CN110826938A - 一种基于多层次断面控制的交易电力分配方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于多层次断面控制的交易电力分配方法及装置，该方法包括：获取当前时刻每个分层断面下各个场站的交易电力，并计算各个分层断面的累加总交易电力；根据各个分层断面的累加总交易电力计算每个分层断面的新目标出力；将每个断面的新目标处理按比例分配到对应断面下所有场站，得到每个断面下各个场站电力分配目标值；根据交易电力的分配策略为各个场站进行计算对应场站的交易电力指令值。本发明在保证各级断面可调空间充分利用，新能源最大化消纳的同时，优先保证交易电力部分的顺利执行，又能充分调动各新能源场站参与电力市场的积极性，保证了电网的安全，有效提高了对电网链式稳定断面潮流的控制能力。

Description

一种基于多层次断面控制的交易电力分配方法及装置

技术领域

本发明涉及电力系统调度自动化技术领域，具体涉及一种基于多层次断面控制的交易电力分配方法及装置。

背景技术

随着电力事业的迅速发展，断面稳定越限的问题亦日益突出；而传统电力系统自动发电控制在安排机组出力时只考虑机组调节能力，未考虑整个系统的安全约束，在控制中容易引起其它稳定断面的越限。

新能源替代交易指的是在自由定义新能源交易区与参与交易的新能源场站，并且由调度指定参与交易的交易区及设定交易总电力后，系统自动对参与交易的新能源场站进行交易电力的分配，但目前的替代交易方法在电力分配上存在不公平的现象，各级断面的可调空间得不到充分利用，这对于保障电网的安全性是不利的。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术的不足，本发明提供一种基于多层次断面控制的交易电力分配方法及装置。

技术方案：根据本发明的第一方面，提供一种基于多层次断面控制的交易电力分配方法，该方法包括：

获取当前时刻每个分层断面下各个场站的交易电力，并计算各个分层断面的累加总交易电力；

根据各个分层断面的累加总交易电力计算每个分层断面的新目标出力；

将每个断面的新目标处理按比例分配到对应断面下所有场站，得到每个断面下各个场站电力分配目标值；

根据交易电力的分配策略为各个场站进行计算对应场站的交易电力指令值。

进一步地，包括：

所述每个分层断面的新目标出力的计算方法为每个分层断面的总目标出力减去对应断面的累加总交易电力。

进一步地，包括：

所述每个分层断面的总目标出力为该断面下各个联络线输送功率之和或者主变的容量之和。

进一步地，包括：

所述将每个断面的新目标处理按比例分配到对应断面下所有场站，包括顶层断面下场站的电力分配和子断面下场站的电力分配。

进一步地，包括：

所述顶层断面下场站的电力分配方法为按照各个场站的电力容量的比例对应分配。

进一步地，包括：

所述子断面下场站的电力分配方法包括：

若存在越限子断面，则对应越限子断面按照其对应断面安全限值为此断面下各个场站分配发电量，除该越限断面下的越限机组外，所述顶层断面为该越限子断面下的所有场站重新分配发电量，循环上述操作，直至不存在越限的子断面，各场站按照电力分配目标值对应的发电量发电；否则，

若不存在越限子断面，则各个场站按照电力分配目标值对应的发电量发电。

进一步地，包括：

所述交易电力的分配策略，包括：

若该场站不参与电力交易，则交易电力指令值为对应场站电力分配目标值；否则，若该场站参与电力交易，则交易电力指令值为电力分配目标值和交易电力的总和。

进一步地，包括：

所述交易电力由交易电力分配方式决定，所述交易电力分配方式包括：

等比例分配：根据参与交易的各场站容量，等比例分配总的交易电力，进而得到各个场站的交易电力；

梯度分配：按照预先设定的各场站分配排序，在已有虚拟容量和/或奖惩系数基础上，按照首位比末位高一定比例的原则分配总交易电力，使其交易电力分配比例呈现梯度，进而得到各场站的交易电力。

根据本发明的第二方面，提供一种基于多层次断面控制的交易电力分配装置，该装置包括：交易电力获取模块，用于获取当前时刻每个分层断面下各个场站的交易电力；交易电力计算模块，用于计算各个分层断面的累加总交易电力；新目标出力计算模块，用于根据各个分层断面的累加总交易电力计算每个分层断面的新目标出力；电力分配目标值计算模块，用于将每个断面的新目标处理按比例分配到对应断面下所有场站，得到每个断面下各个场站电力分配目标值；交易电力指令值计算模块，用于根据交易电力的分配策略为各个场站进行计算对应场站的交易电力指令值。

