CN111784100B - 一种月度计划方式生成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种月度计划方式生成方法，根据月度计划数据中多个分区的每日计划运行方式以及历史运行数据的特征量计算月度计划每日和历史日的相似度，进而选取综合相似度最高的K个历史方式日作为月度计划每日的相似日；进而根据月度计划数据进行直流、联络线功率调整和母线负荷、火电机组发电功率分配，再按照电网各个分区内功率平衡约束调整水电、新能源机组的功率，最后得到包含母线负荷、火电机组、水电新能源机组、直流系统、联络线和设备停复役计划信息的月度计划每日96点计划方式数据。本发明解决了月度计划方式按日分时段分配困难、不准确，安全稳定校核结果与电网实际相差较大，无法有效指导实际电网调度运行的问题。

Description

一种月度计划方式生成方法
技术领域
本发明涉及一种月度计划方式生成方法，属于电力系统安全稳定分析技术领域。
背景技术
月度计划作为中长期资源优化是制定日计划的重要参考依据，合理的月度计划安排是保证电网安全稳定运行的前提和基础。现有月度计划提供的是未来一个月大时间尺度的确定性的计划数据，月度计划安全稳定校核没有计及新能源机组预测数据不全和精度不高等不确定性问题，存在安全稳定校核结果与电网实际相差较大的情况，无法有效指导实际电网调度运行。
发明内容
本发明提供了一种月度计划方式生成方法，解决了月度计划方式分配困难不准确，安全稳定校核结果与电网实际相差较大，无法有效指导实际电网调度运行的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种月度计划方式生成方法，包括：
根据电网月度计划日和历史方式日的综合相似度指标，选取月度计划日的相似日；
根据电网月度计划数据和相似日运行方式进行月度计划每日N个时间点的直流系统、联络线功率调整和母线负荷、火电机组功率分配；以及计算电网各个分区内的功率不平衡量，将功率不平衡量分摊到水电和/或新能源机组，最终得到包含母线负荷、火电机组、水电和/或新能源机组、直流系统和联络线的月度计划每日N个时间点计划方式数据。
进一步的，还包括：
根据电网的运行特性以零点开始按预设时间间隔采集电网每日的运行方式数据，获得电网各个分区的母线负荷、机组发电、直流系统和联络线的历史方式数据。
进一步的，所述根据电网月度计划日和历史方式日的综合相似度指标，选取月度计划日的相似日，包括：
根据电网月度计划数据中每个分区的日计划运行方式的特征量计算电网月度计划日和历史方式日各特征量的相似度；
对电网月度计划日和历史方式日各特征量的相似度进行加权计算得到电网月度计划日和历史方式日的综合相似度指标；
选取综合相似度指标最高的多个历史方式日作为电网月度计划日的相似日。
进一步的，所述月度计划数据包括：
分区负荷预测，包括电网内各个分区的每日最大、最小负荷功率；
火电厂电量计划，包括电网内各个火电厂的月度计划总电量；
直流系统计划，包括电网内各个直流系统每日每小时的计划功率；
联络线计划，包括电网各分区间的联络线每日每小时的计划功率；
机组停复役计划，包括火电机组在月度计划中的开停机时间段；
所述日计划运行方式的特征量包括电网各个分区的负荷功率、直流系统计划功率和联络线计划功率。
进一步的，所述计算电网月度计划日和历史方式日各特征量的相似度，包括：
计算电网各个分区月度计划日和历史方式日的负荷相似度：
Figure GDA0003707622740000021
其中，Ki,j,k,ld表示第i个分区月度计划第j日与历史方式第k日的负荷相似度，
Figure GDA0003707622740000022
表示第i个分区在月度计划第j日的负荷最大值，
Figure GDA0003707622740000023
表示第i个分区在月度计划第j日的负荷最小值，
Figure GDA0003707622740000024
表示第i个分区在历史方式第k日的负荷最大值，
Figure GDA0003707622740000025
表示第i个分区在历史方式第k日的负荷最小值；
将电网所有分区月度计划日和历史方式日的负荷相似度的平均值作为电网月度计划日和历史方式日的负荷相似度：
Figure GDA0003707622740000026
其中，
Figure GDA0003707622740000027
表示电网月度计划第j日与历史方式第k日的负荷相似度，Narea表示电网内分区的个数；
计算电网中各直流系统月度计划日和历史方式日的相似度：
Figure GDA0003707622740000028
其中，Ki,j,k,dc表示第i个直流系统月度计划第j日与历史方式第k日的直流相似度，
Figure GDA0003707622740000029
表示第i个直流系统在月度计划第j日第h时的功率，
Figure GDA00037076227400000210
表示第i个直流系统在历史方式第k日第h时的功率，
Figure GDA00037076227400000211
表示第i个直流系统在月度计划第j日的功率最大值，
Figure GDA00037076227400000212
表示第i个直流系统在月度计划第j日的功率最小值，
Figure GDA00037076227400000213
表示第i个直流系统在历史方式第k日的功率最大值，
Figure GDA00037076227400000214
表示第i个直流系统在历史方式第k日的功率最小值；
将电网所有直流系统月度计划日和历史方式日的相似度的平均值作为电网月度计划日和历史方式日的直流相似度：
Figure GDA0003707622740000031
其中，
Figure GDA0003707622740000032
