CN108808740A - 多区域互联电网的多时间尺度的调度方法、装置以及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多区域互联电网的多时间尺度的调度方法、装置以及存储介质，所述方法包括：获取各省送受电计划数据进行日前计划计算获得省内日前发电计划，以协调省间电网的发电资源；根据所述省内日前发电计划进行日内计划计算，获得省内日内滚动计划，以使省内各发电机组满足内部电力平衡；根据所述省内日内滚动计划进行实时计划计算，获得省内发电实时计划，以实时修正省内各台发电机组的发电工作。实现协调各区域电网的发电资源和发输电计划的优化，从而提高电网整体运行效益。

Description

多区域互联电网的多时间尺度的调度方法、装置以及存储 介质

技术领域

本发明属于电网经济运行技术领域，具体涉及一种多区域互联电网的多时间尺度的调度方法、装置以及存储介质。

背景技术

随着电网规模的逐渐增大以及可再生能源的快速发展，对多区域互联电网的有功调度提出了更高的要求。目前，在工程上缺乏科学的手段获得发电计划，过于依赖人工经验；而在学术研究上，通常将问题聚焦在某个点上，缺乏对整个调度体系进行全面的分析与梳理，而且大多数学者提出的调度方法没有考虑工程因素，很难应用在实际电网中。

(1)现有方法缺乏考虑区域间负荷和电源的互补特性；

(2)现有方法缺乏有效处理可再生能源的不确定性；

为应对可再生能源出力的不确定性，常采用随机优化技术，但该方法需要考虑海量场景，计算效率无法满足工程应用；还有一种方法为鲁棒调度方法，目前大部分文献仅在省内日前计划中使用了该方法，但缺乏考虑省间鲁棒调度以及日内鲁棒调度。

(3)现有方法缺乏提出一个科学的、全面的多区域互联电网的调度框架；

多区域互联电网的多时间尺度有功调度问题涉及到很多方面，现有文献通常只是研究某一个小的问题，而没有提出一个科学的、全面的调度框架。该调度框架需要考虑空间维度上的互补以及时间维度上的协调，构建难度较大。

发明内容

本发明，提供一种多区域互联电网的多时间尺度的调度方法、装置以及存储介质，通过构建一个科学全面的多区域互联电网的调度框架，实现协调各区域电网的发电资源和发输电计划的优化，从而提高电网整体运行效益。

在第一方面，本发明实施例提供一种多区域互联电网的多时间尺度的调度方法，包括如下步骤：

S101、获取各省送受电计划数据进行日前计划计算获得省内日前发电计划，以协调省间电网的发电资源；

S102、根据所述省内日前发电计划进行日内计划计算，获得省内日内滚动计划，以使省内各发电机组满足内部电力平衡；

S103、根据所述省内日内滚动计划进行实时计划计算，获得省内发电实时计划，以实时修正省内各台发电机组的发电工作。

进一步地，所述获取各省送受电计划数据进行日前计划计算获得省内日前发电计划，以协调省间电网的发电资源，具体包括：

S201、根据所述各省送受电计划数据，建立省间日前送受电计划优化模型；

S202、求解所述省间日前送受电计划优化模型，获得省间日前送受电计划；

S203、获取电网线路数据，并根据所述电网线路数据和所述省间日前送受电计划建立省间日前联络线计划优化模型；

S204、求解所述省间日前联络线计划优化模型，获得省间日前联络线计划；

S205、获取省内机组能源数据，并根据所述省内机组能源数据和所述省间日前联络线计划建立省内日前机组组合模型；

S206、求解所述省内日前机组组合模型；若有解，则输出所述省内日前发电计划；若无解，则重新求解所述省间日前送受电计划优化模块。

进一步地，所述根据所述省内日前发电计划进行日内计划计算，获得省内日内滚动计划，以使省内各发电机组满足内部电力平衡，具体包括：

S301、根据所述省内机组能源数据和所述省内日前发电计划建立省内日内滚动有功调度模型；

S302、求解所述省内日内滚动有功调度模型；当有解时，输出所述省内日内滚动计划；

S303、当无解时，输出调整需求并根据所述调整需求进行省间日内联络线计划修正，获得省间日内联络线修正计划并根据所述省间日内联络线修正计划重新求解所述省内日内滚动有功调度模型。

