CN109829576B - 一种总部分部一体化的多级调度优化方法 - Google Patents

Abstract

一种总部分部一体化的多级调度优化方法，包括：步骤1，基础数据准备：包括国调准备、分调准备和省调准备；步骤2，国、分、省分别编制各自的约束和边界条件；步骤3，国调在全景信息上进行对国分调计划的统筹计算；步骤4，国分调与省调之间的迭代调整，实现多级调度优化；步骤5，结果展示和返回：将计算后的总部分部一体化多级调度优化结果返回国、分、省调度机构。方法减少了当前国、分、省串行迭代方式编制调度计划的反复迭代，增强国、分、省多级调度间协调调度的能力和资源统筹优化效果。

Description

一种总部分部一体化的多级调度优化方法

技术领域

本发明属于电力系统运行调度技术领域，特别是涉及一种基于总部分部一体化的国调、分调、省调多级调度机构的调度优化方法。

背景技术

目前，我国已建立了国、分、省三级调度计划工作流程，实现了多级调度计划的协调编制。但是特高压快速发展使得电网交直流耦合、送受端耦合、高低压耦合更加紧密，对现有分省平衡、各级调度弱耦合的调度计划业务模式提出了新的挑战。当前国分省调度计划业务采用上下级串行工作的方式，国调编制完成国调计划后发送分调，作为分调编制自身计划的边界，如果有约束自身调整不了就反馈给国调修改并迭代，分调计划编制完成分调计划后发送省调调，作为省调编制自身计划的边界，如果有约束自身调整不了就反馈给分调修改并迭代。如此国分省多级间往复协调周期长，层级间交互过于频繁，流程复杂度、数据传输压力、人员工作强度都在不断增加。同时，送端电网计划与受端电网计划经由国、分计划形成高度耦合，送受端的电网约束易形成“跷跷板”现象，使国分省计划高度耦合起来，传统的分区分省平衡考虑的计划编制方式使国分省协作程度难以提高，三级调度计划编制效率和统筹优化程度有待提升。

并且，大规模清洁能源的广泛接入、特高压电网的快速发展和大运行体系建设的不断推进，给电力系统运行调度提出了挑战，大电网安全稳定运行和资源优化配置的要求日益迫切。现行的发电计划编制通常是基于就地平衡的省级计划，而且国调及各分调业务模式互不相同，随着跨区配置能力的快速发展，国分调在全网电力电量平衡中作用突出。当前国分省调度间串行编制计划往复协调周期长，层级间交互过于频繁，流程复杂度、数据传输压力、人员工作强度都在不断增加，难以发挥大电网资源优化配置能力，调度计划编制效率和统筹优化程度有待提升。

发明内容

对此，本发明设计了一种总部分部一体化的多级调度优化方法，具体包括：

步骤1，基础数据准备：包括国调准备、分调准备和省调准备；

步骤2，国、分、省分别编制各自的约束和边界条件：国调、分调和省调基于大电网国分省调度计划的全景信息，分别编制各自的约束、目标和边界条件；

步骤3，国调在全景信息上进行对国分调计划的统筹计算；

步骤4，国分调与省调之间的迭代调整，实现多级调度优化：所述步骤3统筹计算后的结果发送各省调，作为各省调编制各自调度计划的边界条件；

如果存在国分调的计划与省调计划之间存在约束冲突，则对国分调计划与省调计划进行调整，若无法解决约束冲突，则该省调将相应约束上报国分调，返回步骤3，国分调考虑这部分约束后，进行迭代计算，直至国分调的计划与省调计划之间的约束不存在约束冲突；

步骤5，结果展示和返回：将计算后的总部分部一体化多级调度优化结果返回国、分、省调度机构。

本发明结合国、分、省三级调度计划业务处理特点，提出了基于总部分部一体化的国调、分调、省调的多级调度优化方法，国调、分调结合国分省全景调度计划信息及其各自所提交的目标和约束，在国、分调调度范围内进行一体化优化计算，如果国分调的约束发生冲突，由国调进行统筹调整；国分调的计划确定后，再发送各省调作为其边界条件，当省调发现有约束自身无法调整时，再反馈至国分调环节进行统筹调整；尤其是，充分考虑国、分、省三级调度的特点，设计有针对性的目标函数和约束条件，实现最优化的调度需求。国分一体化调度优化方法减少了当前国、分、省串行迭代方式编制调度计划的反复迭代，增强国、分、省多级调度间协调调度的能力和资源统筹优化效果。