进一步地包括：

所述电力分配目标值计算模块包括顶层断面电力分配单元和子断面电力分配单元，所述顶层断面电力分配单元，用于按照各个场站的电力容量的比例对应分配；所述子断面电力分配单元，用于对子断面进行电力分配，首先判断子断面是否越限，判断结果为存在越限子断面，则对应越限子断面按照其对应断面安全限值为此断面下各个场站分配发电量，除该越限断面下的越限机组外，所述顶层断面为该越限子断面下的所有场站重新分配发电量，循环上述操作，直至不存在越限的子断面，各场站按照电力分配目标值对应的发电量发电；否则，

若判断结果为不存在越限子断面，则各个场站按照电力分配目标值对应的发电量发电。

有益效果：本发明根据各个分层断面的累加总交易电力得到每个分层断面的新目标出力进而，得到每个断面下各个场站电力分配目标值；最后根据交易电力的分配策略为各个场站进行计算对应场站的交易电力指令值，在保证各级断面可调空间充分利用，新能源最大化消纳的同时，优先保证交易电力部分的顺利执行，而后将断面剩余调节空间对各场站公平分配，这种调控方式既保证了各场站的“三公”调度，又能充分调动各新能源场站参与电力市场的积极性，保证了电网的安全，有效提高了对电网链式稳定断面潮流的控制能力。

附图说明

图1为本发明实施例所述的交易电力分配方法流程图；

图2为本发明实施例所述的多层次断面的分层控制示例图；

图3为本发明实施例所述的多层次断面的断面目标出力分配流程图；

图4为本发明实施例所述的各风场的交易电力分配流程图；

图5为本发明实施例所述的交易电力分配装置的结构框图。

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，并不是全部的实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

首先，断面控制含义为：断面既可以是电网实际断面，也可以是调度定义的虚拟断面，如全网风电总出力、各地区总出力等。新能源AGC模块自动将断面控制偏差按照给定的场站功率分配策略分配给各个参与调整的场站，将参与断面控制分配得到的目标值根据场站发电能力进行修正得到控制指令后，再将其发送至各个场站。其目的是对电网重要断面进行监视及控制，根据断面功率和调度员设定的限值，调节机组出力，保证断面安全。

断面分层控制：如图2所示，为多层次断面的分层控制示例图，一个场站可同时对多个断面进行有功控制，同时满足多个断面的安全约束，其中赤峰外送断面为最高层次的断面称为顶层断面，其下的北锦线断面、元赤线+赤宝线断面、杨西线断面以及赛乌断面均为子断面，其中，大水菠萝为顶层断面下的场站，五道沟为北锦线断面下的场站，且五道沟场站受北锦线断面和赤峰外送断面的越是，断面和场站整体呈分层控制的模式。

具体的，如图1所示，本发明所述的基于多层次断面控制的交易电力分配方法，该方法包括：

S1获取当前时刻每个分层断面下各个场站的交易电力，并计算各个分层断面的累加总交易电力；

各新能源场站的交易电力以96点计划文件形式(每15分钟1个数据，全天共96点)，从电力交易系统发送至新能源AGC(即新能源自动发电控制)系统，新能源AGC读取当前时刻各场站交易电力，并按断面累加总交易电力。

本发明的一个实施例，可为分层断面的编号集合记为P＝{p₁,p₂,...p_n}，其中，n为断面的总数，且p₁为顶层断面的编号，其他为子断面的编号，进一步的，各断面下的场站记为：

p_n＝{l₁,l₂,...,l_a}，

p_n-1＝{n₁,n₂,...,n_b,l₁,l₂,...,l_a}，

p₁＝{m₁,m₂,...m_c,...,n₁,n₂,...,n_b,l₁,l₂,...,l_a}

其中，l_a为第n个断面下的第a个场站，n_b为第n-1个断面下的第b个场站，在实际分层断面中，l₁,l₂,...,l_a也可能不受p_n-1的约束，即存在并列断面的情况，此时，p_n-1＝{n₁,n₂,...,n_b}，m_c为顶层断面中的第c个场站。累加的总交易电力包括受约束的场站的交易电力，如第n-1个断面与第n个断面具有上下约束关系，则第n-1个断面的总交易电量为第n个断面下的所有场站的交易电力N与第n-1个断面下的场站的交易电力N’之和，N+N’，依次类推其他断面的总交易电力。