表示电网月度计划第j日与历史方式第k日的直流相似度，Ndc表示电网内直流系统的个数；
计算电网中各联络线月度计划日和历史方式日的相似度：
Figure GDA0003707622740000033
其中，Ki,j,k,tie表示第i个联络线月度计划第j日与历史方式第k日的联络线相似度，
Figure GDA0003707622740000034
表示第i个联络线在月度计划第j日第h时的功率，
Figure GDA0003707622740000035
表示第i个联络线在历史方式第k日第h时的功率，
Figure GDA0003707622740000036
表示第i个联络线在月度计划第j日的功率最大值，
Figure GDA0003707622740000037
表示第i个联络线在月度计划第j日的功率最小值，
Figure GDA0003707622740000038
表示第i个联络线在历史方式第k日的功率最大值，
Figure GDA0003707622740000039
表示第i个联络线在历史方式第k日的功率最小值；
将电网中所有联络线月度计划日和历史方式日的相似度的平均值作为月度计划日和历史方式日的联络线相似度：
Figure GDA00037076227400000310
其中，
Figure GDA00037076227400000311
表示电网月度计划第j日与历史方式第k日的联络线相似度，Ntie表示电网内联络线的个数。
进一步的，所述计算得到电网月度计划日和历史方式日的综合相似度指标，包括：
Figure GDA00037076227400000312
其中，Kj,k表示月度计划第j日对历史方式第k日的综合相似度指标，kld表示负荷相似度的加权系数，kdc表示直流系统相似度的加权系数，ktie表示联络线相似度的加权系数，满足条件：kld+kdc+ktie＝1。
进一步的，所述根据电网月度计划数据和相似日运行方式进行月度计划每日N个时间点的直流系统、联络线功率调整，包括：
直接采用月度计划数据中的各个直流系统和联络线的计划功率作为直流系统和联络线的月度计划每日N个时间点计划方式数据。
进一步的，所述根据电网月度计划数据和相似日运行方式进行月度计划每日N个时间点的母线负荷分配，包括：
根据电网月度计划日的每个相似日N个时间点运行方式数据统计各个分区的总负荷，获得第k个相似日每日N个时间点的各个分区负荷曲线；
计算月度计划日的各个分区相似日负荷平均曲线：
Figure GDA0003707622740000041
其中，K为月度计划日的相似日个数，Pi.j.k.t表示第i个分区在月度计划第j日选取相似日k第t个时间点的负荷功率，Pi.j.t表示第i个分区在月度计划第j日由K个相似日第t个时间点计算的负荷平均功率；
对各个分区相似日负荷平均曲线进行修正：
P′i.j.t＝aPi.j.t+b，t＝1,...,N
Figure GDA0003707622740000042
Figure GDA0003707622740000043
其中，P′i.j.t表示第i个分区在月度计划第j日第t个时间点的负荷计划值，a表示分区负荷曲线缩放比例系数，b表示分区负荷曲线平移量；
基于修正后的负荷平均曲线计算各个分区的母线负荷功率，作为母线负荷的月度计划每日N个时间点计划方式数据：
Figure GDA0003707622740000044
其中，Pi.l.j.t表示第i个分区内母线负荷l在月度计划第j日第t个时间点的负荷功率，Pi.l.k.t表示第i个分区内母线负荷l在相似日k第t个时间点的负荷功率。
进一步的，所述根据电网月度计划数据和相似日运行方式进行月度计划每日N个时间点的火电机组功率分配，包括：
针对每个月度计划日N个时间点的火电机组功率，将其在月度计划日的所有相似日中的算术平均值作为相似日火电机组平均功率，并根据月度计划数据中的机组停复役计划对相似日火电机组平均功率进行修正；
根据月度计划数据中的火电厂电量计划和月度计划日的相似日火电厂平均功率修正火电厂月度计划的发电计划功率：
Figure GDA0003707622740000051
其中，P'f.j.t为修正后的火电厂f月度计划第j日第t个时间点发电计划功率，Pf.j.t为火电厂f月度计划第j日的相似日火电厂平均功率，Wf.plan表示火电厂f月度计划总电量，J表示月度计划总天数，T表示相邻计划方式的时间间隔15分钟，T″′表示火电厂f在月度计划第j日停运的计划时段；
将出力越限时段的火电厂电量分摊到该火电厂月度计划中出力未越限时段，并将出力越限时段的火电厂出力置为最大出力或最小出力得到修正之后的火电厂发电计划曲线，作为火电机组月度计划每日N个时间点计划方式数据。
进一步的，所述根据月度计划数据中的机组停复役计划对相似日火电机组平均功率进行修正，包括：
若火电厂f的火电机组g在月度计划投运但相似日停运时，则需将相似日对应时间点火电机组g的出力置为其历史出力均值；
若火电厂f的火电机组g在月度计划停运但相似日投运时，则需将相似日对应时间点火电机组g的出力置为0；
对于新增加的火电机组，计算同厂站下的投运机组平均负载率
Figure GDA0003707622740000052
将相似日对应时间点新增加机组出力置为
Figure GDA0003707622740000053
其中，Pmax为新增加机组的最大出力；若该火电机组为厂站的首台机组，则将该火电机组在相似日对应时间点的出力置为该时刻点相似日额定功率最相近的机组出力的平均值；
将月度计划日的相似日火电机组平均功率作为月度计划日的相似日火电厂平均功率。
进一步的，所述将出力越限时段的火电厂电量分摊到该火电厂月度计划中出力未越限时段，并将出力越限时段的火电厂出力置为最大出力或最小出力得到修正之后的火电厂发电计划曲线，包括：
计算火电厂在月度计划日越限的发电量：
Figure GDA0003707622740000061
