CN109842160B - 基于两个时点协调优化发电控制的决策方法、装置及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于两个时点协调优化发电控制的决策方法、装置及系统，根据发电厂有功调节速度自动调整发电厂相邻两个时点的可调空间，通过可调空间离散化进行不同发电厂两个时点有功组合，采用并行校核，从同时满足两个时点实时发电控制优化决策所有约束条件的发电厂有功组合中，选出两个时点实时发电控制独自优化决策目标函数值加权最优的发电厂有功组合，作为实时发电控制两个时点协调优化决策结果，实现了电网运行随机因素急剧增加下的预测校正和滚动优化，提高了实时发电控制的决策精度。
Description
技术领域
本发明属于电网调度运行与控制技术领域，具体涉及一种基于两个时点协调优化发电控制的决策方法、装置及系统。
背景技术
电力系统的负荷和风光新能源发电能力等具有随机性和波动性，为保障电网安全可靠、经济高效、低碳环保优质运行，实时发电控制成为电力系统调度自动化的关键环节。现有实时发电控制优化决策针对的是电网当前时刻或计及控制周期的未来某个时刻的单个时点进行的，随着负荷和风光新能源发电能力预测精度的逐渐提升，相对于当前时刻，针对电网计及控制周期的未来某个时刻的实时发电控制优化决策更符合电网运行的实际。
随着发电侧风光新能源发电占比逐渐增大、负荷侧多能源系统互补优化运行规模逐渐加大，现代电网运行的随机因素急剧增加。随着电网规模和远距离输电规模加大，电网安全稳定特性更加复杂。当电网中负荷和风光新能源发电能力短期内波动幅度比较大、电网安全稳定特性变化比较大时，针对单个时点的实时发电控制优化决策可能会因发电厂有功调节速度的限制导致后续时点的实时发电控制优化决策结果不理想。在超短期负荷和风光新能源发电能力预测精度比较高的条件下，如果能够将相邻两个时点放在一起进行实时发电控制协调优化决策，通过滚动推进，实施前一个时点的实时发电控制优化决策，控制效果会优于只针对单个时点的实时发电控制。
发明内容
针对现代电网运行中的随机因素大幅增加、灵活调节电源不足、安全稳定特性复杂的实际需求，本发明提出了一种基于两个时点协调优化发电控制的决策方法、装置及系统，基于现有的单时点实时发电控制优化决策方法，以相邻两个控制时点的实时发电控制独自优化决策目标函数值加权最优作为两个时点协调优化决策的总目标，滚动实施前一个时点的实时发电控制优化决策，避免单时点实时发电控制优化决策不能兼顾后续时点实时发电控制优化决策的缺陷，实现实时发电控制的预测校正和滚动优化。
实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：
第一方面，本发明提供了一种基于两个时点协调优化发电控制的决策方法，包括：
获取t0+T时刻A中各个发电厂的有功控制指令初值、t0+2T时刻A中各个发电厂的有功控制指令初值以及对应的有功控制指令优化决策方程，将满足有功调节速度要求的发电厂组成的集合记为B，且将B中发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令初值作为相应发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令最终值，将A中除B中发电厂以外的发电厂组成的集合记为C；其中，t0表示电网当前运行时刻，T表示实时发电控制周期，A表示发电厂组成的集合；
确定出C中发电厂在t0+T时刻的有功控制指令试探值的取值范围和t0+2T时刻的有功控制指令试探值的取值范围，并进行均匀分档；
分别对C中发电厂t0+T时刻有功控制指令试探值和t0+2T时刻有功控制指令试探值按档位所对应的有功控制指令试探值进行枚举组合得到发电厂的两个时点有功控制指令试探值组合集，剔除不满足要求的枚举组合得到发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集；
基于C中各个发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集，获得C中所有发电厂的两个时点有功控制指令试探值枚举组合集Z；
从Z中能同时满足两个时点实时发电控制优化决策所有约束条件的枚举组合，筛选出两个时点实时发电控制独自优化决策目标函数值加权最优的发电厂有功组合，作为实时发电控制两个时点协调优化决策结果，所述优化决策目标函数值是基于有功控制指令优化决策方程计算获得。
优选地，所述将满足有功调节速度要求的发电厂组成的集合记为B，具体为：
将满足公式(1)的发电厂组成集合作为B：
|Pi.1-Pi.2|≤viTi∈A (1)
式中，Pi.1、Pi.2分别为发电厂i在t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令初值，vi为发电厂i在t0+T时刻的有功调节速度。
优选地，所述确定出C中发电厂在t0+T时刻的有功控制指令试探值的取值范围和t0+2T时刻的有功控制指令试探值的取值范围，具体为：