S2根据各个分层断面的累加总交易电力计算每个分层断面的新目标出力。

每个分层断面的新目标出力的计算方法为每个分层断面的总目标出力，即断面限制减去对应断面的累加总交易电力。

每个分层断面的总目标出力是由该断面的电气性质决定，具体为该断面下各个联络线输送功率之和或者主变的容量之和。

具体的，第n-1个断面的新目标出力＝该断面下的总目标出力-(N+N’)。

S3将每个断面的新目标处理按比例分配到对应断面下所有场站，得到每个断面下各个场站电力分配目标值；

将每个断面的新目标处理按比例分配到对应断面下所有场站，包括步骤，如图3所示：

S31顶层断面下场站的电力分配

顶层断面下场站的电力分配方法为按照各个场站的电力容量的比例对应分配。

具体的，顶层断面表示为p₁＝{m₁,m₂,...m_c,...,n₁,n₂,...,n_b,l₁,l₂,...,l_a}，其对应场站m₁的电力容量为

场站m₂电力容量为

依次定义，场站l_a的电力容量为

并定义分配系数为α，则各个场站分配的电力为

子断面下场站的电力分配：

每个断面根据各个场站的情况具有安全限值，若超过安全限值即为越限，由于S31分配是按照顶层断面的调节空间依次分配的，这一轮分配是保证了顶层断面安全，对于下面的各级断面很可能会出现越限情况。

S32判断子断面p₂～p_n中是否有子断面越限，如果有，则执行S33，若不存在越限子断面，则各个场站按照电力分配目标值对应的发电量发电；

S33对应越限子断面按照其对应断面安全限值为此断面下各个场站分配发电量；

S34除该越限断面下的越限机组外，顶层断面为该越限子断面下的所有场站重新分配发电量，分配原则可为上述的按照电力容量的比例进行分配；

S35循环步骤S33，迭代到所有断面都不越限，为避免出现死循环现象，设置断面总数n为最大迭代次数，直至不存在越限的子断面，各场站按照电力分配目标值对应的发电量发电。

S4根据交易电力的分配策略为各个场站进行计算对应场站的交易电力指令值。

电力指令值是本方法最终得到的分配给各个场站的电力数值，目的是发给各个场站执行，要求其严格执行，该数值在充分考虑各断面的可调空间之后得到，保证了整个电网的安全性，也提高了对电网链式稳定断面潮流的控制能力。

交易电力的分配策略，包括：

判断各场站是否参与电力交易，若该场站不参与电力交易，即交易电力为零，则交易电力指令值为步骤3求解的对应场站电力分配目标值；否则，

若该场站参与电力交易，即交易电力不为零，则交易电力指令值为电力分配目标值和交易电力的总和。

如图4所示，交易电力由交易电力分配方式决定，交易电力分配方式包括：

等比例分配：根据参与交易的各场站容量v，等比例分配总的交易电力，进而得到各个场站的交易电力；

梯度分配：按照预先设定的各场站分配排序，在已有虚拟容量和/或奖惩系数基础上，按照首位比末位高一定比例的原则分配总交易电力，使其交易电力分配比例呈现梯度，进而得到各场站的交易电力，该比例可选择20％。

参阅图5所示，根据本发明的另一实施例，提供一种基于多层次断面控制的交易电力分配装置，该装置包括：

交易电力获取模块100，用于获取当前时刻每个分层断面下各个场站的交易电力；

各新能源场站的交易电力以96点计划文件形式，从电力交易系统发送至新能源AGC系统，即新能源自动发电控制系统，新能源AGC读取当前时刻各场站交易电力。

交易电力计算模块200，用于计算各个分层断面的累加总交易电力；

新目标出力计算模块300，用于根据各个分层断面的累加总交易电力计算每个分层断面的新目标出力；

每个分层断面的新目标出力的计算方法为每个分层断面的总目标出力，即断面限制减去对应断面的累加总交易电力。

每个分层断面的总目标出力是由该断面的电气性质决定，具体为该断面下各个联络线输送功率之和或者主变的容量之和。

电力分配目标值计算模块400，用于将每个断面的新目标处理按比例分配到对应断面下所有场站，得到每个断面下各个场站电力分配目标值；

电力分配目标值计算模块400包括顶层断面电力分配单元401和子断面电力分配单元402，所述顶层断面电力分配单元401，用于按照各个场站的电力容量的比例对应分配；所述子断面电力分配单元402，用于对子断面进行电力分配，具体包括：若存在越限子断面，则对应越限子断面按照其对应断面安全限值为此断面下各个场站分配发电量，除该越限断面下的越限机组外，所述顶层断面为该越限子断面下的所有场站重新分配发电量，循环上述操作，直至不存在越限的子断面，各场站按照电力分配目标值对应的发电量发电；否则，

若不存在越限子断面，则各个场站按照电力分配目标值对应的发电量发电。

交易电力指令值计算模块500，用于根据交易电力的分配策略为各个场站进行计算对应场站的交易电力指令值；

电力指令值是本装置最终得到的分配给各个场站的电力数值，目的是发给各个场站执行，要求其严格执行，该数值在充分考虑各断面的可调空间之后得到，保证了整个电网的安全性，也提高了对电网链式稳定断面潮流的控制能力。

