗透，特高压互联不断推进，这些新趋势使得电网运行面临更多的风险。电网调度作为保障电网安全运行的关键环节，其调度规模和调度难度都较以往有了显著提升。因此，研究面向电网调度运行的风险调控技术具有非常重要的意义。
目前已有的电网调度运行风险调控方法主要是瞄准某一个调度阶段，研究该阶段内的风险调控方法，忽略了前一个调度阶段对后续阶段的影响，无法提供适应调度运行全过程风险调控的方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供电网调度运行全过程风险调控方法，以达到对电网调度运行风险进行全程监控和深度防御的目的。为此，本发明采取以下技术方案。
电网调度运行全过程风险调控方法，包括以下步骤：
步骤1：获取中短期风险源信息和原中短期机组组合信息，采用中短期风险调控方法，得到满足风险约束的中短期机组组合；
步骤2：获取日前风险源信息和原日前机组出力计划，获取步骤1得到的满足风险约束的中短期机组组合信息，采用日前风险调控方法，得到满足风险约束的日前机组出力计划；
步骤3：获取日内实时风险源信息和原实时机组出力信息，获取步骤2得到的满足风险约束的日前机组出力计划信息，采用日内实时风险调控方法，得到满足风险约束的实时机组出力调整。
本技术方案分别对中短期、日前、日内实时阶段进行风险调控，从而降低电网调度运行全过程的风险水平，有效地提高电网运行的安全性和可靠性。能够对电网调度运行风险进行全程监控和深度防御，提升电网的智能化调度水平，降低电网运行的风险水平，提高电力系统的供电可靠性。
作为对上述技术方案的进一步完善和补充，本发明还包括以下附加技术特征。
进一步的，步骤1中，中短期风险源信息包括交直流特高压线路的传输功率、中短期灾害预报、电厂存煤、水库水位。
进一步的，步骤1中，中短期风险调控方法为：采用基于风险的机组组合模型(RBUC)对中短期机组组合进行优化，调整机组启停计划，使得中短期机组组合满足风险约束；基于风险的机组组合模型(RBUC)为：
min Start+Shut+Cost+Risk (1)
s.t.
Figure BDA0001405821070000031
Figure BDA0001405821070000032
Figure BDA0001405821070000033
Figure BDA0001405821070000034
Figure BDA0001405821070000035
Figure BDA0001405821070000036
Figure BDA0001405821070000037
式中，Time为中短期调度的时间跨度，NG和NC分别表示发电机节点和预想故障集合，预想故障关注对象包括：直流特高压线路传输功率波动、中短期灾害预报、电厂煤情水情风险源引起的故障；sti、sdi、ai、bi和ci分别表示发电机i的开机费用、停机费用、和燃料费用系数；
Figure BDA0001405821070000038
和
Figure BDA0001405821070000039
分别表示t时刻发电机i和负荷j的有功功率；
Figure BDA00014058210700000310
表示t时刻发电机i开机，
Figure BDA00014058210700000311
表示t时刻发电机i停机；
Figure BDA00014058210700000312
和
Figure BDA00014058210700000313
分别表示t时刻故障j发生的概率和产生的后果严重度；T为功率传输分配系数,
Figure BDA00014058210700000314
和
Figure BDA00014058210700000315
分别为线路i-j的潮流上限、发电机i有功出力的下限和上限。
进一步的，步骤2中，日前风险源信息包括：负荷预测信息、气象预测信息、灾害预报信息、设备状态信息。
进一步的，步骤2所述的日前风险调控方法为：采用基于风险的最优潮流模型(RBOPF)对日前机组出力计划进行优化，以步骤1得到的满足风险约束的中短期机组组合信息为基础，调整日前机组出力计划，使得机组出力计划满足风险约束；基于风险的最优潮流模型(RBOPF)为：
min Cost+Risk (9)
s.t.
Figure BDA0001405821070000041
Figure BDA0001405821070000042
Figure BDA0001405821070000043
Figure BDA0001405821070000044
Figure BDA0001405821070000045
式中，NG和NC分别表示发电机节点和预想故障集合；ai、bi和ci分别表示发电机i的燃料费用系数；PGi和PDj分别表示发电机i和负荷j的有功功率；Prj和Sevj分别表示故障j发生的概率和产生的后果严重度；T为功率传输分配系数,
Figure BDA0001405821070000046
和
Figure BDA0001405821070000047
分别为线路i-j的潮流上限、发电机i有功出力的下限和上限。
进一步的，步骤3中，日内实时风险源信息包括：超短期负荷预测信息、超短期气象预测信息、实时设备状态信息。
进一步的，步骤3中，日内实时风险调控方法为：采用拥塞控制方法，调整关键发电机出力，在不影响电力平衡的前提下，降低线路和变压器绕组的风险水平；拥塞控制模型为：
Figure BDA0001405821070000051
s.t.
