CN111291939A - 一种联络线计划编制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种联络线计划编制方法及系统,所述方法包括:获取新能源和火电机组的数据信息;基于所述数据信息和预先构建的联络线计划模型求取联络线计划;其中,所述联络线计划模型的构建考虑送受双方电网运行情况以及极限场景下新能源预测误差。本发明采用联络线计划模型在考虑新能源预测误差的情况下合理规划联络线计划,提高了新能源消纳水平。
Description
技术领域
本发明涉及电网运行的联络线计划,尤其涉及一种联络线计划编制方法及系统。
背景技术
随着大规模集中式新能源和特高压电网的建设,多数特高压跨区联络线承担着输送新能源的任务。由于新能源具有极强的随机性和不可控性,在日内运行阶段经常与日前的预测结果有较大偏差,但是,目前联络线计划在实际编制过程中缺乏考虑送受双方电网实际运行情况的灵活配置能力,在新能源预测误差较大的情况下,无法实现多区域联合消纳新能源能力。在这种情况下如何安排更合理的联络线计划及各省调度计划以提高新能源消纳水平是当前中国电网面临的关键问题。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的上述不足,本发明提供一种联络线计划编制方法。
本发明提供的技术方案是:一种联络线计划编制方法,包括:
获取新能源和火电机组的数据信息;
基于所述数据信息和预先构建的联络线计划模型求取联络线计划;
其中,所述联络线计划模型的构建考虑送受双方电网运行情况以及极限场景下新能源预测误差。
优选的,所述联络线计划模型的构建包括:
基于新能源预测误差的极限场景下,以火电机组费用最小为优化目标,确定目标函数;
并为所述优化目标设置系统平衡约束、机组运行约束、分省备用约束、支路及断面限额约束。
优选的,所述目标函数如下式所示:
式中,S为新能源场景数;s=1、s=2、s=3分别为最大正误差极限场景、最大负误差极限场景和预测场景;ωs为各场景的权重系数;t为时段编号,T为时段总数;N为火电机组总数;是在场景s下机组i时刻t的出力,ai,bi,ci为机组i的费用系数;Ai为火电机组i的开机费用;ui,t、ui,t-1分别为机组i在时刻t和t-1的开停机状态,开机为1,停机为0。
优选的,所述系统平衡约束如下式所示:
优选的,所述机组运行约束如下式所示:
式中,pi,min,pi,max为机组i出力上下限;pi,up,pi,down为机组i爬坡速率上下限;pi,aup,pi,adown为机组i的开停机爬坡速率上下限。
优选的,所述分省备用约束如下式所示:
式中,Ruj,t、Rdj,t为省j在时刻t的负荷上备用需求和下备用需求。
优选的,所述支路及断面限额约束如下式所示:
优选的,所述新能源预测误差的极限场景包括:最大新能源预测正误差和最大新能源预测负误差。
一种基于极限场景集的联络线计划编制系统,包括:
获取模块,用于获取新能源和火电机组的数据信息;
联络线计划模块,基于所述数据信息和预先构建的联络线计划模型求取联络线计划;
其中,所述联络线计划模型的构建考虑送受双方电网运行情况以及极限场景下新能源预测误差。
优选的,所述联络线计划模块包括:相互连接的模型构建子模块和数据输入子模块;
所述数据输入子模块,用于将新能源和火电机组的数据信息输入到模型构建子模块;
所述模型构建子模块,用于构建联络线计划模型。
优选的,所述模型构建子模块包括:目标函数构建单元和约束条件设置单元;
所述目标函数构建单元,基于新能源预测误差的极限场景下,以火电机组费用最小为优化目标,确定目标函数;
所述约束条件设置单元,用于为所述优化目标设置系统平衡约束、机组运行约束、分省备用约束、支路及断面限额约束。