进一步地，所述根据所述省内日内滚动计划进行实时计划计算，获得省内发电实时计划，以实时修正省内各台发电机组的发电工作，具体包括：

S401、获取超短期功率预测数据，根据所述超短期功率预测数据和所述省内日内滚动计划，建立省内实时有功调度模型；

S402、求解所述省内实时有功调度模型，获得实时修正方案，以使省内各发电厂执行所述实时修正方案。

进一步地，所述当无解时，输出调整需求并根据所述调整需求进行省间日内联络线计划修正，获得省间日内联络线修正计划并根据所述省间日内联络线修正计划重新求解所述省内日内滚动有功调度模型，具体包括：

当所述省内日内滚动有功调度模型无解时，输出所述调整需求；

根据所述电网线路数据和所述调整需求建立省间联络线计划修正模型；

求解所述省间联络线计划修正模型，获得所述省间日内联络线修正计划；

根据所述省间日内联络线修正计划重新求解所述省内日内滚动有功调度模型。

进一步地，所述各省送受电计划数据包括：节能调度系统中的各省次日负荷预测数据和各省次日新能源预测数据；运行控制系统中的次日的省间日交易电量协议值、次日各省的发电容量与受限容量和次日的省间通道极限；以及运行管理系统中的各省的发电机组参数和各省电网网架拓扑数据；

所述电网线路数据包括：所述运行控制系统中的直流线路运行控制要求和交流断面传输极限；以及所述运行管理系统中的电网网架拓扑数据和历年联络线运行数据；

所述省内机组能源数据包括：所述节能调度系统中的省内母线负荷短期预测数据和省内新能源短期预测数据；所述运行控制系统中的断面传输极限和系统备用需求；以及所述运行管理系统中的省内电网网架拓扑数据、机组检修计划、输变电设备计划和实际检修记录。

进一步地，所述超短期功率预测数据包括：节能调度系统中的省内母线负荷超短期预测数据和省内新能源超短期预测数据；运行控制系统中的断面传输极限和系统备用需求；以及运行管理系统中的输变电设备计划和实际检修记录。

进一步地，所述省内日前发电计划包括省内各台发电机组的次日的24小时的发电计划和启停计划；

所述省内日内滚动计划包括所述省内各台发电机组未来4个小时的发电计划；

所述实时修正方案包括所述省内各台发电机组未来5分钟的发电计划。

在第二方面，本发明实施例还提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行第一方面提供的多区域互联电网的多时间尺度的调度方法。

在第三方面，本发明实施例还提供一种多区域互联电网的多时间尺度的调度装置，包括：

日前计划计算模块，用于获取各省送受电计划数据进行日前计划计算获得省内日前发电计划，以协调省间电网的发电资源；

日内计划计算模块，用于根据所述省内日前发电计划进行日内计划计算，获得省内日内滚动计划，以使省内各发电机组满足内部电力平衡；

实时计划计算模块，用于根据所述省内日内滚动计划进行实时计划计算，获得省内发电实时计划，以实时修正省内各台发电机组的发电工作。

相比于现有技术，本发明提供的一种多区域互联电网的多时间尺度的调度方法、装置以及存储介质，通过在日前时间尺度上，获取各省送受电计划数据进行日前计划计算获得省内日前发电计划，以协调省间电网的发电资源，减小各区域电网的调峰压力；在日内时间尺度上，根据所述省内日前发电计划进行日内计划计算，获得省内日内滚动计划，以使省内各发电机组满足内部电力平衡；在实时时间尺度上，根据所述省内日内滚动计划进行实时计划计算，获得省内发电实时计划，以实时修正省内各台发电机组的发电工作。通过构建一个科学全面的多区域互联电网的调度框架，实现协调各区域电网的发电资源和发输电计划的优化，从而提高电网整体运行效益。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种多区域互联电网的多时间尺度的调度方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的一种日前计划计算的具体流程示意图；

图3是本发明实施例提供的一种日内计划计算的具体流程示意图；

图4是本发明实施例提供的一种实时计划计算的具体流程示意图；

图5是本发明实施例提供的一种多区域互联电网的多时间尺度的调度装置的结构示意图。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，是本发明实施例提供的一种多区域互联电网的多时间尺度的调度方法的流程示意图，本发明实施例提供的一种多区域互联电网的多时间尺度的调度方法可以由服务器执行，且下文均以服务器作为执行主体进行说明；