Figure BDA0001405821070000052
Figure BDA0001405821070000053
Figure BDA0001405821070000054
Figure BDA0001405821070000055
式中，NG表示发电机节点集合，di表示发电机i的微增成本；PDj表示负荷j的有功功率；
Figure BDA0001405821070000056
和ΔPGi分别表示发电机i有功功率的初始值和调整量；T为功率传输分配系数,
Figure BDA0001405821070000057
和
Figure BDA0001405821070000058
分别为线路i-j的潮流上限、发电机i有功出力的下限和上限。
有益效果：本技术方案分别对中短期、日前、日内实时阶段进行风险调控，从而降低电网调度运行全过程的风险水平，有效地提高电网运行的安全性和可靠性。能够对电网调度运行风险进行全程监控和深度防御，提升电网的智能化调度水平，降低电网运行的风险水平，提高电力系统的供电可靠性。
附图说明
图1是本发明流程图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。
如图1所示，本发明包括下列步骤：
步骤S1:包括步骤S11和步骤S12。
步骤S11:获取中短期风险源信息和原中短期机组组合信息。
中短期风险源信息，其具体为：交直流特高压线路的传输功率、中短期灾害预报、电厂存煤、水库水位等。
步骤S12:采用中短期风险调控方法，得到满足风险约束的中短期机组组。
中短期风险调控方法，其具体方法为：
采用基于风险的机组组合模型(RBUC)对中短期机组组合进行优化，调整机组启停计划，使得中短期机组组合满足风险约束。基于风险的机组组合模型(RBUC)描述为：
min Start+Shut+Cost+Risk (1)
s.t.
Figure BDA0001405821070000061
Figure BDA0001405821070000062
Figure BDA0001405821070000063
Figure BDA0001405821070000064
Figure BDA0001405821070000065
Figure BDA0001405821070000071
Figure BDA0001405821070000072
式中，Time为中短期调度的时间跨度，NG和NC分别表示发电机节点和预想故障集合，这里的预想故障重点关注直流特高压线路传输功率波动(包括极端情况下的断供)、中短期灾害预报、电厂煤情水情等风险源引起的故障；sti、sdi、ai、bi和ci分别表示发电机i的开机费用、停机费用、和燃料费用系数；
Figure BDA0001405821070000073
和
Figure BDA0001405821070000074
分别表示t时刻发电机i和负荷j的有功功率；
Figure BDA0001405821070000075
表示t时刻发电机i开机，
Figure BDA0001405821070000076
表示t时刻发电机i停机；
Figure BDA0001405821070000077
和
Figure BDA0001405821070000078
分别表示t时刻故障j发生的概率和产生的后果严重度；T为功率传输分配系数,
Figure BDA0001405821070000079
和
Figure BDA00014058210700000710
分别为线路i-j的潮流上限、发电机i有功出力的下限和上限。
步骤S2：包括步骤S21和步骤S22。
步骤S21：获取日前风险源信息和原日前机组出力计划，获取步骤S12得到的满足风险约束的中短期机组组合信息。
所述的日前风险源信息，其具体为：负荷预测信息、气象预测信息、灾害预报信息、设备状态信息等。
步骤S22：采用日前风险调控方法，得到满足风险约束的日前机组出力计划。
所述的日前风险调控方法，其具体方法为：
采用基于风险的最优潮流模型(RBOPF)对日前机组出力计划进行优化，以步骤S12得到的满足风险约束的中短期机组组合信息为基础，调整日前机组出力计划，使得机组出力计划满足风险约束。基于风险的最优潮流模型(RBOPF)描述为：
min Cost+Risk (9)
s.t.
Figure BDA0001405821070000081
Figure BDA0001405821070000082
Figure BDA0001405821070000083
Figure BDA0001405821070000084
Figure BDA0001405821070000085
式中，NG和NC分别表示发电机节点和预想故障集合；ai、bi和ci分别表示发电机i的燃料费用系数；PGi和PDj分别表示发电机i和负荷j的有功功率；Prj和Sevj分别表示故障j发生的概率和产生的后果严重度；T为功率传输分配系数,
Figure BDA0001405821070000086
和
Figure BDA0001405821070000087
分别为线路i-j的潮流上限、发电机i有功出力的下限和上限。
步骤S3：包括步骤S31和步骤S32。
步骤S31：获取日内实时风险源信息和原实时机组出力信息，获取步骤S22得到的满足风险约束的日前机组出力计划信息。
所述的日内实时风险源信息，其具体为：超短期负荷预测信息、超短期气象预测信息、实时设备状态信息等。
步骤S32：采用日内实时风险调控方法，得到满足风险约束的实时机组出力调整。
所述的日内实时风险调控方法，其具体方法为：
采用拥塞控制方法，紧急调整关键发电机出力，在不影响电力平衡的前提下，降低线路和变压器绕组的风险水平。拥塞控制模型描述为：
Figure BDA0001405821070000091
s.t.