若C中发电厂j的Pj.2大于Pj.1，则将发电厂j在t0+T时刻的有功控制指令试探值Pj′.1的取值范围确定为[Pj.1,Pj.0+vjT]，将发电厂j在t0+2T时刻的有功控制指令试探值Ph′.2的取值范围确定为[max(Pj.1-vjT，Pj.2.d),Pj.2]；
若C中发电厂j的Pj.2小于Pj.1，则将发电厂j的P′j.1取值范围确定为[Pj.0-vjT,Pj.1]，将发电厂j的P′j.2取值范围确定为[Pj.2，min(Pj.1+vjT，Pj.2.u)]；
其中，Pj.0为发电厂j在t0时刻的有功，Pj.2.d、Pj.2.u分别为发电厂j在t0+2T时刻的有功可调空间下限和上限，Pj.1、Pj.2分别为发电厂j在t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令初值，vj为发电厂j在t0+T时刻的有功调节速度。
优选地，所述进行均匀分档具体为：
分别通过公式(2)和公式(3)对发电厂t0+T时刻有功控制指令试探值取值范围和t0+2T时刻的有功控制指令试探值取值范围进行均匀分档，
式中，P′j.1、P′j.2分别为发电厂j在t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令试探值，P′j.1.u、P′j.1.d分别为P′j.1的取值范围上限和下限，P′j.2.u、P′j.2.d分别为P′j.2的取值范围上限和下限，mj、nj分别为发电厂j在t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令试探值取值范围的档位数，εj为发电厂j的有功调节精度，α为设定的大于等于1的系数，配置的优化决策计算资源越多，α取值越小。
优选地，所述分别对C中发电厂t0+T时刻有功控制指令试探值和t0+2T时刻有功控制指令试探值按档位所对应的有功控制指令试探值进行枚举组合得到发电厂的两个时点有功控制指令试探值组合集，剔除不满足要求的枚举组合得到发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集，具体为：
对C中发电厂j的有功控制指令试探值P′j.1与P′j.2按档位进行枚举组合得到mj×nj个发电厂j的两个时点有功控制指令试探值组合集Xj，将Xj中两个时点有功控制指令试探值之差大于vjT的组合剔除后得到发电厂j的两个时点有功控制指令试探值有效组合集Yj，记为{(P′j.1.1,P′j.2.1),(P′j.1.2,P′j.2.2),…,(P′j.1.Jj,P′j.2.Jj)}，其中，Jj为Yj的组合数，P′j.1.1、P′j.2.1分别为Yj的第一个有效组合中t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令试探值，其余的依此类推。
优选地，所述基于C中各个发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集中的，获得C中所有发电厂的两个时点有功控制指令试探值枚举组合集Z具体为：
根据C中各个发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集，按每个发电厂任取其一个两个时点有功控制指令试探值有效组合进行枚举组合，得到C中所有发电厂的两个时点有功控制指令试探值枚举组合集，记为Z。
优选地，所述基于C中各个发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集中的，获得C中所有发电厂的两个时点有功控制指令试探值枚举组合集Z步骤之后还包括：
分别基于公式(4)计算Z中各个枚举组合所对应的C中所有发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令试探值与相应时刻的有功控制指令初值之差的绝对值总和，作为Z中各个枚举组合的排序指标，并按该指标由小到大的顺序对Z中枚举组合进行排序，
式中，K为Z中枚举组合的总数，IZk为Z中第k个枚举组合的排序指标，kj为Z中第k个枚举组合所对应的C中发电厂j的两个时点有功控制指令试探值在Yj的组合号，
分别为Yj中第kj个组合对应的t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令试探值。
优选地，所述从Z中能同时满足两个时点实时发电控制优化决策所有约束条件的枚举组合，筛选出两个时点实时发电控制独自优化决策目标函数值加权最优的发电厂有功组合，作为实时发电控制两个时点协调优化决策结果，具体为：
将针对Z中每个枚举组合所对应的C中各个发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令试探值是否同时满足t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令优化决策方程中所有约束条件的校核及t0+T时刻、t0+2T时刻发电控制优化目标函数值计算分别作为一个计算任务，按照Z中各个枚举组合的排序，形成计算任务调度序列，进行基于集群计算模式的并行处理；