交易电力的分配策略，包括：

判断各场站是否参与电力交易，若该场站不参与电力交易，即交易电力为零，则交易电力指令值为求解的对应场站电力分配目标值；否则，

若该场站参与电力交易，即交易电力不为零，则交易电力指令值为电力分配目标值和交易电力的总和。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种基于多层次断面控制的交易电力分配方法，其特征在于，该方法包括：

获取当前时刻每个分层断面下各个场站的交易电力，并计算各个分层断面的累加总交易电力；

根据各个分层断面的累加总交易电力计算每个分层断面的新目标出力；

将每个断面的新目标处理按比例分配到对应断面下所有场站，得到每个断面下各个场站电力分配目标值；

根据交易电力的分配策略为各个场站进行计算对应场站的交易电力指令值。

2.根据权利要求1所述的基于多层次断面控制的交易电力分配方法，其特征在于，所述每个分层断面的新目标出力的计算方法为每个分层断面的总目标出力减去对应断面的累加总交易电力。

3.根据权利要求2所述的基于多层次断面控制的交易电力分配方法，其特征在于，所述每个分层断面的总目标出力为该断面下各个联络线输送功率之和或者主变的容量之和。

4.根据权利要求1所述的基于多层次断面控制的交易电力分配方法，其特征在于，所述将每个断面的新目标处理按比例分配到对应断面下所有场站，包括顶层断面下场站的电力分配和子断面下场站的电力分配。

5.根据权利要求4所述的基于多层次断面控制的交易电力分配方法，其特征在于，所述顶层断面下场站的电力分配方法为按照各个场站的电力容量的比例对应分配。

6.根据权利要求4所述的基于多层次断面控制的交易电力分配方法，其特征在于，所述子断面下场站的电力分配方法包括：

若存在越限子断面，则对应越限子断面按照其对应断面安全限值为此断面下各个场站分配发电量，除该越限断面下的越限机组外，所述顶层断面为该越限子断面下的所有场站重新分配发电量，循环上述操作，直至不存在越限的子断面，各场站按照电力分配目标值对应的发电量发电；否则，

若不存在越限子断面，则各个场站按照电力分配目标值对应的发电量发电。

7.根据权利要求1所述的基于多层次断面控制的交易电力分配方法，其特征在于，所述交易电力的分配策略，包括：

若该场站不参与电力交易，则交易电力指令值为对应场站电力分配目标值；否则，

若该场站参与电力交易，则交易电力指令值为电力分配目标值和交易电力的总和。

8.根据权利要求7所述的基于多层次断面控制的交易电力分配方法，其特征在于，所述交易电力由交易电力分配方式决定，所述交易电力分配方式包括：

等比例分配：根据参与交易的各场站容量，等比例分配总的交易电力，进而得到各个场站的交易电力；

梯度分配：按照预先设定的各场站分配排序，在已有虚拟容量和/或奖惩系数基础上，按照首位比末位高一定比例的原则分配总交易电力，使其交易电力分配比例呈现梯度，进而得到各场站的交易电力。

9.一种基于多层次断面控制的交易电力分配装置，其特征在于，该装置包括：交易电力获取模块，用于获取当前时刻每个分层断面下各个场站的交易电力；交易电力计算模块，用于计算各个分层断面的累加总交易电力；新目标出力计算模块，用于根据各个分层断面的累加总交易电力计算每个分层断面的新目标出力；电力分配目标值计算模块，用于将每个断面的新目标处理按比例分配到对应断面下所有场站，得到每个断面下各个场站电力分配目标值；交易电力指令值计算模块，用于根据交易电力的分配策略为各个场站进行计算对应场站的交易电力指令值。

10.根据权利要求9所述的基于多层次断面控制的交易电力分配装置，其特征在于，所述电力分配目标值计算模块包括顶层断面电力分配单元和子断面电力分配单元，所述顶层断面电力分配单元，用于按照各个场站的电力容量的比例对应分配；所述子断面电力分配单元，用于对子断面进行电力分配，首先判断子断面是否越限，判断结果为存在越限子断面，则对应越限子断面按照其对应断面安全限值为此断面下各个场站分配发电量，除该越限断面下的越限机组外，所述顶层断面为该越限子断面下的所有场站重新分配发电量，循环上述操作，直至不存在越限的子断面，各场站按照电力分配目标值对应的发电量发电；否则，

若判断结果为不存在越限子断面，则各个场站按照电力分配目标值对应的发电量发电。

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