附图说明

图1本发明的方法流程图

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合附图参考实施例的描述，对本发明的系统进行进一步的说明。

为了全面理解本发明，在以下详细描述中提到了众多具体细节。但是本领域技术人员应该理解，本发明可以无需这些具体细节而实现。在实施例中，不详细描述公知的方法、过程、组件，以免不必要地使实施例繁琐。

参见图1所示，本发明提供了一种总部分部一体化的多级调度优化方法，包括：

步骤1，基础数据准备：包括国调准备、分调准备和省调准备；

步骤2，国、分、省分别编制各自的约束和边界条件：国调、分调和省调基于大电网国分省调度计划的全景信息，分别编制各自的约束、目标和边界条件；

步骤3，国调在全景信息上进行对国分调计划的统筹计算；

步骤4，国分调与省调之间的迭代调整，实现多级调度优化：所述步骤3统筹计算后的结果发送各省调，作为各省调编制各自调度计划的边界条件；

如果存在国分调的计划与省调计划之间存在约束冲突，则对国分调计划与省调计划进行调整，若无法解决约束冲突，则该省调将相应约束上报国分调，返回步骤3，国分调考虑这部分约束后，进行迭代计算，直至国分调的计划与省调计划之间的约束不存在约束冲突；

步骤5，结果展示和返回：将计算后的总部分部一体化多级调度优化结果返回国、分、省调度机构。

优选地，其中，所述基础数据包括电网模型、设备参数、机组运行参数、检修计划、电量计划、各类约束信息等。

优选地，其中，所述步骤1，基础数据准备，具体包括：

步骤1-1，国调准备：所涉及的基础数据准备包括直流跨区交易中长期电量计划、直流通道送电能力、直流通道停电检修计划、直调机组运行约束、直调机组检修计划。

步骤1-2，分调准备：所涉及的基础数据准备包括直调机组运行约束、直调机组检修计划、跨省断面限额、直主网停电检修计划、省间联络线中长期电量计划。

步骤1-3，省调准备：所涉及的基础数据准备包括机组基础参数、机组检修计划、机组运行约束、电量进度均衡范围、大用户直供交易、电力平衡约束、电网安全约束、电网停电检修计划、清洁能源发电预测情况。

优选地，其中，所述步骤3，国调在全景信息上进行对国分调计划的统筹计算，具体包括：

步骤4-1，设置目标函数：

以国、分各自调度机构的优化目标为目标，

其中，Minimize表示最低，常数N_G为发电机组数目，N_T为时段数目，i为机组序号，t为时段序号，P_i(t)为t时段机组i的有功出力，B_i(P_i(t),t)为国、分调度机构第i台发电机第t时段的成本；

步骤4-2，设置约束条件；

步骤4-3，根据目标函数和约束条件进行国分调计划的统筹计算。

优选地，其中，所述步骤4-2，设置约束条件，具体包括：

步骤4-2-1，设置国、分调功率平衡约束：

其中，NG为机组数，P_i(t)为t时段机组i的有功出力，u_i(t)为机组i在时段t的开停状态，P_load(t)为时段t的系统负荷预测；

步骤4-2-2，设置国、分调备用约束：

其中，

和

分别为正负备用需求，P_i(t)为机组i在时段t的出力下限，

为机组i在时段t的出力上限；

步骤4-2-3，设置国、分调机组出力约束：

步骤4-2-4，设置国、分调机组爬坡约束：

P_i(t)-P_i(t-1)≤P_i ^up(t),u_i(t)＝1&u_i(t-1)＝1 (6)

P_i(t-1)-P_i(t)≤P_i ^down(t),u_i(t)＝1&u_i(t-1)＝1 (7)

其中，P_i ^up(t)和P_i ^down(t)为机组i在时段t内爬坡上下限值。

步骤4-2-5，设置国、分调机组最小运行时间和最小停运时间约束：

其中，

和

分别为机组i在时段t的最小运行时间和最小停运时间；

步骤4-2-6，设置国、分调网络安全约束：

其中，P_line(t)为时段t输电线路潮流值，

和

分别为支路或断面潮流的最小限值和最大限值。

本发明结合国、分、省三级调度计划业务处理特点，提出了基于总部分部一体化的国调、分调、省调的多级调度优化方法，国调、分调结合国分省全景调度计划信息及其各自所提交的目标和约束，在国、分调调度范围内进行一体化优化计算，如果国分调的约束发生冲突，由国调进行统筹调整；国分调的计划确定后，再发送各省调作为其边界条件，当省调发现有约束自身无法调整时，再反馈至国分调环节进行统筹调整；尤其是，充分考虑国、分、省三级调度的特点，设计有针对性的目标函数和约束条件，实现最优化的调度需求。国分一体化调度优化方法减少了当前国、分、省串行迭代方式编制调度计划的反复迭代，增强国、分、省多级调度间协调编制调度计划的能力和资源统筹优化效果。