在计算任务的并行处理过程中，从已完成的计算任务中搜索到同时满足t0+T时刻、t0+2T时刻优化决策方程中所有约束条件且t0+T时刻、t0+2T时刻独自优化的目标函数值加权最优的计算任务，直至所有计算任务完成或自t0时刻开始的计时达到设定值tc为止，所述tc的取值上限为T减去自实时发电控制指令最终值开始下发时刻起到发电厂根据接受到的实时发电控制指令最终值开始执行时刻为止的时长；将与目标函数值加权最优的计算任务对应的枚举组合所对应的C中各个发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令试探值分别作为相应发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令最终值。
第二方面，本发明提供了一种基于两个时点协调优化发电控制的决策装置，包括：
分集模块，用于获取t0+T时刻A中各个发电厂的有功控制指令初值、t0+2T时刻A中各个发电厂的有功控制指令初值以及对应的有功控制指令优化决策方程，将满足有功调节速度要求的发电厂组成的集合记为B，且将B中发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令初值作为相应发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令最终值，将A中除B中发电厂以外的发电厂组成的集合记为C；其中，t0表示电网当前运行时刻，T表示实时发电控制周期，A表示发电厂组成的集合；
分档模块，用于确定出C中发电厂在t0+T时刻的有功控制指令试探值的取值范围和t0+2T时刻的有功控制指令试探值的取值范围，并进行均匀分档；
有效组合集获取模块，用于分别对C中发电厂t0+T时刻有功控制指令试探值和t0+2T时刻有功控制指令试探值按档位所对应的有功控制指令试探值进行枚举组合得到发电厂的两个时点有功控制指令试探值组合集，剔除不满足要求的枚举组合得到发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集；
枚举组合集获取模块，用于基于C中各个发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集，获得C中所有发电厂的两个时点有功控制指令试探值枚举组合集Z；
决策模块，用于从Z中能同时满足两个时点实时发电控制优化决策所有约束条件的枚举组合，筛选出两个时点实时发电控制独自优化决策目标函数值加权最优的发电厂有功组合，作为实时发电控制两个时点协调优化决策结果，所述优化决策目标函数值是基于有功控制指令优化决策方程计算获得。
第三方面，本发明提供了一种基于两个时点协调优化发电控制的决策系统，包括：
处理器，适于实现各指令；以及
存储设备，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行第一方面中任一项所述的步骤。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
(1)本发明完全继承现有单时点实时发电控制决策方法，以相邻两个时点实时发电控制独自决策目标函数值加权最优为总目标，通过预测校正和滚动优化方法，适应了现代电网运行的随机因素急剧增加和安全稳定特性更加复杂的实际需求；
(2)本发明采用分解-协调-集群计算策略，克服了两个时点集中统一优化决策计算量巨大的困难，在满足决策精度的同时，保障了控制的实时性。
附图说明
图1为本发明一种实施例的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
实施例1
本发明实施例提供了一种基于两个时点协调优化发电控制的决策方法，设电网当前运行时刻为t0，电网当前运行状态为S0，实时发电控制周期为T，根据调控中心优化决策进行实时发电控制的发电厂组成的集合为A；
如图1所示，所述方法具体包括以下步骤：
S1，获取本调控中心管辖电网中各个发电厂、负荷、直流系统交流侧节点及对外联络节点注入电网的有功对本调控中心负责过载监视的输电设备和稳定断面有功的灵敏度；在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述本调控中心管辖电网中各个发电厂、负荷、直流系统交流侧节点及对外联络节点注入电网的有功对本调控中心负责过载监视的输电设备和稳定断面有功的灵敏度均是采用现有技术基于电网当前运行状态S0计算获得；
本实施例的一种具体实施方式中，S0是以t0时刻本调控中心调度自动化系统状态估计应用功能给出的内网运行状态数据为基准，对从其它调控中心获取的外网最新运行状态数据进行优化调整得到的包括内、外网在内的电网运行状态；发电厂、负荷、直流系统交流侧节点及对外联络节点注入电网的有功对本调控中心负责过载监视的输电设备和稳定断面有功的灵敏度是基于反映S0的潮流方程计算得到的。
S2，获取t0+T时刻A中各个发电厂的有功控制指令初值以及t0+2T时刻A中各个发电厂的有功控制指令初值；
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述t0+T时刻A中各个发电厂的有功控制指令初值的计算过程为：