所述多区域互联电网的多时间尺度的调度方法包括步骤S101至步骤S103，具体如下：

在第一方面，本发明实施例提供一种多区域互联电网的多时间尺度的调度方法，包括如下步骤：

S101、获取各省送受电计划数据进行日前计划计算获得省内日前发电计划，以协调省间电网的发电资源；

S102、根据所述省内日前发电计划进行日内计划计算，获得省内日内滚动计划，以使省内各发电机组满足内部电力平衡；

S103、根据所述省内日内滚动计划进行实时计划计算，获得省内发电实时计划，以实时修正省内各台发电机组的发电工作。

如图2所示，是本发明实施例提供的一种日前计划计算的具体流程示意图。

进一步地，上述步骤S101的具体实施过程可以为：

S201、根据所述各省送受电计划数据，建立省间日前送受电计划优化模型；

S202、求解所述省间日前送受电计划优化模型，获得省间日前送受电计划；

S203、获取电网线路数据，并根据所述电网线路数据和所述省间日前送受电计划建立省间日前联络线计划优化模型；

S204、求解所述省间日前联络线计划优化模型，获得省间日前联络线计划；

S205、获取省内机组能源数据，并根据所述省内机组能源数据和所述省间日前联络线计划建立省内日前机组组合模型；

S206、求解所述省内日前机组组合模型；若有解，则输出所述省内日前发电计划；若无解，则重新求解所述省间日前送受电计划优化模块。

具体地，本发明实施例在日前时间尺度上，首先建立省间送受电计划的优化模型，获得省间送受电计划；然后，建立省间联络线优化模型，将送受电计划分配到每条联络线上，从而获得省间联络线计划；最后，根据得到的省间联络线计划，建立省内的鲁棒机组组合模型，获得省内的各台发电机组的启停方案与出力计划。

上述步骤S201中的所述各省送受电计划数据包括：节能调度系统中的各省次日负荷预测数据和各省次日新能源预测数据；运行控制系统中的次日的省间日交易电量协议值、次日各省的发电容量与受限容量和次日的省间通道极限；以及运行管理系统中的各省的发电机组参数和各省电网网架拓扑数据。

根据所述各省送受电计划数据建立的所述省间日前送受电计划优化模型由以下构建的目标函数和约束条件组成：

为耦合不同区域电网的调峰需求，以及应对不同的运行场景(汛期和枯期等场景)，引入调峰需求系数描述区域电网的调峰需求。定义调峰需求系数的表达式如下：

其中：α_i表示第i个区域电网的调峰需求，ΔP_i ^L为第i个区域电网的负荷峰谷值差；ΔP_i ^G为第i个区域电网的出力范围；U_i为第i个区域电网的最大上调需求；D_i为第i个区域电网的最大下调需求；为第i个区域电网的向上爬坡速率；为第i个区域电网的向下爬坡速率。

基于调峰需求系数的省间日前送受电计划优化模型的目标函数如下式所示，

式中，采用调峰需求系数α_i作为各区域电网优化目标的权重系数；P_i ^G(t)为第i个区域在时段t下的发电功率；为第i个区域的最大发电能力。优化区域间送受电计划的目标采用最小化区域日发电序列的方差，即直观上使区域内的发电曲线平滑。

构建所述省间日前送受电计划优化模型的约束条件如式(1)至(6)所示，所述约束条件包括区域功率平衡约束、送受电平衡约束、区域发电上下限约束、区域发电爬坡速率约束、外送通道能力约束和电量交易约束。

具体地，所述区域功率平衡约束为：对于每个区域电网，其区域内发电功率应等于负荷与送受电功率之和，如式(1)所示。

式中，P_i ^G(t)、P_i ^T(t)、P_i ^L(t)分别是区域i在时段t的发电出力、送受电功率、负荷预测值。S表示送端区域的集合，R表示受端区域的集合。