与现有技术比,本发明具有以下有益效果:
本发明提供了一种联络线计划编制方法,包括:获取新能源和火电机组的数据信息;基于所述数据信息和预先构建的联络线计划模型求取联络线计划;其中,所述联络线计划模型考虑送受双方电网运行情况以及新能源预测误差进行构建。本发明在考虑了新能源预测误差的情况下,基于联络线计划模型合理安排联络线计划,提高了新能源消纳水平。
附图说明
图1为本发明的联络线计划编制方法流程示意图;
图2为本发明的联络线计划模型构建方法示意图。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。
在联络线计划编制中,新能源输送计划多数是作为已知量参与计算,未考虑其预测偏差。当出现较大的预测偏差时,可能会出现省内调节裕度不足而产生弃风弃光现象。本发明结合现有联络线计划编制模式,通过合理构建联络线计划模型,在考虑机组运行及电网安全等约束条件下,通过引入新能源预测的极限场景优化方法,提高各省对新能源预测误差的承受能力,进而提高新能源消纳水平。
下面结合具体实施实例对本发明做进一步详细描述,但不作为对本发明的限定。
如图1所示,一种联络线计划编制方法,包括:
步骤1:获取新能源和火电机组的数据信息;
步骤2:基于所述数据信息和预先构建的联络线计划模型求取联络线计划;
其中,所述联络线计划模型的构建考虑送受双方电网运行情况以及极限场景下新能源预测误差。
步骤1:获取新能源和火电机组的数据信息,具体包括:
获取新能源场景数,火电机组总数,各场景下机组在各时刻的开停机状态,火电机组出力上下线,机组爬坡速率上下限,以及机组开停机爬坡速率上下限,各场景下任意两节点之间的支路在相应时刻的潮流值上下限;任一场景下断面的上下限。
步骤2:基于所述数据信息和预先构建的联络线计划模型求取联络线计划:联络线计划模型构建方法如图2所示:
(1)建立考虑极限场景的联络线计划的优化目标;
基于新能源预测误差的极限场景下,以火电机组费用最小为优化目标,确定目标函数;其中,所述新能源预测误差的极限场景包括:最大新能源预测正误差和最大新能源预测负误差。
(2)建立考虑新能源预测误差的极限场景的联络线计划的约束条件;
并为所述优化目标设置系统平衡约束、机组运行约束、分省备用约束、支路及断面限额约束。
(3)通过商业软件进行求解。
所述步骤(1)建立考虑极限场景的联络线计划的优化目标中,
优化目标为火电机组费用最小,如下式所示。
式中,S为新能源场景数,取S=3;s=1、s=2、s=3分别为最大正误差极限场景、最大负误差极限场景和预测场景;ωs为各场景的权重系数;t为时段编号,T为时段总数;N为火电机组总数;是在场景s下机组i时刻t的出力,ai,bi,ci为机组i的费用系数;Ai为火电机组i的开机费用;ui,t、ui,t-1分别为机组i在时刻t和t-1的开停机状态,开机为1,停机为0。
该极限场景的确定是基于一定置信水平的置信极限组合而成。例如第t时段的新能源预测功率为pW,t,置信水平为0.95,同时假设新能源功率服从基于预测功率的正态分布F(·),对每个时段t应用,设和 则认为实际新能源功率就可以包络在这个波动区间最大负误差极限场景中新能源功率为最大正误差极限场景
所述步骤(2)建立考虑新能源预测误差的极限场景的联络线计划的约束条件中,
通过在约束条件中考虑极限场景,可以保证系统在极限场景中的联络线计划可以满足系统运行要求,减少弃风弃光,建立约束条件如下:
(1)系统平衡约束
(2)机组运行约束
式中,pi,min,pi,max为机组i出力上下限;pi,up,pi,down为机组i爬坡速率上下限;pi,aup,pi,adown为机组i的开停机爬坡速率上下限。
(3)分省备用约束
式中,Ruj,t、Rdj,t为省j在时刻t的负荷上备用需求和下备用需求。.