建立以t0+T时刻A中各个发电厂的有功控制指令为优化变量的实时发电控制优化目标，计及基于t0时刻发电厂有功及其调节速度和t0+T时刻有功出力上、下限值计算得到的t0+T时刻发电厂有功可调空间、t0+T时刻电网考虑调频要求的有功平衡、按t0时刻输电设备功率因数不变计算得到的本调控中心负责过载监视的输电设备的有功过载限额作为其t0+T时刻的有功过载限额、t0+T时刻本调控中心负责过载监视的稳定断面有功限额，以及调峰约束要求的优化决策方程，通过优化计算得到t0+T时刻A中各个发电厂的有功控制指令初值；
所述t0+2T时刻A中各个发电厂的有功控制指令初值的计算过程为：
建立以t0+2T时刻A中各个发电厂的有功控制指令为优化变量的实时发电控制优化目标，计及基于t0时刻发电厂有功及其调节速度和t0+2T时刻有功出力上、下限值计算得到的t0+2T时刻发电厂有功可调空间、t0+2T时刻电网考虑调频要求的有功平衡、按t0时刻输电设备功率因数不变计算得到的本调控中心负责过载监视的输电设备的有功过载限额、t0+2T时刻本调控中心负责过载监视的稳定断面有功限额，以及调峰约束要求的优化决策方程，通过优化计算得到t0+2T时刻A中各个发电厂的有功控制指令初值；其中，输电设备/断面过载约束中输电设备/稳定断面t0+T时刻/t0+2T时刻的有功是基于S0下本调控中心负责过载监视的输电设备和稳定断面有功，根据本调控中心管辖电网中各个发电厂、负荷、直流系统交流侧节点及对外联络节点注入电网的有功对本调控中心负责过载监视的输电设备和稳定断面有功的灵敏度，分别计及t0+T时刻/t0+2T时刻本调控中心管辖电网中各个发电厂、负荷、直流系统交流侧节点及对外联络节点注入电网的有功变化量计算得到的；
前述的单时点的实时有功控制优化决策为现有技术，包括：以相应控制时点各个参与实时控制优化决策的发电厂的有功控制指令为优化变量目标函数，发电厂有功出力上、下限约束、计及电网静态频率特性和频率偏差要求的有功平衡约束、输电设备/稳定断面有功限额约束和调峰约束；
目标函数可以选择为所有实时控制优化决策的发电厂的有功控制指令加权和，权值可根据发电厂的安全稳定、经济环保、发电能力预测和有功调节等性能指标确定；
优化决策方程的有功平衡约束中负荷取自调控中心自动化系统的超短期负荷预测曲线，除A中发电厂以外的发电厂有功取自调控中心自动化系统的发电厂调度计划曲线，直流输送功率/对外联络线功率取自调控中心自动化系统的直流功率/对外联络线功率调度计划曲线，网损是基于S0下本调控中心管辖电网网损率保持不变，根据相应时点负荷预测值计算得到的，电网有功静态频率特性系数采用S0下的电网有功静态频率特性系数；
优化决策方程的输电设备/断面过载约束中输电设备/断面有功计算的具体方法是：基于S0下本调控中心负责过载监视的输电设备和稳定断面有功，根据本调控中心管辖电网中各个发电厂、负荷、直流系统交流侧节点及对外联络节点注入电网的有功对本调控中心负责过载监视的输电设备和稳定断面有功的灵敏度，计算出本调控中心管辖电网中各个发电厂、负荷、直流系统交流侧节点及对外联络节点注入电网的有功变化后本调控中心负责过载监视的输电设备和稳定断面的有功；
调峰约束根据电网调度运行管理规程确定；
优选地，在本发明实施例中，是采用并行处理的方式对t0+T时刻有功控制指令优化决策方程和t0+2T时刻有功控制指令优化决策方程进行求解的；
S3，将A中t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令初值满足有功调节速度要求的发电厂组成的集合记为B，并将B中发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令初值作为相应发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令最终值，将除B中发电厂以外的A中其它发电厂组成的集合记为C；
具体地，在本发明实施例的一种具体实施方式中，将满足公式(1)的发电厂组成集合作为B：
|Pi.1-Pi.2|≤viT i∈A (1)
式中，Pi.1、Pi.2分别为发电厂i在t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令初值，vi为发电厂i在t0+T时刻的有功调节速度；
S4，针对C中发电厂，分别根据发电厂t0+T时刻有功控制指令初值和t0+2T时刻的有功控制指令初值之间的大小关系，确定发电厂在t0+T时刻的有功控制指令试探值的取值范围和t0+2T时刻的有功控制指令试探值的取值范围；
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述步骤S4具体为：
若C中发电厂j的Pj.2大于Pj.1，则将发电厂j在t0+T时刻的有功控制指令试探值P′j.1的取值范围确定为[Pj.1,Pj.0+vjT]，将发电厂j在t0+2T时刻的有功控制指令试探值P′j.2的取值范围确定为[max(Pj.1-vjT，Pj.2.d),Pj.2]；