所述送受电平衡约束为：送端区域的总外送功率减去网损后与受端区域的总受入功率相等，如下式所示。

式中，ρ_j是送端区域j的网损系数。

所述区域发电上下限约束为：各区域发电功率需要在该区域发电能力的出力范围内，如式(3)所示。

所述区域发电爬坡速率约束为：各区域发电功率需要在该区域发电能力的出力范围内，如式(4)所示。

所述外送通道能力约束为：由于外送通道的传输功率限制，区域送受电功率需满足相应约束，如式(5)所示。

式中，P_i ^T 、分别为第i个区域电网的最小送出(受入)能力和最大送出(受入)能力。

所述电量交易约束为：为了满足省间交易的日电量约束，送受电曲线的峰谷值需要满足电量合同约束，如式(6)所示。

式中，E_iN为第i个区域的日交易电量协议值，ε为电量允许偏差。

在所述步骤S202求解所述省间日前送受电计划优化模型，获得省间日前送受电计划之前，还包括预先对所述省间日前送受电计划优化模型中的参数进行估算，例如收敛精度、迭代次数等，此外，在建立模型时所述各省送受电计划数据中没有提供的数据也需要估算。

需要说明的是，在获得省间日前送受电计划之后，进一步研究如何将送受电计划分配到各回联络线上，该阶段的优化目标为联络线的总网损最小。对于交直流混联的两个区域电网，由于交流线路的传输功率允许连续调节，基本上可以实现各回联络线的功率之和与送受电计划相吻合。但当两个异步电网间所有联络线均为直流线路时，例如云南异步联网，受限于直流功率调节次数限制及功率曲线阶梯化等离散特性，需要特殊考虑直流联络线功率曲线的特性。在所述步骤S203和S204中根据获取到的所述电网线路数据和所述省间日前送受电计划建立所述省间日前联络线优化模型，将送受电计划分配到每条联络线上，从而获得省间联络线计划。所述电网线路数据包括：所述运行控制系统中的直流线路运行控制要求和交流断面传输极限；以及所述运行管理系统中的电网网架拓扑数据和历年联络线运行数据。

根据所述电网线路数据和所述省间日前送受电计划建立的所述省间日前联络线优化模型由以下构建的目标函数和约束条件组成：

为实现将送受电功率分配到各条联络线上，优化目标为联络线的总网损最小，则考虑网损最小的联络线优化模型的目标函数如下：

对于某一区域来说，外送通道由交流线路和直流线路组成，假设AC为交流线路的下表集，DC为直流线路的下标集，则目标函数如式(7)所示：

式中，p_DC,i(t)为第t时刻下直流线路i的有功功率，f_i(p_DC,i(t))为第t时刻下直流线路i的网损函数；p_AC,j(t)为第t时刻下直流线路j的有功功率，f_j(p_AC,j(t))为第t时刻下直流线路j的网损函数。

构建所述省间日前联络线优化模型的约束条件如式(8)至(17)所示，所述约束条件考虑直流、电厂、局部交流联络线等元件的运行约束，这些约束可以用包含连续变量的线性不等式表示；所述约束条件包括不含整数变量的常规约束和含0－1整数变量的约束，其中所述不含整数变量的常规约束包括：最大电力偏差约束、送受电电量约束、直流联络线运行约束和交流联络线运行约束；所述含0－1整数变量的约束包括：功率平稳运行约束、短时间被不反调约束和功率调节次数约束。

所述最大电力偏差约束为：

其中，P_T(t)为该区域在t时刻的总外送电力，Δp为允许的最大电力偏差，可设置为最大总送受电功率的0.02倍。

所述送受电电量约束为：

其中，E_T是区域间日交换电量计划换算为总出力后的值；ΔE是允许的电量偏差系数，一般为2％E_T。

所述直流联络线运行约束为：

其中，分别为第i回直流的最大、最小功率限值。

所述交流联络线运行约束为：

其中，分别为第i回直流的最大、最小功率限值。

所述功率平稳运行约束为：

其中，分别为第i回直流的上调节、下调节速率限值；是0－1整数变量；表示功率非平稳运行时段数上限。表示时段t+1的功率向下调节，表示向上调节，当功率水平不发生改变时，对应的或为零。一般直流功率处于非平稳过程(调节过程)的时间不超过6个小时，所以可设置为24。

所述短时间内不反调约束为：

在上述约束条件的作用下，功率调节变量不允许出现[(1，0)，(0，1)]或[(0，1)，(1，0)]的取值，排除了直流功率在相邻时段发生上调节和下调节的情况，即避免直流功率曲线存在尖峰。该约束的优势在于它是线性不等式，避免引入非线性方程，有利于模型高效求解。

所述功率调节次数约束为：

其中，是0－1整数变量，表示第i回直流在时段t功率是否由平稳运行变为开始调整，是否调整结束转入平稳运行。N_max表征功率阶段数，实际运行中，要求直流功率曲线一天内的阶段数一般在8以内，即N_max＝16。