其中，ΔWf表示火电厂f在月度计划功率越限的越限电量，Pf.j.t.max表示火电厂f在月度计划第j日第t个时间点的最大出力，Pf.j.t.min表示火电厂f在月度计划第j日第t个时间点的最小出力，T′表示火电厂f在月度计划第j日出力大于最大出力的计划时段，T″表示火电厂f在月度计划第j日出力小于最小出力的计划时段；
若|ΔWf|＜ε则终止发电计划曲线修正，ε为指定参数，否则计算火电厂在月度计划出力未越限时段发电曲线的平移量和修正后值：
Figure GDA0003707622740000062
P″f.j.t＝P′f.j.t+ΔPf.j.t
其中，ΔPf.j.t表示火电厂f在月度计划第j日第t个时间点的发电曲线平移量，P″f.j.t表示火电厂f在月度计划第j日第t个时间点的发电功率，
更新ΔWf为
Figure GDA0003707622740000065
，直至越限电量分摊完毕；
其中，
Figure GDA0003707622740000063
计算火电厂内的每台火电机组功率：
Figure GDA0003707622740000064
其中，Pf.g.j.t表示火电厂f内火电机组g在月度计划第j日第t个时间点的发电功率，Pf.g.k.t表示火电厂f内火电机组g在第k个相似日第t个时间点的发电功率，Pf.k.t表示火电厂f在第k个相似日第t个时间点的发电功率。
进一步的，所述计算电网各个分区内的功率不平衡量，将功率不平衡量分摊到水电和/或新能源机组，包括：
对每个月度计划日N个时间点的水电和/或新能源电机组功率，将其在月度计划日的所有相似日中的算术平均值作为相似日水电和/或新能源机组平均功率，并根据月度计划数据中的机组停复役计划对相似日水电和/或新能源机组平均功率进行修正；
计算电网各个分区的水电和/或新能源机组的总功率：
Pi,sxg+Pi,gen＝(Pi,ld+Pi,dc±Pi,tie)(1+λ)
其中，Pi,sxg为第i个分区的水电和/或新能源机组总功率，Pi,gen为第i个分区的火电机组总功率，Pi,dc为第i个分区的总直流系统功率，Pi,tie为第i个分区的联络线流出或流入总功率，λ为网损；
修正各个分区的水电和/或新能源机组的功率，得到水电和/或新能源机组月度计划每日N个时间点计划方式数据：
Figure GDA0003707622740000071
其中，P′sxg.n.j.t表示水电和/或新能源机组n在月度计划第j日第t个时间点的修正后有功功率，Psxg.n.j.t表示水电和/或新能源机组n在月度计划第j日由K个相似日第t个时间点计算的平均功率，Psxg.j.t表示电网水电和/或新能源机组在月度计划第j日第t个时间点的总功率，SX表示水电和/或新能源机组的个数。
进一步的，若修正后的水电和/或新能源机组有功功率越限，则：
根据下式将越上限机组的越限功率分摊到同厂站有上调空间的水电和/或新能源机组，将越下限机组的越限功率分摊到同厂站有下调空间的水电和/或新能源机组，直至所有水电和/或新能源机组功率都不越限为止：
Figure GDA0003707622740000072
Figure GDA0003707622740000081
其中，P″sxg.n.j.t表示有上调空间的水电和/或新能源机组n在月度计划第j日第t个时间点的分摊后有功功率，P″′sxg.n.j.t表示有下调空间的水电和/或新能源机组n在月度计划第j日第t个时间点的分摊后有功功率，Psxg.n.max表示有可调空间的水电和/或新能源机组n的有功上限，Psxg.n.min表示有可调空间的水电和/或新能源机组n的有功下限，P′sxg.x.j.t表示功率越限的水电和/或新能源机组i在月度计划第j日第t个时间点有功功率，Psxg.x.max表示功率越限的水电和/或新能源机组i的有功上限，Psxg.x.min表示功率越限的水电和/或新能源机组i的有功下限，G′和G″分别表示有上调空间和有下调空间的水电和/或新能源机组的个数。
本发明所达到的有益效果为：
本发明提供了一种月度计划方式生成方法，根据电网月度计划数据和相似日运行方式进行月度计划每日不同时间点的直流系统、联络线功率调整和母线负荷、火电机组功率分配，以及包含母线负荷、火电机组、水电和/或新能源机组、直流系统和联络线的月度计划每日不同时间点的计划方式数据，解决了月度计划方式按日分时段分配困难、不准确，安全稳定校核结果与电网实际相差较大，无法有效指导实际电网调度运行的问题。
附图说明
图1为本发明的月度计划方式生成方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明提供一种月度计划方式生成方法，包括：
根据电网月度计划日和历史方式日的综合相似度指标，选取月度计划日的相似日；
根据电网月度计划数据和相似日运行方式进行月度计划每日N个时间点的直流系统、联络线功率调整和母线负荷、火电机组功率分配；以及计算电网各个分区内的功率不平衡量，将功率不平衡量分摊到水电和/或新能源机组，最终得到包含母线负荷、火电机组、水电和/或新能源机组、直流系统和联络线的月度计划每日N个时间点计划方式数据。
进一步的，本发明实施例以N＝96为例，基于机器学习生成月度计划每日96个时间点的计划方式数据，如图1所示，包括：
步骤一：根据电网的运行特性以零点开始按15分钟间隔采集电网每日的运行方式数据，获得电网包含各个分区的母线负荷、机组发电、直流系统和联络线的历史方式数据。
步骤二：根据月度计划数据中的每个分区的日计划运行方式的特征量分别计算电网月度计划日和历史日各特征量的相似度，再对电网月度计划日和历史日各特征量的相似度进行加权计算电网月度计划日和历史日的综合相似度指标，选取综合相似度指标最高的多个历史日作为月度计划日的相似日。
步骤三：根据电网月度计划数据和相似日运行方式进行月度计划每日96点的直流、联络线功率调整和母线负荷、火电机组功率分配。