Figure BDA0001405821070000092
Figure BDA0001405821070000093
Figure BDA0001405821070000094
Figure BDA0001405821070000095
式中，NG表示发电机节点集合，di表示发电机i的微增成本；PDj表示负荷j的有功功率；
Figure BDA0001405821070000096
和ΔPGi分别表示发电机i有功功率的初始值和调整量；T为功率传输分配系数,
Figure BDA0001405821070000097
和
Figure BDA0001405821070000098
分别为线路i-j的潮流上限、发电机i有功出力的下限和上限。
本技术方案，包括步骤：步骤S1、获取中短期风险源信息和原中短期机组组合信息，采用中短期风险调控方法，得到满足风险约束的中短期机组组合；步骤S2、获取日前风险源信息和原日前机组出力计划，获取步骤S1得到的满足风险约束的中短期机组组合信息，采用日前风险调控方法，得到满足风险约束的日前机组出力计划；步骤S3、获取日内实时风险源信息和原实时机组出力信息，获取步骤S2得到的满足风险约束的日前机组出力计划信息，采用日内实时风险调控方法，得到满足风险约束的实时机组出力调整。通过该方法能够对电网调度运行风险进行全程监控和深度防御，提升电网的智能化调度水平，降低电网运行的风险水平，提高电力系统的供电可靠性。
以上图1所示的电网调度运行全过程风险调控方法是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (1)

1.电网调度运行全过程风险调控方法，其特征在于包括以下步骤：
步骤1：获取中短期风险源信息和原中短期机组组合信息，采用中短期风险调控方法，得到满足风险约束的中短期机组组合；
步骤2：获取日前风险源信息和原日前机组出力计划，获取步骤1得到的满足风险约束的中短期机组组合信息，采用日前风险调控方法，得到满足风险约束的日前机组出力计划；
步骤3：获取日内实时风险源信息和原实时机组出力信息，获取步骤2得到的满足风险约束的日前机组出力计划信息，采用日内实时风险调控方法，得到满足风险约束的实时机组出力调整；
步骤1中，中短期风险源信息包括交直流特高压线路的传输功率、中短期灾害预报、电厂存煤、水库水位；
步骤1中，中短期风险调控方法为：采用基于风险的机组组合模型(RBUC)对中短期机组组合进行优化，调整机组启停计划，使得中短期机组组合满足风险约束；基于风险的机组组合模型(RBUC)为：
min Start+Shut+Cost+Risk
s.t.
Figure FDA0002852882230000011
Figure FDA0002852882230000012
Figure FDA0002852882230000013
Figure FDA0002852882230000014
Figure FDA0002852882230000021
Figure FDA0002852882230000022
Figure FDA0002852882230000023
式中，Time为中短期调度的时间跨度，NG和NC分别表示发电机节点和预想故障集合，预想故障关注对象包括：直流特高压线路传输功率波动、中短期灾害预报、电厂煤情水情风险源引起的故障；sti、sdi、ai、bi和ci分别表示发电机i的开机费用、停机费用、和燃料费用系数；
Figure FDA0002852882230000028
和
Figure FDA0002852882230000027
分别表示t时刻发电机i和负荷j的有功功率；
Figure FDA0002852882230000029
表示t时刻发电机i开机，
Figure FDA00028528822300000212
表示t时刻发电机i停机；
Figure FDA00028528822300000210
和
Figure FDA00028528822300000211
分别表示t时刻故障j发生的概率和产生的后果严重度；T为功率传输分配系数,
Figure FDA0002852882230000024
和
Figure FDA0002852882230000025
分别为线路i-j的潮流上限、发电机i有功出力的下限和上限；
步骤2中，日前风险源信息包括：负荷预测信息、气象预测信息、灾害预报信息、设备状态信息；
步骤2所述的日前风险调控方法为：采用基于风险的最优潮流模型(RBOPF)对日前机组出力计划进行优化，以步骤1得到的满足风险约束的中短期机组组合信息为基础，调整日前机组出力计划，使得机组出力计划满足风险约束；基于风险的最优潮流模型(RBOPF)为：
min Cost+Risk
s.t.
Figure FDA0002852882230000026
Figure FDA0002852882230000031
Figure FDA0002852882230000032
Figure FDA0002852882230000033
Figure FDA0002852882230000034
式中，NG和NC分别表示发电机节点和预想故障集合；ai、bi和ci分别表示发电机i的燃料费用系数；PGi和PDj分别表示发电机i和负荷j的有功功率；Prj和Sevj分别表示故障j发生的概率和产生的后果严重度；T为功率传输分配系数,
Figure FDA0002852882230000035
和
Figure FDA0002852882230000036
分别为线路i-j的潮流上限、发电机i有功出力的下限和上限；
步骤3中，日内实时风险源信息包括：超短期负荷预测信息、超短期气象预测信息、实时设备状态信息；
步骤3中，日内实时风险调控方法为：采用拥塞控制方法，调整关键发电机出力，在不影响电力平衡的前提下，降低线路和变压器绕组的风险水平；拥塞控制模型为：
Figure FDA0002852882230000037
s.t.
Figure FDA0002852882230000038
Figure FDA0002852882230000039
Figure FDA00028528822300000310
Figure FDA00028528822300000311
式中，NG表示发电机节点集合，di表示发电机i的微增成本；PDj表示负荷j的有功功率；
Figure FDA0002852882230000041
和ΔPGi分别表示发电机i有功功率的初始值和调整量；T为功率传输分配系数,
Figure FDA0002852882230000042
和
Figure FDA0002852882230000043
分别为线路i-j的潮流上限、发电机i有功出力的下限和上限。
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