需要说明的是，所述步骤S205和S206中通过获取到的省内机组能源数据和所述省间日前联络线计划建立省内日前机组组合模型；并进行计算参数设置后求解所述省内日前机组组合模型；若有解，则输出所述省内日前发电计划，以控制省内的各台发电机组的启停与出力；如果所述省间日前计划不合理，则可能会造成省内日前机组组合模型无解，也就是无法满足机组组合模型的约束条件，导致无法得到省内日前发电计划，因此当无解时，需重新执行步骤S202，求解省间日前送受电计划优化模块。所述省内机组能源数据包括：所述节能调度系统中的省内母线负荷短期预测数据和省内新能源短期预测数据；所述运行控制系统中的断面传输极限和系统备用需求；以及所述运行管理系统中的省内电网网架拓扑数据、机组检修计划、输变电设备计划和实际检修记录。

本发明实施例提供的所述省内日前机组组合模型综合考虑风、光、火、水、气、核、抽水蓄能多种类型能源，由以预测场景下的发电成本的目标函数和包括预测场景下的相关约束和误差场景下的相关约束两个部分的约束方程构成。采用场景法描述可再生能源出力的不确定性，当可再生能源出力为预测值时称之为预测场景，否则为误差场景。

所述省内日前机组组合模型的目标函数为：

min.F(g,h)＝S_n+S_q+S_x+S_un+S_uq (18)

式中，S_n、S_q、S_x分别为火电、气电、核电的可变运行成本，S_un为火电机组启停成本，S_uq为气电机组启停成本。

所述预测场景下的约束为：

式中，式(19)为功率平衡约束，和分别为时段h下常规机组n和可再生能源机组w的出力，为负荷大小；式(20)为旋转备用约束，为常规机组出力上限，L％为负荷对旋转备用的需求；式(21)为线路潮流约束，L(l)为线路l的潮流限制，γ_n和γ_w分别为常规机组n和可再生能源机组w在线路l上的功率分布因子。

此外，还需考虑各类型机组的物理约束，还包括：火电机组考虑上下限约束、爬坡率约束，开停机约束；气电机组考虑上下限约束、爬坡率约束，总气量约束；核电机组考虑上下限约束，启停状态恒为开机；水电机组考虑上下限约束、总水量约束；抽水蓄能机组考虑水量平衡约束、上下限约束、机组状态约束(抽水、发电、停机三种状态之间转换)、上水库的库容约束。

所述误差场景下的约束和极限场景法为：

可再生能源出力具有不确定性，出力不确定集内的某一个值都对应一个误差场景。鲁棒调度要适应所有可能出现的误差场景，需要考虑相应场景下的约束方程。例如，场景s下的功率平衡方程如式(22)所示，和分别为场景s下常规机组和可再生能源机组的相应出力。其余约束类似，此处不再赘述。

由于误差场景个数太多，需要从中刷选出有效的场景，否则无法进行计算。如果场景中每个可再生能源的出力都处于置信区间的上限或下限，则称之为极限场景。只要模型的解能适应极限场景，则必然能适应置信区间内所有的误差场景。换言之，极限场景集在应对可再生能源的波动区间时具有完全的代表性。

如图3所示，是本发明实施例提供的一种日内计划计算的具体流程示意图。

进一步地，上述步骤S102的具体实施过程可以为：

S301、根据所述省内机组能源数据和所述省内日前发电计划建立省内日内滚动有功调度模型；

S302、求解所述省内日内滚动有功调度模型；当有解时，输出所述省内日内滚动计划；

S303、当无解时，输出调整需求并根据所述调整需求进行省间日内联络线计划修正，获得省间日内联络线修正计划并根据所述省间日内联络线修正计划重新求解所述省内日内滚动有功调度模型。

需要说明的是，本发明实施例在日内时间尺度上，根据所述省内机组能源数据和所述省内日前发电计划建立省内日内滚动有功调度模型，在进行模型参数设置后求解该模型；当省内机组能满足内部电力平衡时，所述省内日内滚动有功调度模型有解，输出所述省内日内滚动计划；当省内机组无法满足内部电力平衡时，所述省内日内滚动有功调度模型无解，则输出调整需求。上述步骤S303具体为根据输出的调整需求建立省间联络线计划修正模型，获得修正后的省间日内联络线修正计划，然后再根据所述省内机组能源数据、所述省内日前发电计划和省间日内联络线修正计划，重新建立省内日内滚动有功调度模型并求解。