步骤四：根据功率平衡约束分别计算各个分区内的发用电不平衡量，将不平衡量分摊到水电、新能源机组。最后得到包含母线负荷、火电机组、水电新能源机组、直流系统、联络线和设备停复役计划信息的月度计划每日96点计划方式数据。
进一步的，所述月度计划数据包括：
1)分区负荷预测，包括电网内各个分区的每日最大、最小负荷功率；
2)火电厂电量计划，包括电网内各个火电厂的月度计划总电量；
3)直流系统计划，包括电网内各个直流系统每日每小时的计划功率；
4)联络线计划，包括电网各分区间的联络线每日每小时的计划功率；
5)机组停复役计划，包括火电机组在月度计划中的开停机时间段。
进一步的，所述月度计划中日计划运行方式的特征量包括电网每个分区的负荷功率、直流系统计划功率和联络线计划功率。
进一步的，所述计算电网月度计划日和历史日各特征量的相似度，包括，
根据电网月度计划数据的各个分区每日最大、最小负荷功率和电网历史方式数据统计获得的各个分区每日最大、最小负荷功率，使用公式(1)计算各个分区月度计划日和历史方式日的负荷相似度，再按公式(2)计算所有分区月度计划日和历史方式日的负荷相似度的平均值作为电网月度计划日和历史方式日的负荷相似度：
Figure GDA0003707622740000091
其中，Ki,j,k,ld表示第i个分区月度计划第j日与历史方式第k日的负荷相似度，取值范围为[0,1]的浮点数，值越接近于1表示相似度越高；
Figure GDA0003707622740000092
表示第i个分区在月度计划第j日的负荷最大值，
Figure GDA0003707622740000093
表示第i个分区在月度计划第j日的负荷最小值，
Figure GDA0003707622740000094
表示第i个分区在历史方式第k日的负荷最大值，
Figure GDA0003707622740000095
表示第i个分区在历史方式第k日的负荷最小值。
Figure GDA0003707622740000101
其中，
Figure GDA0003707622740000102
表示电网月度计划第j日与历史方式第k日的负荷相似度，取值范围为[0,1]的浮点数，值越接近于1表示相似度越高，Narea表示电网内分区的个数。
根据月度计划数据中各个直流系统的每日计划功率和电网历史方式数据中各个直流系统的每日实际运行功率，使用公式(3)计算每个直流系统月度计划日和历史方式日的相似度，再按公式(4)计算全部直流系统月度计划日和历史方式日的相似度的平均值作为电网月度计划日和历史方式日的直流相似度：
Figure GDA0003707622740000103
其中，Ki,j,k,dc表示第i个直流系统月度计划第j日与历史方式第k日的直流相似度，取值范围为[0,1]的浮点数，值越接近于1表示相似度越高；
Figure GDA0003707622740000104
表示第i个直流系统在月度计划第j日第h时的功率(h为整数，且h∈[1,24])，
Figure GDA0003707622740000105
表示第i个直流系统在历史方式第k日第h时的功率，
Figure GDA0003707622740000106
表示第i个直流系统在月度计划第j日的功率最大值，
Figure GDA0003707622740000107
表示第i个直流系统在月度计划第j日的功率最小值，
Figure GDA0003707622740000108
表示第i个直流系统在历史方式第k日的功率最大值，
Figure GDA0003707622740000109
表示第i个直流系统在历史方式第k日的功率最小值。
Figure GDA00037076227400001010
其中，
Figure GDA00037076227400001011
表示电网月度计划第j日与历史方式第k日的直流相似度，取值范围为[0,1]的浮点数，值越接近于1表示相似度越高，Ndc表示电网内直流系统的个数。
根据月度计划数据中各个联络线的每日计划功率和电网历史方式数据中各个联络线的每日实际功率，使用公式(5)计算每个联络线月度计划日和历史方式日的相似度，再按公式(6)计算全部联络线月度计划日和历史方式日的相似度的平均值作为月度计划日和历史方式日的联络线相似度：
Figure GDA00037076227400001012
其中，Ki,j,k,tie表示第i个联络线月度计划第j日与历史方式第k日的联络线相似度，取值范围为[0,1]的浮点数，值越接近于1表示相似度越高；
Figure GDA0003707622740000111
表示第i个联络线在月度计划第j日第h时的功率(h为整数，h∈[1,24])，
Figure GDA0003707622740000112
表示第i个联络线在历史方式第k日第h时的功率，
Figure GDA0003707622740000113
表示第i个联络线在月度计划第j日的功率最大值，
Figure GDA0003707622740000114
表示第i个联络线在月度计划第j日的功率最小值，
Figure GDA0003707622740000115
表示第i个联络线在历史方式第k日的功率最大值，
Figure GDA0003707622740000116
表示第i个联络线在历史方式第k日的功率最小值。
Figure GDA0003707622740000117
其中，
Figure GDA0003707622740000118
表示电网月度计划第j日与历史方式第k日的联络线相似度，取值范围为[0,1]的浮点数，值越接近于1表示相似度越高，Ntie表示电网内联络线的个数。
进一步的，所述计算电网月度计划日和历史日的综合相似度指标，根据公式(7)计算：