(4)支路及断面限额约束
基于同一发明构思本发明提供了一种联络线计划编制系统,包括:
获取模块,用于获取新能源和火电机组的数据信息;
联络线计划模块,基于所述数据信息和预先构建的联络线计划模型求取联络线计划;
其中,所述联络线计划模型的构建考虑送受双方电网运行情况以及极限场景下新能源预测误差。
所述联络线计划模块包括:相互连接的模型构建子模块和数据输入子模块;
所述数据输入子模块,用于将新能源和火电机组的数据信息输入到模型构建子模块;
所述模型构建子模块,用于构建联络线计划模型。
所述模型构建子模块包括:目标函数构建单元和约束条件设置单元;
所述目标函数构建单元,基于新能源预测误差的极限场景下,以火电机组费用最小为优化目标,确定目标函数;
所述约束条件设置单元,用于为所述优化目标设置系统平衡约束、机组运行约束、分省备用约束、支路及断面限额约束;
其中,极限场景包括:最大新能源预测正误差和最大新能源预测负误差。
所述目标函数如下式所示:
式中,S为新能源场景数;s=1、s=2、s=3分别为最大正误差极限场景、最大负误差极限场景和预测场景;ωs为各场景的权重系数;t为时段编号,T为时段总数;N为火电机组总数;是在场景s下机组i时刻t的出力,ai,bi,ci为机组i的费用系数;Ai为火电机组i的开机费用;ui,t、ui,t-1分别为机组i在时刻t和t-1的开停机状态,开机为1,停机为0。
所述优化目标设置的约束条件包括:系统平衡约束、机组运行约束、分省备用约束、支路及断面限额约束。
所述系统平衡约束如下式所示:
所述机组运行约束如下式所示:
式中,pi,min,pi,max为机组i出力上下限;pi,up,pi,down为机组i爬坡速率上下限;pi,aup,pi,adown为机组i的开停机爬坡速率上下限。
所述分省备用约束如下式所示:
式中,Ruj,t、Rdj,t为省j在时刻t的负荷上备用需求和下备用需求。
所述支路及断面限额约束如下式所示:
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。
以上仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。
Claims (11)
1.一种联络线计划编制方法,其特征在于,包括:
获取新能源和火电机组的数据信息;
基于所述数据信息和预先构建的联络线计划模型求取联络线计划;
其中,所述联络线计划模型的构建考虑送受双方电网运行情况以及极限场景下新能源预测误差。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述联络线计划模型的构建包括:
基于新能源预测误差的极限场景下,以火电机组费用最小为优化目标,确定目标函数;
并为所述优化目标设置系统平衡约束、机组运行约束、分省备用约束、支路及断面限额约束。
8.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述新能源预测误差的极限场景包括:最大新能源预测正误差和最大新能源预测负误差。
9.一种联络线计划编制系统,其特征在于,包括:
获取模块,用于获取新能源和火电机组的数据信息;
联络线计划模块,基于所述数据信息和预先构建的联络线计划模型求取联络线计划;
其中,所述联络线计划模型的构建考虑送受双方电网运行情况以及极限场景下的新能源预测误差。
10.如权利要求9所述的系统,其特征在于,所述联络线计划模块包括:相互连接的模型构建子模块和数据输入子模块;
所述数据输入子模块,用于将新能源和火电机组的数据信息输入到模型构建子模块;
所述模型构建子模块,用于构建联络线计划模型。
11.如权利要求10所述的系统,其特征在于,所述模型构建子模块包括:目标函数构建单元和约束条件设置单元;
所述目标函数构建单元,基于新能源预测误差的极限场景下,以火电机组费用最小为优化目标,确定目标函数;
所述约束条件设置单元,用于为所述优化目标设置系统平衡约束、机组运行约束、分省备用约束、支路及断面限额约束。
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CN112711412A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-27 | 山东浪潮通软信息科技有限公司 | 一种业务计划通用编制方法及平台 |
CN114172211A (zh) * | 2020-09-11 | 2022-03-11 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 新能源有功控制方法及系统 |
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- 2020-02-27 CN CN202010122683.3A patent/CN111291939A/zh active Pending
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