若C中发电厂j的Pj.2小于Pj.1，则将发电厂j的P′j.1取值范围确定为[Pj.0-vjT,Pj.1]，将发电厂j的P′j.2取值范围确定为[Pj.2，min(Pj.1+vjT，Pj.2.u)]；
其中，Pj.0为发电厂j在t0时刻的有功，Pj.2.d、Pj.2.u分别为发电厂j在t0+2T时刻的有功可调空间下限和上限，Pj.1、Pj.2分别为发电厂j在t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令初值，vj为发电厂j在t0+T时刻的有功调节速度；
S5，针对C中发电厂，分别根据发电厂的有功调节精度对发电厂t0+T时刻有功控制指令试探值取值范围和t0+2T时刻的有功控制指令试探值取值范围进行均匀分档；
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述步骤S5具体为：
分别通过公式(2)和公式(3)对发电厂t0+T时刻有功控制指令试探值取值范围和t0+2T时刻的有功控制指令试探值取值范围进行均匀分档，
式中，P′j.1、P′j.2分别为发电厂j在t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令试探值，P′j.1.u、P′j.1.d分别为P′j.1的取值范围上限和下限，P′j.2.u、P′j.2.d分别为P′j.2的取值范围上限和下限，mj、nj分别为发电厂j在t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令试探值取值范围的档位数，εj为发电厂j的有功调节精度，α为设定的大于等于1的系数，配置的优化决策计算资源越多，α取值越小；
S6，针对C中发电厂，分别对发电厂t0+T时刻有功控制指令试探值和t0+2T时刻有功控制指令试探值按档位所对应的有功控制指令试探值进行枚举组合得到发电厂的两个时点有功控制指令试探值组合集，并剔除其中不满足发电厂t0时刻有功调节速度约束的两个时点有功控制指令试探值组合后得到发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集；
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述步骤S6具体为：
对C中发电厂j的有功控制指令试探值P′j.1与P′j.2按档位进行枚举组合得到mj×nj个发电厂j的两个时点有功控制指令试探值组合集Xj，将Xj中两个时点有功控制指令试探值之差大于vjT的组合剔除后得到发电厂j的两个时点有功控制指令试探值有效组合集Yj，记为
其中，Jj为Yj的组合数，P′j.1.1、P′j.2.1分别为Yj的第一个有效组合中t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令试探值，其余的依此类推；
S7，根据C中各个发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集，按每个发电厂任取其一个两个时点有功控制指令试探值有效组合进行枚举组合，得到C中所有发电厂的两个时点有功控制指令试探值枚举组合集，记为Z，并分别计算Z中各个枚举组合所对应的C中所有发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令试探值与相应时刻的有功控制指令初值之差的绝对值总和，作为Z中各个枚举组合的排序指标，并按该指标由小到大的顺序对Z中枚举组合进行排序；
在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述步骤S7中采用公式(4)计算Z中各个枚举组合的排序指标，
式中，K为Z中枚举组合的总数，IZk为Z中第k个枚举组合的排序指标，kj为Z中第k个枚举组合所对应的C中发电厂j的两个时点有功控制指令试探值在Yj的组合号，
分别为Yj中第kj个组合对应的t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令试探值；
S8，从Z中能同时满足两个时点实时发电控制优化决策所有约束条件的枚举组合，筛选出两个时点实时发电控制独自优化决策目标函数值加权最优的发电厂有功组合，作为实时发电控制两个时点协调优化决策结果，所述优化决策目标函数值是基于有功控制指令优化决策方程计算获得；在本发明实施例的一种具体实施方式中，所述步骤S8具体为：
将针对Z中每个枚举组合所对应的C中各个发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令试探值是否同时满足S2中的t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令优化决策方程中所有约束条件的校核及t0+T时刻、t0+2T时刻发电控制优化目标函数值计算分别作为一个计算任务，按照Z中各个枚举组合的排序，形成计算任务调度序列，进行基于集群计算模式的并行处理；