Figure GDA0003707622740000119
其中，Kj,k表示月度计划第j日对历史方式第k日的综合相似度指标，取值范围为[0,1]的浮点数；kld表示负荷相似度的加权系数，kdc表示直流系统相似度的加权系数，ktie表示联络线相似度的加权系数，各个加权系数的取值范围是0到1之间的浮点数，且满足条件：kld+kdc+ktie＝1。
进一步的，所述月度计划每日96点计划方式中直流和联络线功率直接采用月度计划数据中的各个直流和联络线的计划功率。
进一步的，所述月度计划每日96点计划方式中的母线负荷功率分配，具体如下：
S3-1，根据月度计划日的每个相似日96点运行方式数据统计其每个分区的总负荷，获得第k个相似日每日96点的各个分区负荷曲线。根据公式(8)得到月度计划日的各个分区相似日负荷平均曲线，再通过公式(9)对各个分区相似日负荷平均曲线进行上下平移和缩放，得到修正后的分区负荷参考曲线。
Figure GDA00037076227400001110
其中，K为月度计划日的相似日个数，Pi.j.k.t表示第i个分区在月度计划第j日选取相似日k第t个时间点的负荷功率，Pi.j.t表示第i个分区在月度计划第j日由K个相似日第t个时间点计算的负荷平均功率。
P′i.j.t＝aPi.j.t+b，t＝1,...,96 (9)
其中，P′i.j.t表示第i个分区在月度计划第j日第t个时间点的负荷计划值，a表示分区负荷曲线缩放比例系数，具体根据公式(10)计算；b表示分区负荷曲线平移量，具体根据公式(11)计算：
Figure GDA0003707622740000121
Figure GDA0003707622740000122
S3-2，获得各个分区负荷上下平移和缩放后的参考曲线后，根据公式(12)分别计算各个分区的母线负荷功率：
Figure GDA0003707622740000123
其中，Pi.l.j.t表示第i个分区内母线负荷l在月度计划第j日第t个时间点的负荷功率，Pi.l.k.t表示第i个分区内母线负荷l在相似日k第t个时间点的负荷功率。
进一步的，所述月度计划每日96点计划方式中的火电机组功率分配，具体如下：
S3-a，针对每个月度计划日96点的火电机组功率，将其在月度计划日的所有相似日中的算术平均值作为相似日火电机组平均功率，并根据月度计划数据中的机组停复役计划对相似日火电机组平均功率进行修正，具体步骤如下：
S3-a-1，若火电厂f的火电机组g在月度计划投运但相似日停运时，则需将相似日对应时间点机组g的出力置为其历史出力均值；
S3-a-2，若火电厂f的火电机组g在月度计划停运但相似日投运时，则需将相似日对应时间点火电机组g的出力置为0。
S3-a-3，对于新增加的机组，计算同厂站下的投运机组平均负载率
Figure GDA0003707622740000124
将相似日对应时间点新增加机组出力置为
Figure GDA0003707622740000125
其中Pmax为新增加机组的最大出力，若该机组为厂站的首台机组，则将其在相似日对应时间点的出力置为该时刻点相似日额定功率最相近的机组出力的平均值。
S3-a-4，将月度计划日的相似日火电机组平均功率作为月度计划日的相似日火电厂平均功率Pf.j.t。统计方法是，相似日该火电厂f下所有火电机组功率求和再计算平均值，作为平均功率。
S3-b，根据月度计划数据中的火电厂电量计划和月度计划日的相似日火电厂平均功率Pf.j.t，按照公式(13)修正火电厂月度计划的发电计划功率P'f.j.t：
Figure GDA0003707622740000131
其中，Wf.plan表示火电厂f月度计划总电量(单位：万千瓦时)，J表示月度计划总天数，T表示相邻计划方式的时间间隔15分钟，T″′表示火电厂f在月度计划第j日停运的计划时段。
S3-c，将出力越限时段的火电厂电量分摊到该火电厂月度计划中出力未越限时段，并将出力越限时段的火电厂出力置为其最大出力(或最小出力)得到修正之后的火电厂发电计划曲线，具体按如下步骤进行：
S3-c-1，根据公式(14)计算火电厂f在月度计划第j日越限的发电量：
Figure GDA0003707622740000132
其中，ΔWf表示火电厂f在月度计划功率越限的越限电量，Pf.j.t.max表示火电厂f在月度计划第j日第t个时间点的最大出力，Pf.j.t.min表示火电厂f在月度计划第j日第t个时间点的最小出力，T′表示火电厂f在月度计划第j日出力大于最大出力的计划时段，T″表示火电厂f在月度计划第j日出力小于最小出力的计划时段。
S3-c-2，若|ΔWf|＜ε(ε为人工指定参数)则终止发电计划曲线修正，否则根据公式(15)计算火电厂f在月度计划出力未越限时段发电曲线的平移量和修正后值：
Figure GDA0003707622740000133
P″f.j.t＝P′f.j.t+ΔPf.j.t (16)
其中，ΔPf.j.t表示火电厂f在月度计划第j日第t个时间点的发电曲线平移量，P″f.j.t表示火电厂f在月度计划第j日第t个时间点的发电功率，具体根据公式(16)计算。
S3-c-3，根据公式(17)将ΔWf修正为
Figure GDA0003707622740000144
，转步骤(S3-c-1)。
Figure GDA0003707622740000141
S3-c-4，电厂电量分摊完毕后，按照公式(18)计算火电厂内的每台火电机组功率：
Figure GDA0003707622740000142
其中，Pf.g.j.t表示火电厂f内火电机组g在月度计划第j日第t个时间点的发电功率，Pf.g.k.t表示火电厂f内火电机组g在第k个相似日第t个时间点的发电功率，Pf.k.t表示火电厂f在第k个相似日第t个时间点的发电功率。
进一步的，根据功率平衡约束将各个分区内的功率不平衡量分摊到水电、新能源机组的具体步骤如下：