进一步地，上述步骤S303的具体实施过程可以为：

当所述省内日内滚动有功调度模型无解时，输出所述调整需求；

根据所述电网线路数据和所述调整需求建立省间联络线计划修正模型；

求解所述省间联络线计划修正模型，获得所述省间日内联络线修正计划；

根据所述省间日内联络线修正计划重新求解所述省内日内滚动有功调度模型。

本发明实施例提供的所述省内日内滚动有功调度模型与所述省内日前机组组合模型相似，不同之处在于所述省内日内滚动有功调度模型日内计划无需优化机组的开停机方案，并且相应的目标函数中去掉开/停机费用，在约束条件方面去掉最小开机约束和最小停机约束。

所述省内日内滚动有功调度是基于精度更高的风电及负荷预测数据。在同一置信概率下，日内调度的最小、最大场景偏离预测场景的程度更小。因此，在所述省内日内滚动有功调度模型中根据最新的预测数据更新极限场景集。

相比于所述省内日前机组组合模型，添加如下约束条件：

第一次滚动计划与日前计划的偏差控制在一定的范围内，第k(k>1)次滚动计划与第k-1次滚动计划的偏差控制在一定的范围内。

式(23)中，为日前计划的机组出力值，为第一次滚动机组g的出力值，为第一次滚动机组g的最大允许偏差；式(24)中，为第k次滚动的机组出力值，为第k-1次滚动的机组出力值，为第k次滚动的最大允许偏差值。

具体地，当所述省内日内滚动有功调度模型无解，根据输出的调整需求建立省间联络线计划修正模型，所述省间联络线计划修正模型以调整量最小和网损最小为优化目标，由目标函数和约束条件构成。

假设区域i提出调整需求，要求在时段t₁下的送受电功率调整为P_i ^T(t₁)'，则日内的省间修正模型如式(25)－式(27)所示：

minα×f_Δ+β×f_loss (25)

式中，f_Δ为时段t₁下所有联络线的功率调整量之和，f_loss为时段t₁下调整后所有联络线的网损之和，Δp_DC,i(t₁)为时段t₁下直流联络线的功率调整量，Δp_AC,j(t₁)为时段t₁下交流联络线的功率调整量，α，β分别为两个优化目标的权重系数。

所述约束条件包括联络线功率上下限约束、送受电功率的上下限约束和调整量约束。

所述联络线功率上下限约束为：

所述送受电功率的上下限约束为：

ΔP_i ^T(t₁)＝Δp_AC,j(t₁)+Δp_DC,j(t₁) (30)

式中，ΔP_i ^T(t₁)为区域i在时段t₁下的送受电功率调整量。

所述调整量约束为：

|P_i ^T(t₁)+ΔP_i ^T(t₁)-P_i ^T(t₁)'|≤e×P_i ^T(t₁) (32)

式中，e为最大允许偏差量，一般取值为0.02。

如图4所示，是本发明实施例提供的一种实时计划计算的具体流程示意图。

进一步地，上述步骤S103的具体实施过程可以为：

S401、获取超短期功率预测数据，根据所述超短期功率预测数据和所述省内日内滚动计划，建立省内实时有功调度模型；

S402、求解所述省内实时有功调度模型，获得实时修正方案，以使省内各发电厂执行所述实时修正方案。

需要说明的是，本发明实施例在实时时间尺度上，根据获取到的超短期功率预测数据和所述省内日内滚动计划，进行实时计划编制，建立省内实时有功调度模型，并进行模型参数计算设置，最后求解所述省内实时有功调度模型，获得实时修正方案输出到省内各发电厂执行。

进一步地，所述超短期功率预测数据包括：节能调度系统中的省内母线负荷超短期预测数据和省内新能源超短期预测数据；运行控制系统中的断面传输极限和系统备用需求；以及运行管理系统中的输变电设备计划和实际检修记录。

具体地，所述省内实时有功调度模型由目标函数和约束条件组成，其中所述目标函数为：

实时调度是在日内滚动计划的基础上进行出力调整，以各可控机组的出力调整量作为控制变量，即控制变量为Δp＝[Δp₁Δp₂…Δp_g…Δp_G]，其中Δp_g为第g台可控机组的出力调整量。以各机组出力的总调整量最小为目标函数，如式(33)所示：