在计算任务的并行处理过程中，从已完成的计算任务中搜索到同时满足t0+T时刻、t0+2T时刻优化决策方程中所有约束条件且t0+T时刻、t0+2T时刻独自优化的目标函数值加权最优的计算任务，所述的目标函数值加权最优指的是目标函数值最大或者最小，具体根据优化目标的特性来定；直至所有计算任务完成或自t0时刻开始的计时达到设定值tc为止，所述tc的取值上限为T减去自实时发电控制指令最终值开始下发时刻起到发电厂根据接受到的实时发电控制指令最终值开始执行时刻为止的时长；将与目标函数值加权最优的计算任务对应的枚举组合所对应的C中各个发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令试探值分别作为相应发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令最终值。
即一个计算任务具体包括：将Z中第k个枚举组合所对应的C中各个发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令试探值以及B中各个发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令最终值分别作为A中相应发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令优化值，分别代入步骤S2中的t0+T时刻有功控制指令优化决策方程和t0+2T时刻有功控制指令优化决策方程进行是否满足所有约束条件的判断，对于同时满足这两个优化决策方程中所有约束条件的枚举组合，分别基于公式(5)计算t0+T时刻、t0+2T时刻发电控制优化目标函数值，
fk＝fk.1+βfk.2 k＝1，2，…，K (5)
式中，fk为Z中第k个枚举组合的两个时点协调优化决策目标函数值，fk.1、fk.2分别为Z中第k个枚举组合所对应的S2中的t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令优化决策目标函数值，β为小于1、大于0的设定值，负荷和新能源发电能力预测精度越高，β取值越大；所述的优化决策目标函数值是根据优化决策方程计算得到。
实施例2
基于与实施例1相同的发明构思，本发明实施例中提供了一种基于两个时点协调优化发电控制的决策装置，包括：
分集模块，用于获取t0+T时刻A中各个发电厂的有功控制指令初值、t0+2T时刻A中各个发电厂的有功控制指令初值以及对应的有功控制指令优化决策方程，将满足有功调节速度要求的发电厂组成的集合记为B，且将B中发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令初值作为相应发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令最终值，将A中除B中发电厂以外的发电厂组成的集合记为C；其中，t0表示电网当前运行时刻，T表示实时发电控制周期，A表示发电厂组成的集合；
分档模块，用于确定出C中发电厂在t0+T时刻的有功控制指令试探值的取值范围和t0+2T时刻的有功控制指令试探值的取值范围，并进行均匀分档；
有效组合集获取模块，用于分别对C中发电厂t0+T时刻有功控制指令试探值和t0+2T时刻有功控制指令试探值按档位所对应的有功控制指令试探值进行枚举组合得到发电厂的两个时点有功控制指令试探值组合集，剔除不满足要求的枚举组合得到发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集；
枚举组合集获取模块，用于基于C中各个发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集，获得C中所有发电厂的两个时点有功控制指令试探值枚举组合集Z；
决策模块，用于从Z中能同时满足两个时点实时发电控制优化决策所有约束条件的枚举组合，筛选出两个时点实时发电控制独自优化决策目标函数值加权最优的发电厂有功组合，作为实时发电控制两个时点协调优化决策结果，所述优化决策目标函数值是基于有功控制指令优化决策方程计算获得。
其余部分均与实施例1相同。
实施例3
基于与实施例1相同的发明构思，本发明实施例中提供了一种基于两个时点协调优化发电控制的决策系统，包括：
处理器，适于实现各指令；以及
存储设备，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行实施例1中任一项所述的步骤。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种基于两个时点协调优化发电控制的决策方法，其特征在于，包括：
获取t0+T时刻A中各个发电厂的有功控制指令初值、t0+2T时刻A中各个发电厂的有功控制指令初值以及对应的有功控制指令优化决策方程，将满足有功调节速度要求的发电厂组成的集合记为B，且将B中发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令初值作为相应发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令最终值，将A中除B中发电厂以外的发电厂组成的集合记为C；其中，t0表示电网当前运行时刻，T表示实时发电控制周期，A表示发电厂组成的集合；