这里只说明了本发明的优选实施例，但其意并非限制本发明的范围、适用性和配置。相反，对实施例的详细说明可使本领域技术人员得以实施。应能理解，在不偏离所附权利要求书确定的本发明精神和范围情况下，可对一些细节做适当变更和修改。

Claims (5)

1.一种总部分部一体化的多级调度优化方法，其特征在于，包括：

步骤1，基础数据准备：包括国调准备、分调准备和省调准备；

步骤2，国、分、省分别编制各自的约束和边界条件：国调、分调和省调基于大电网国分省调度计划的全景信息，分别编制各自的约束、目标和边界条件；

步骤3，国调在全景信息上进行对国分调计划的统筹计算；

步骤4，国分调与省调之间的迭代调整，实现多级调度优化：所述步骤3统筹计算后的结果发送各省调，作为各省调编制各自调度计划的边界条件；

如果存在国分调的计划与省调计划之间存在约束冲突，则对国分调计划与省调计划进行调整，若无法解决约束冲突，则该省调将相应约束上报国分调，返回步骤3，国分调考虑这部分约束后，进行迭代计算，直至国分调的计划与省调计划之间的约束不存在约束冲突；

步骤5，结果展示和返回：将计算后的总部分部一体化多级调度优化结果返回国、分、省调度机构。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述基础数据包括电网模型、设备参数、机组运行参数、检修计划、电量计划、各类约束信息等。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤1，基础数据准备，具体包括：

步骤1-1，国调准备：所涉及的基础数据准备包括直流跨区交易中长期电量计划、直流通道送电能力、直流通道停电检修计划、直调机组运行约束、直调机组检修计划。

步骤1-2，分调准备：所涉及的基础数据准备包括直调机组运行约束、直调机组检修计划、跨省断面限额、直主网停电检修计划、省间联络线中长期电量计划。

步骤1-3，省调准备：所涉及的基础数据准备包括机组基础参数、机组检修计划、机组运行约束、电量进度均衡范围、大用户直供交易、电力平衡约束、电网安全约束、电网停电检修计划、清洁能源发电预测情况。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤3，国调在全景信息上进行对国分调计划的统筹计算，具体包括：

步骤4-1，设置目标函数：

以国、分各自调度机构的优化目标为目标，

其中，Minimize表示最低，常数N_G为发电机组数目，N_T为时段数目，i为机组序号，t为时段序号，P_i(t)为t时段机组i的有功出力，B_i(P_i(t),t)为国、分调度机构第i台发电机第t时段的成本；

步骤4-2，设置约束条件；

步骤4-3，根据目标函数和约束条件进行国分调计划的统筹计算。

5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述步骤4-2，设置约束条件，具体包括：

步骤4-2-1，设置国、分调功率平衡约束：

其中，N_G为机组数，P_i(t)为t时段机组i的有功出力，u_i(t)为机组i在时段t的开停状态，P_load(t)为时段t的系统负荷预测；

步骤4-2-2，设置国、分调备用约束：

其中，

和

分别为正负备用需求，P _i(t)为机组i在时段t的出力下限，

为机组i在时段t的出力上限；

步骤4-2-3，设置国、分调机组出力约束：

步骤4-2-4，设置国、分调机组爬坡约束：

P_i(t)-P_i(t-1)≤P_i ^up(t),u_i(t)＝1&u_i(t-1)＝1 (6)

P_i(t-1)-P_i(t)≤P_i ^down(t),u_i(t)＝1&u_i(t-1)＝1 (7)

其中，P_i ^up(t)和P_i ^down(t)为机组i在时段t内爬坡上下限值。

步骤4-2-5，设置国、分调机组最小运行时间和最小停运时间约束：

其中，

和

分别为机组i在时段t的最小运行时间和最小停运时间；

步骤4-2-6，设置国、分调网络安全约束：

其中，P_line(t)为时段t输电线路潮流值，

和

分别为支路或断面潮流的最小限值和最大限值。

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