所述约束方程包括有功平衡方程、出力上下限约束和线路安全约束。

所述有功平衡方程为：

由于风电与负荷存在预测偏差，在实时计划中将出现功率缺额。因此，为满足调整后电网满足有功平衡，要求可控机组的出力调整刚好与预测偏差相等，如式(34)所示，其中Δp_re为负荷及风电的预测偏差。

所述出力上下限约束为：

要求调整后可控各机组的输出功率仍满足上下限约束，如式(35)所示。其中为第g台可控机组调整前的输出功率。

所述线路安全约束为：

机组出力调整后需要满足线路安全约束，如式(36)所示，各变量的含义与式(1)至(11)一致。

进一步地，所述省内日前发电计划包括省内各台发电机组的次日的24小时的发电计划和启停计划；

所述省内日内滚动计划包括所述省内各台发电机组未来4个小时的发电计划；

所述实时修正方案包括所述省内各台发电机组未来5分钟的发电计划。

本发明实施例提供的一种多区域互联电网的多时间尺度的调度方法，通过在日前时间尺度上，获取各省送受电计划数据进行日前计划计算获得省内日前发电计划，以协调省间电网的发电资源，减小各区域电网的调峰压力；在日内时间尺度上，根据所述省内日前发电计划进行日内计划计算，获得省内日内滚动计划，以使省内各发电机组满足内部电力平衡；在实时时间尺度上，根据所述省内日内滚动计划进行实时计划计算，获得省内发电实时计划，以实时修正省内各台发电机组的发电工作。通过构建一个科学全面的多区域互联电网的调度框架，实现协调各区域电网的发电资源和发输电计划的优化，从而提高电网整体运行效益。

在第二方面，本发明实施例还提供一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行第一方面提供的多区域互联电网的多时间尺度的调度方法。

如图5所示，是本发明实施例提供的一种多区域互联电网的多时间尺度的调度装置的结构示意图。

在第三方面，本发明实施例还提供一种多区域互联电网的多时间尺度的调度装置，包括：

日前计划计算模块501，用于获取各省送受电计划数据进行日前计划计算获得省内日前发电计划，以协调省间电网的发电资源；

日内计划计算模块502，用于根据所述省内日前发电计划进行日内计划计算，获得省内日内滚动计划，以使省内各发电机组满足内部电力平衡；

实时计划计算模块503，用于根据所述省内日内滚动计划进行实时计划计算，获得省内发电实时计划，以实时修正省内各台发电机组的发电工作。

综上所述，本发明实施例提供的一种多区域互联电网的多时间尺度的调度方法、装置以及存储介质，通过在日前时间尺度上，获取各省送受电计划数据进行日前计划计算获得省内日前发电计划，以协调省间电网的发电资源，减小各区域电网的调峰压力；在日内时间尺度上，根据所述省内日前发电计划进行日内计划计算，获得省内日内滚动计划，以使省内各发电机组满足内部电力平衡；在实时时间尺度上，根据所述省内日内滚动计划进行实时计划计算，获得省内发电实时计划，以实时修正省内各台发电机组的发电工作。通过构建一个科学全面的多区域互联电网的调度框架，实现协调各区域电网的发电资源和发输电计划的优化，从而提高电网整体运行效益。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)等。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多区域互联电网的多时间尺度的调度方法，其特征在于，包括如下步骤：

获取各省送受电计划数据进行日前计划计算获得省内日前发电计划，以协调省间电网的发电资源；

根据所述省内日前发电计划进行日内计划计算，获得省内日内滚动计划，以使省内各发电机组满足内部电力平衡；

根据所述省内日内滚动计划进行实时计划计算，获得省内发电实时计划，以实时修正省内各台发电机组的发电工作。

2.如权利要求1所述的多区域互联电网的多时间尺度的调度方法，其特征在于，所述获取各省送受电计划数据进行日前计划计算获得省内日前发电计划，以协调省间电网的发电资源，具体包括：