确定出C中发电厂在t0+T时刻的有功控制指令试探值的取值范围和t0+2T时刻的有功控制指令试探值的取值范围，并进行均匀分档；
分别对C中发电厂t0+T时刻有功控制指令试探值和t0+2T时刻有功控制指令试探值按档位所对应的有功控制指令试探值进行枚举组合得到发电厂的两个时点有功控制指令试探值组合集，剔除不满足要求的枚举组合得到发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集；
基于C中各个发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集，获得C中所有发电厂的两个时点有功控制指令试探值枚举组合集Z；
从Z中能同时满足两个时点实时发电控制优化决策所有约束条件的枚举组合，筛选出两个时点实时发电控制独自优化决策目标函数值加权最优的发电厂有功组合，作为实时发电控制两个时点协调优化决策结果，所述优化决策目标函数值是基于有功控制指令优化决策方程计算获得。
2.根据权利要求1所述的一种基于两个时点协调优化发电控制的决策方法，其特征在于：所述将满足有功调节速度要求的发电厂组成的集合记为B，具体为：
将满足公式(1)的发电厂组成集合作为B：
|Pi.1-Pi.2|≤viT i∈A (1)
式中，Pi.1、Pi.2分别为发电厂i在t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令初值，vi为发电厂i在t0+T时刻的有功调节速度。
3.根据权利要求1所述的一种基于两个时点协调优化发电控制的决策方法，其特征在于：所述确定出C中发电厂在t0+T时刻的有功控制指令试探值的取值范围和t0+2T时刻的有功控制指令试探值的取值范围，具体为：
若C中发电厂j的Pj.2大于Pj.1，则将发电厂j在t0+T时刻的有功控制指令试探值P′j.1的取值范围确定为[Pj.1，Pj.0+vjT]，将发电厂j在t0+2T时刻的有功控制指令试探值P′j.2的取值范围确定为[max(Pj.1-vjT，Pj.2.d)，Pj.2]；
若C中发电厂j的Pj.2小于Pj.1，则将发电厂j的P′j.1取值范围确定为[Pj.0-vjT，Pj.1]，将发电厂j的P′j.2取值范围确定为[Pj.2，min(Pj.1+vjT，Pj.2.u)]；
其中，Pj.0为发电厂j在t0时刻的有功，Pj.2.d、Pj.2.u分别为发电厂j在t0+2T时刻的有功可调空间下限和上限，Pj.1、Pj.2分别为发电厂j在t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令初值，vj为发电厂j在t0+T时刻的有功调节速度。
4.根据权利要求1所述的一种基于两个时点协调优化发电控制的决策方法，其特征在于：所述进行均匀分档具体为：
分别通过公式(2)和公式(3)对发电厂t0+T时刻有功控制指令试探值取值范围和t0+2T时刻的有功控制指令试探值取值范围进行均匀分档，
式中，P′j.1、P′j.2分别为发电厂j在t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令试探值，P′j.1.u、P′j.1.d分别为P′j.1的取值范围上限和下限，P′j.2.u、P′j.2.d分别为P′j.2的取值范围上限和下限，mj、nj分别为发电厂j在t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令试探值取值范围的档位数，εj为发电厂j的有功调节精度，α为设定的大于等于1的系数，配置的优化决策计算资源越多，α取值越小。
5.根据权利要求1所述的一种基于两个时点协调优化发电控制的决策方法，其特征在于：所述分别对C中发电厂t0+T时刻有功控制指令试探值和t0+2T时刻有功控制指令试探值按档位所对应的有功控制指令试探值进行枚举组合得到发电厂的两个时点有功控制指令试探值组合集，剔除不满足要求的枚举组合得到发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集，具体为：
对C中发电厂j的有功控制指令试探值P′j.1与P′j.2按档位进行枚举组合得到mj×nj个发电厂j的两个时点有功控制指令试探值组合集Xj，将Xj中两个时点有功控制指令试探值之差大于vjT的组合剔除后得到发电厂j的两个时点有功控制指令试探值有效组合集Yj，记为
其中，Jj为Yj的组合数，P′j.1.1、P′j.2.1分别为Yj的第一个有效组合中t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令试探值，其余的依此类推。
6.根据权利要求1所述的一种基于两个时点协调优化发电控制的决策方法，其特征在于：所述基于C中各个发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集中的，获得C中所有发电厂的两个时点有功控制指令试探值枚举组合集Z具体为：