S4-1，针对每个月度计划日96点的水电、新能源电机组功率，将其在月度计划日的所有相似日中的算术平均值作为相似日水电、新能源机组平均功率，并根据月度计划数据中的机组停复役计划对相似日水电、新能源机组平均功率进行修正，具体步骤与相似日火电机组平均功率的修正步骤(S3-a-1)至(S3-a-3)一致。
S4-2，根据公式(19)计算各个分区的水电、新能源机组的总功率：
Pi,sxg+Pi,gen＝(Pi,ld+Pi,dc±Pi,tie)(1+λ) (19)
其中，Pi,sxg为第i个分区的水电、新能源机组总功率，Pi,gen为第i个分区的火电机组总功率、Pi,dc为第i个分区的总直流功率、Pi,tie为第i个分区的联络线流出或流入总功率，λ为网损，为人工指定参数。
S4-3，根据公式(20)修正第i个分区的每个水电、新能源机组的功率：
Figure GDA0003707622740000143
其中，P′sxg.n.j.t表示水电、新能源机组n在月度计划第j日第t个时间点的修正后有功功率，Psxg.n.j.t表示水电、新能源机组n在月度计划第j日由K个相似日第t个时间点计算的平均功率，Psxg.j.t表示根据公式(19)计算得到的电网水电、新能源机组在月度计划第j日第t个时间点的总功率，SX表示水电、新能源机组的个数。
S4-4，若修正后的水电、新能源机组有功功率越限，则按照如下方法处理：
S4-4-1，按照公式(21)将越上限机组的越限功率分摊到同厂站有上调空间的水电、新能源机组，按照公式(22)将越下限机组的越限功率分摊到同厂站有下调空间的水电、新能源机组；
Figure GDA0003707622740000151
Figure GDA0003707622740000152
其中，P″sxg.n.j.t和P″′sxg.n.j.t表示有可调空间的水电、新能源机组n在月度计划第j日第t个时间点的分摊后有功功率，P′sxg.n.j.t表示有可调空间的水电、新能源机组n在月度计划第j日第t个时间点的分摊前有功功率,Psxg.n.max表示有可调空间的水电、新能源机组n的有功上限，Psxg.n.min表示有可调空间的水电、新能源机组n的有功下限，P′sxg.x.j.t表示功率越限的水电、新能源机组x在月度计划第j日第t个时间点有功功率，Psxg.x.max和Psxg.x.min分别表示功率越限的水电、新能源机组x的有功上限和有功下限，G′和G″分别表示有上调空间和有下调空间的水电、新能源机组的个数。
S4-4-2，步骤(S4-4-1)处理后仍存在功率越限的，继续按照公式(21)将越上限机组的越限功率分摊到全网其他有上调空间的水电、新能源机组，按照公式(22)将越下限机组的越限功率分摊到全网其他有下调空间的水电、新能源机组。以此类推，直到所有水电、新能源机组功率都不越限为止。
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 (10)

1.一种月度计划方式生成方法，其特征在于，包括：
根据电网月度计划日和历史方式日的综合相似度指标，选取月度计划日的相似日，包括：根据电网月度计划数据中每个分区的日计划运行方式的特征量计算电网月度计划日和历史方式日各特征量的相似度；对电网月度计划日和历史方式日各特征量的相似度进行加权计算得到电网月度计划日和历史方式日的综合相似度指标；选取综合相似度指标最高的多个历史方式日作为电网月度计划日的相似日；
根据电网月度计划数据和相似日运行方式进行月度计划每日N个时间点的直流系统、联络线功率调整和母线负荷、火电机组功率分配；以及计算电网各个分区内的功率不平衡量，将功率不平衡量分摊到水电和/或新能源机组，最终得到包含母线负荷、火电机组、水电和/或新能源机组、直流系统和联络线的月度计划每日N个时间点计划方式数据；
所述计算电网各个分区内的功率不平衡量，将功率不平衡量分摊到水电和/或新能源机组，包括：
对每个月度计划日N个时间点的水电和/或新能源电机组功率，将其在月度计划日的所有相似日中的算术平均值作为相似日水电和/或新能源机组平均功率，并根据月度计划数据中的机组停复役计划对相似日水电和/或新能源机组平均功率进行修正；
计算电网各个分区的水电和/或新能源机组的总功率：
Pi,sxg+Pi,gen＝(Pi,ld+Pi,dc±Pi,tie)(1+λ)，
其中，Pi,sxg为第i个分区的水电和/或新能源机组总功率，Pi,gen为第i个分区的火电机组总功率，Pi,dc为第i个分区的总直流系统功率，Pi,tie为第i个分区的联络线流出或流入总功率，λ为网损；
修正各个分区的水电和/或新能源机组的功率，得到水电和/或新能源机组月度计划每日N个时间点计划方式数据：
Figure FDA0003707622730000011
其中，P′sxg.n.j.t表示水电和/或新能源机组n在月度计划第j日第t个时间点的修正后有功功率，Psxg.n.j.t表示水电和/或新能源机组n在月度计划第j日由K个相似日第t个时间点计算的平均功率，Psxg.j.t表示电网水电和/或新能源机组在月度计划第j日第t个时间点的总功率，SX表示水电和/或新能源机组的个数；
若修正后的水电和/或新能源机组有功功率越限，则：
根据下式将越上限机组的越限功率分摊到同厂站有上调空间的水电和/或新能源机组，将越下限机组的越限功率分摊到同厂站有下调空间的水电和/或新能源机组，直至所有水电和/或新能源机组功率都不越限为止：
Figure FDA0003707622730000021
Figure FDA0003707622730000022