根据所述各省送受电计划数据，建立省间日前送受电计划优化模型；

求解所述省间日前送受电计划优化模型，获得省间日前送受电计划；

获取电网线路数据，并根据所述电网线路数据和所述省间日前送受电计划建立省间日前联络线计划优化模型；

求解所述省间日前联络线计划优化模型，获得省间日前联络线计划；

获取省内机组能源数据，并根据所述省内机组能源数据和所述省间日前联络线计划建立省内日前机组组合模型；

求解所述省内日前机组组合模型；

若有解，则输出所述省内日前发电计划；若无解，则重新求解所述省间日前送受电计划优化模块。

3.如权利要求2所述的多区域互联电网的多时间尺度的调度方法，其特征在于，所述根据所述省内日前发电计划进行日内计划计算，获得省内日内滚动计划，以使省内各发电机组满足内部电力平衡，具体包括：

根据所述省内机组能源数据和所述省内日前发电计划建立省内日内滚动有功调度模型；

求解所述省内日内滚动有功调度模型；当有解时，输出所述省内日内滚动计划；

当无解时，输出调整需求并根据所述调整需求进行省间日内联络线计划修正，获得省间日内联络线修正计划并根据所述省间日内联络线修正计划重新求解所述省内日内滚动有功调度模型。

4.如权利要求1所述的多区域互联电网的多时间尺度的调度方法，其特征在于，所述根据所述省内日内滚动计划进行实时计划计算，获得省内发电实时计划，以实时修正省内各台发电机组的发电工作，具体包括：

获取超短期功率预测数据，根据所述超短期功率预测数据和所述省内日内滚动计划，建立省内实时有功调度模型；

求解所述省内实时有功调度模型，获得实时修正方案，以使省内各发电厂执行所述实时修正方案。

5.如权利要求3所述的多区域互联电网的多时间尺度的调度方法，其特征在于，所述当无解时，输出调整需求并根据所述调整需求进行省间日内联络线计划修正，获得省间日内联络线修正计划并根据所述省间日内联络线修正计划重新求解所述省内日内滚动有功调度模型，具体包括：

当所述省内日内滚动有功调度模型无解时，输出所述调整需求；

根据所述电网线路数据和所述调整需求建立省间联络线计划修正模型；

求解所述省间联络线计划修正模型，获得所述省间日内联络线修正计划；

根据所述省间日内联络线修正计划重新求解所述省内日内滚动有功调度模型。

6.如权利要求2所述的多区域互联电网的多时间尺度的调度方法，其特征在于，所述各省送受电计划数据包括：节能调度系统中的各省次日负荷预测数据和各省次日新能源预测数据；运行控制系统中的次日的省间日交易电量协议值、次日各省的发电容量与受限容量和次日的省间通道极限；以及运行管理系统中的各省的发电机组参数和各省电网网架拓扑数据；

所述电网线路数据包括：所述运行控制系统中的直流线路运行控制要求和交流断面传输极限；以及所述运行管理系统中的电网网架拓扑数据和历年联络线运行数据；

所述省内机组能源数据包括：所述节能调度系统中的省内母线负荷短期预测数据和省内新能源短期预测数据；所述运行控制系统中的断面传输极限和系统备用需求；以及所述运行管理系统中的省内电网网架拓扑数据、机组检修计划、输变电设备计划和实际检修记录。

7.如权利要求4所述的多区域互联电网的多时间尺度的调度方法，其特征在于，所述超短期功率预测数据包括：节能调度系统中的省内母线负荷超短期预测数据和省内新能源超短期预测数据；运行控制系统中的断面传输极限和系统备用需求；以及运行管理系统中的输变电设备计划和实际检修记录。

8.如权利要求1所述的多区域互联电网的多时间尺度的调度方法，其特征在于，所述省内日前发电计划包括省内各台发电机组的次日的24小时的发电计划和启停计划；

所述省内日内滚动计划包括所述省内各台发电机组未来4个小时的发电计划；

所述实时修正方案包括所述省内各台发电机组未来5分钟的发电计划。

9.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至8任意一项所述的多区域互联电网的多时间尺度的调度方法。

10.一种多区域互联电网的多时间尺度的调度装置，其特征在于，包括：

日前计划计算模块，用于获取各省送受电计划数据进行日前计划计算获得省内日前发电计划，以协调省间电网的发电资源；

日内计划计算模块，用于根据所述省内日前发电计划进行日内计划计算，获得省内日内滚动计划，以使省内各发电机组满足内部电力平衡；

实时计划计算模块，用于根据所述省内日内滚动计划进行实时计划计算，获得省内发电实时计划，以实时修正省内各台发电机组的发电工作。