根据C中各个发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集，按每个发电厂任取其一个两个时点有功控制指令试探值有效组合进行枚举组合，得到C中所有发电厂的两个时点有功控制指令试探值枚举组合集，记为Z。
7.根据权利要求1所述的一种基于两个时点协调优化发电控制的决策方法，其特征在于：所述基于C中各个发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集中的，获得C中所有发电厂的两个时点有功控制指令试探值枚举组合集Z步骤之后还包括：
分别基于公式(4)计算Z中各个枚举组合所对应的C中所有发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令试探值与相应时刻的有功控制指令初值之差的绝对值总和，作为Z中各个枚举组合的排序指标，并按该指标由小到大的顺序对Z中枚举组合进行排序，
式中，K为Z中枚举组合的总数，IZk为Z中第k个枚举组合的排序指标，kj为Z中第k个枚举组合所对应的C中发电厂j的两个时点有功控制指令试探值在Yj的组合号，
分别为Yj中第kj个组合对应的t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令试探值。
8.根据权利要求1所述的一种基于两个时点协调优化发电控制的决策方法，其特征在于：所述从Z中能同时满足两个时点实时发电控制优化决策所有约束条件的枚举组合，筛选出两个时点实时发电控制独自优化决策目标函数值加权最优的发电厂有功组合，作为实时发电控制两个时点协调优化决策结果，具体为：
将针对Z中每个枚举组合所对应的C中各个发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令试探值是否同时满足t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令优化决策方程中所有约束条件的校核及t0+T时刻、t0+2T时刻发电控制优化目标函数值计算分别作为一个计算任务，按照Z中各个枚举组合的排序，形成计算任务调度序列，进行基于集群计算模式的并行处理；
在计算任务的并行处理过程中，从已完成的计算任务中搜索到同时满足t0+T时刻、t0+2T时刻优化决策方程中所有约束条件且t0+T时刻、t0+2T时刻独自优化的目标函数值加权最优的计算任务，直至所有计算任务完成或自t0时刻开始的计时达到设定值tc为止，所述tc的取值上限为T减去自实时发电控制指令最终值开始下发时刻起到发电厂根据接受到的实时发电控制指令最终值开始执行时刻为止的时长；将与目标函数值加权最优的计算任务对应的枚举组合所对应的C中各个发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令试探值分别作为相应发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻有功控制指令最终值。
9.一种基于两个时点协调优化发电控制的决策装置，其特征在于，包括：
分集模块，用于获取t0+T时刻A中各个发电厂的有功控制指令初值、t0+2T时刻A中各个发电厂的有功控制指令初值以及对应的有功控制指令优化决策方程，将满足有功调节速度要求的发电厂组成的集合记为B，且将B中发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令初值作为相应发电厂t0+T时刻、t0+2T时刻的有功控制指令最终值，将A中除B中发电厂以外的发电厂组成的集合记为C；其中，t0表示电网当前运行时刻，T表示实时发电控制周期，A表示发电厂组成的集合；
分档模块，用于确定出C中发电厂在t0+T时刻的有功控制指令试探值的取值范围和t0+2T时刻的有功控制指令试探值的取值范围，并进行均匀分档；
有效组合集获取模块，用于分别对C中发电厂t0+T时刻有功控制指令试探值和t0+2T时刻有功控制指令试探值按档位所对应的有功控制指令试探值进行枚举组合得到发电厂的两个时点有功控制指令试探值组合集，剔除不满足要求的枚举组合得到发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集；
枚举组合集获取模块，用于基于C中各个发电厂的两个时点有功控制指令试探值有效组合集，获得C中所有发电厂的两个时点有功控制指令试探值枚举组合集Z；
决策模块，用于从Z中能同时满足两个时点实时发电控制优化决策所有约束条件的枚举组合，筛选出两个时点实时发电控制独自优化决策目标函数值加权最优的发电厂有功组合，作为实时发电控制两个时点协调优化决策结果，所述优化决策目标函数值是基于有功控制指令优化决策方程计算获得。
10.一种基于两个时点协调优化发电控制的决策系统，其特征在于，包括：
处理器，适于实现各指令；以及
存储设备，适于存储多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行权利要求1～8中任一项所述的方法。
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