其中，P″sxg.n.j.t表示有上调空间的水电和/或新能源机组n在月度计划第j日第t个时间点的分摊后有功功率，P″′sxg.n.j.t表示有下调空间的水电和/或新能源机组n在月度计划第j日第t个时间点的分摊后有功功率，Psxg.n.max表示有可调空间的水电和/或新能源机组n的有功上限，Psxg.n.min表示有可调空间的水电和/或新能源机组n的有功下限，P′sxg.x.j.t表示功率越限的水电和/或新能源机组x在月度计划第j日第t个时间点有功功率，Psxg.x.max表示功率越限的水电和/或新能源机组x的有功上限，Psxg.x.min表示功率越限的水电和/或新能源机组x的有功下限，G′和G″分别表示有上调空间和有下调空间的水电和/或新能源机组的个数。
2.根据权利要求1所述的一种月度计划方式生成方法，其特征在于，还包括：
根据电网的运行特性以零点开始按预设时间间隔采集电网每日的运行方式数据，获得电网各个分区的母线负荷、机组发电、直流系统和联络线的历史方式数据。
3.根据权利要求1所述的一种月度计划方式生成方法，其特征在于，所述月度计划数据包括：
分区负荷预测，包括电网内各个分区的每日最大、最小负荷功率；
火电厂电量计划，包括电网内各个火电厂的月度计划总电量；
直流系统计划，包括电网内各个直流系统每日每小时的计划功率；
联络线计划，包括电网各分区间的联络线每日每小时的计划功率；
机组停复役计划，包括火电机组在月度计划中的开停机时间段；
所述日计划运行方式的特征量包括电网各个分区的负荷功率、直流系统计划功率和联络线计划功率。
4.根据权利要求1所述的一种月度计划方式生成方法，其特征在于，所述计算电网月度计划日和历史方式日各特征量的相似度，包括：
计算电网各个分区月度计划日和历史方式日的负荷相似度：
Figure FDA0003707622730000031
其中，Ki,j,k,ld表示第i个分区月度计划第j日与历史方式第k日的负荷相似度，
Figure FDA0003707622730000032
表示第i个分区在月度计划第j日的负荷最大值，
Figure FDA0003707622730000033
表示第i个分区在月度计划第j日的负荷最小值，
Figure FDA0003707622730000034
表示第i个分区在历史方式第k日的负荷最大值，
Figure FDA0003707622730000035
表示第i个分区在历史方式第k日的负荷最小值；
将电网所有分区月度计划日和历史方式日的负荷相似度的平均值作为电网月度计划日和历史方式日的负荷相似度：
Figure FDA0003707622730000036
其中，
Figure FDA0003707622730000037
表示电网月度计划第j日与历史方式第k日的负荷相似度，Narea表示电网内分区的个数；
计算电网中各直流系统月度计划日和历史方式日的相似度：
Figure FDA0003707622730000038
其中，Ki,j,k,dc表示第i个直流系统月度计划第j日与历史方式第k日的直流相似度，
Figure FDA0003707622730000039
表示第i个直流系统在月度计划第j日第h时的功率，
Figure FDA00037076227300000310
表示第i个直流系统在历史方式第k日第h时的功率，
Figure FDA00037076227300000311
表示第i个直流系统在月度计划第j日的功率最大值，
Figure FDA00037076227300000312
表示第i个直流系统在月度计划第j日的功率最小值，
Figure FDA00037076227300000313
表示第i个直流系统在历史方式第k日的功率最大值，
Figure FDA00037076227300000314
表示第i个直流系统在历史方式第k日的功率最小值；
将电网所有直流系统月度计划日和历史方式日的相似度的平均值作为电网月度计划日和历史方式日的直流相似度：
Figure FDA00037076227300000315
其中，
Figure FDA0003707622730000041
表示电网月度计划第j日与历史方式第k日的直流相似度，Ndc表示电网内直流系统的个数；
计算电网中各联络线月度计划日和历史方式日的相似度：
Figure FDA0003707622730000042
其中，Ki,j,k,tie表示第i个联络线月度计划第j日与历史方式第k日的联络线相似度，
Figure FDA0003707622730000043
表示第i个联络线在月度计划第j日第h时的功率，
Figure FDA0003707622730000044
表示第i个联络线在历史方式第k日第h时的功率，
Figure FDA0003707622730000045
表示第i个联络线在月度计划第j日的功率最大值，
Figure FDA0003707622730000046
表示第i个联络线在月度计划第j日的功率最小值，
Figure FDA0003707622730000047
表示第i个联络线在历史方式第k日的功率最大值，
Figure FDA0003707622730000048
表示第i个联络线在历史方式第k日的功率最小值；
将电网中所有联络线月度计划日和历史方式日的相似度的平均值作为月度计划日和历史方式日的联络线相似度：
Figure FDA0003707622730000049
其中，
Figure FDA00037076227300000410
表示电网月度计划第j日与历史方式第k日的联络线相似度，Ntie表示电网内联络线的个数。
5.根据权利要求4所述的一种月度计划方式生成方法，其特征在于，所述计算得到电网月度计划日和历史方式日的综合相似度指标，包括：
Figure FDA00037076227300000411
其中，Kj,k表示月度计划第j日对历史方式第k日的综合相似度指标，kld表示负荷相似度的加权系数，kdc表示直流系统相似度的加权系数，ktie表示联络线相似度的加权系数，满足条件：kld+kdc+ktie＝1。
6.根据权利要求1所述的一种月度计划方式生成方法，其特征在于，所述根据电网月度计划数据和相似日运行方式进行月度计划每日N个时间点的直流系统、联络线功率调整，包括：
直接采用月度计划数据中的各个直流系统和联络线的计划功率作为直流系统和联络线的月度计划每日N个时间点计划方式功率。
7.根据权利要求1所述的一种月度计划方式生成方法，其特征在于，所述根据电网月度计划数据和相似日运行方式进行月度计划每日N个时间点的母线负荷分配，包括：
根据电网月度计划日的每个相似日N个时间点运行方式数据统计各个分区的总负荷，获得第k个相似日每日N个时间点的各个分区负荷曲线；
计算月度计划日的各个分区相似日负荷平均曲线：
Figure FDA0003707622730000051
其中，K为月度计划日的相似日个数，Pi.j.k.t表示第i个分区在月度计划第j日选取相似日k第t个时间点的负荷功率，Pi.j.t表示第i个分区在月度计划第j日由K个相似日第t个时间点计算的负荷平均功率；
对各个分区相似日负荷平均曲线进行修正：
P′i.j.t＝aPi.j.t+b，t＝1,...,N，
Figure FDA0003707622730000052
Figure FDA0003707622730000053
其中，P′i.j.t表示第i个分区在月度计划第j日第t个时间点的负荷计划值，a表示分区负荷曲线缩放比例系数，b表示分区负荷曲线平移量；
基于修正后的负荷平均曲线计算各个分区的母线负荷功率，作为母线负荷的月度计划每日N个时间点计划方式数据：
Figure FDA0003707622730000054
其中，Pi.l.j.t表示第i个分区内母线负荷l在月度计划第j日第t个时间点的负荷功率，Pi.l.k.t表示第i个分区内母线负荷l在相似日k第t个时间点的负荷功率。
8.根据权利要求1所述的一种月度计划方式生成方法，其特征在于，所述根据电网月度计划数据和相似日运行方式进行月度计划每日N个时间点的火电机组功率分配，包括：
针对每个月度计划日N个时间点的火电机组功率，将其在月度计划日的所有相似日中的算术平均值作为相似日火电机组平均功率，并根据月度计划数据中的机组停复役计划对相似日火电机组平均功率进行修正；
根据月度计划数据中的火电厂电量计划和月度计划日的相似日火电厂平均功率修正火电厂月度计划的发电计划功率：
Figure FDA0003707622730000061
其中，P′f.j.t为修正后的火电厂f月度计划第j日第t个时间点发电计划功率，Pf.j.t为火电厂f月度计划第j日的相似日火电厂平均功率，Wf.plan表示火电厂f月度计划总电量，J表示月度计划总天数，T表示相邻计划方式的时间间隔15分钟，T″′表示火电厂f在月度计划第j日停运的计划时段；
将出力越限时段的火电厂电量分摊到该火电厂月度计划中出力未越限时段，并将出力越限时段的火电厂出力置为最大出力或最小出力得到修正之后的火电厂发电计划曲线，作为火电机组月度计划每日N个时间点计划方式数据。
9.根据权利要求8所述的一种月度计划方式生成方法，其特征在于，所述根据月度计划数据中的机组停复役计划对相似日火电机组平均功率进行修正，包括：
若火电厂f的火电机组g在月度计划投运但相似日停运时，则需将相似日对应时间点火电机组g的出力置为其历史出力均值；
若火电厂f的火电机组g在月度计划停运但相似日投运时，则需将相似日对应时间点火电机组g的出力置为0；
对于新增加的火电机组，计算同厂站下的投运机组平均负载率
Figure FDA0003707622730000062
将相似日对应时间点新增加机组出力置为
Figure FDA0003707622730000063
其中，Pmax为新增加机组的最大出力；若该火电机组为厂站的首台机组，则将该火电机组在相似日对应时间点的出力置为该时刻点相似日额定功率最相近的机组出力的平均值；
将月度计划日的相似日火电机组平均功率作为月度计划日的相似日火电厂平均功率。
10.根据权利要求8所述的一种月度计划方式生成方法，其特征在于，所述将出力越限时段的火电厂电量分摊到该火电厂月度计划中出力未越限时段，并将出力越限时段的火电厂出力置为最大出力或最小出力得到修正之后的火电厂发电计划曲线，包括：
计算火电厂在月度计划日越限的发电量：
Figure FDA0003707622730000071
其中，ΔWf表示火电厂f在月度计划功率越限的越限电量，Pf.j.t.max表示火电厂f在月度计划第j日第t个时间点的最大出力，Pf.j.t.min表示火电厂f在月度计划第j日第t个时间点的最小出力，T′表示火电厂f在月度计划第j日出力大于最大出力的计划时段，T″表示火电厂f在月度计划第j日出力小于最小出力的计划时段；
若|ΔWf|＜ε则终止发电计划曲线修正，ε为指定参数，否则计算火电厂在月度计划出力未越限时段发电曲线的平移量和修正后值：
Figure FDA0003707622730000072
P″f.j.t＝P′f.j.t+ΔPf.j.t
其中，ΔPf.j.t表示火电厂f在月度计划第j日第t个时间点的发电曲线平移量，P″f.j.t表示火电厂f在月度计划第j日第t个时间点的发电功率，
更新ΔWf为
Figure FDA0003707622730000074
，直至越限电量分摊完毕；
其中，
Figure FDA0003707622730000073
计算火电厂内的每台火电机组功率：
Figure FDA0003707622730000081
其中，Pf.g.j.t表示火电厂f内火电机组g在月度计划第j日第t个时间点的发电功率，Pf.g.k.t表示火电厂f内火电机组g在第k个相似日第t个时间点的发电功率，Pf.k.t表示火电厂f在第k个相似日第t个时间点的发电功率。
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