CN113300354B - 电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制方法及装置，根据电网状态计算源网荷储对安全稳定输电通道的有功灵敏度，根据有功调节速度，确定协控考核时刻源网荷储的有功可调空间和热备用空间；以发电厂/负荷/储能电站/对外联络线有功调节收益与代价之差最大为优化目标，在发电厂/负荷/储能电站/对外联络线的有功可调空间和热备用空间内，计及实施控制后电网的输电通道安全稳定限额、频率偏差和热备用约束，以及热备用转为实际出力条件下输电通道安全稳定限额约束，生成发电厂/负荷/储能电站/对外联络线的有功指令。本发明实现了保障电网安全可靠运行前提下的运行效能最优化，满足源网荷储有功协调控制的要求。

Description

电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制方法及装置

技术领域

本发明涉及一种电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制方法及装置，属于电网调度运行与控制技术领域。

背景技术

售电收益与购电成本二者之差是评估电网运行效能的主要指标，为了在保障电网安全可靠运行的前提下提升电网运行效能，需要根据电网的实际运行状态和安全可靠性，通过以控制过程中售电收益与购电成本二者之差最大为优化目标、控制措施实施后电网满足安全可靠运行约束的优化决策，对发电厂/储能电站/负荷/对外联络线的功率进行实时控制，调整电网的运行状态，实现电网运行效能的最优化。

在安全可靠运行约束方面，现有源网荷储有功协调控制技术没有考虑热备用转为实际出力时电网输电通道的安全稳定约束，按现有技术对电网进行控制，电网运行存在安全隐患。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制方法及装置，在保障电网安全可靠运行的前提下实现电网运行效能的最优化。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制方法，包括以下步骤：

获取参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功可调空间和参与热备用的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻热备用空间，根据综合考虑参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线有功调节代价/收益的电网运行效能最大的优化目标，计及t₁时刻电网频率、安全稳定输电通道限额和电网热备用的约束条件，通过优化计算，生成参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功指令值，根据t₁时刻有功指令值对发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻的功率进行控制。

一种电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制装置，包括以下模块：

有功协调控制模块：用于获取参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功可调空间和参与热备用的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻热备用空间，根据综合考虑参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线有功调节代价/收益的电网运行效能最大的优化目标，计及t₁时刻电网频率、安全稳定输电通道限额和电网热备用的约束条件，通过优化计算，生成参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功指令值，根据t₁时刻有功指令值对发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻的功率进行控制。

作为优选方案，所述优化目标，计算公式如下：

其中，P_g1、t_g1分别为G1中发电厂g1的t₁时刻有功指令值和调节时间，I_g1(P_g1.0,P_g1,t_g1)/C_g1(P_g1.0,P_g1,t_g1)为根据t₀时刻G1中发电厂g1有功调节的收益函数/代价函数计算得到的t_g1时间内从P_g1.0调节到P_g1的收益/代价；P_l1、t_l1分别为L1中负荷l1的t₁时刻有功指令值和调节时间，I_l1(P_l1.0,P_l1，t_l1)/C_l1(P_l1.0,P_l1,t_l1)为根据t₀时刻L1中负荷l1有功调节的收益函数/代价函数计算得到的t_l1时间内从P_l1.0调节到P_l1的收益/代价；P_s1、t_s1分别为S1中储能电站s1的t₁时刻有功指令值和调节时间，I_s1(P_s1.0,P_s1,t_s1)/C_s1(P_s1.0,P_s1,t_s1)为根据t₀时刻S1中储能电站s1有功调节的收益函数/代价函数计算得到的t_s1时间内从P_s1.0调节到P_s1的收益/代价；P_tl1、t_tl1分别为TL1中对外联络线tl1的t₁时刻有功指令值和调节时间，I_tl1(P_tl1.0,P_tl1,t_tl1)/C_tl1(P_tl1.0,P_tl1,t_tl1)为根据t₀时刻TL1中对外联络线tl1有功调节的收益函数/代价函数计算得到的t_tl1时间内从P_tl1.0调节到P_tl1的收益/代价；G1/L1/S1/TL1为参与协控的发电机集/负荷集/储能电站集/对外联络线集；t₀为当前时刻，t₁为协控考核时刻；P_g1.0为t₀时刻G1中发电厂g1有功值，P_l1.0为t₀时刻L1中负荷l1有功值，P_s1.0为t₀时刻S1中储能电站s1有功值，P_tl1.0为t₀时刻TL1中对外联络线tl1有功值。

作为优选方案，所述约束条件具体如下：

参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功可调空间约束，计算公式如下：

其中，P_g1.u/P_g1.d为t₁时刻G1中发电厂g1有功可调空间上限/有功可调空间下限；P_l1.u/P_l1.d为t₁时刻L1中负荷l1有功可调空间上限/有功可调空间下限；P_s1.u/P_s1.d为t₁时刻S1中储能电站s1有功可调空间上限/有功可调空间下限；P_tl1.u/P_tl1.d为t₁时刻TL1中对外联络线tl1有功可调空间上限/有功可调空间下限。

t₁时刻电网频率约束，计算公式如下：

其中，δ为防止有功控制后电网频率偏差过大而设置的参数，K_f为t₀时刻电网的有功静态频率特性系数，ε_f为根据电网调度运行规程设置的电网频率偏差允许值，f_r为电网的额定频率，γ为t₀时刻电网的网损系数，P_g2/P_l2/P_s2/P_tl2为t₁时刻G2中发电厂g2/L2中负荷l2/S2中储能电站s2/TL2中对外联络线t12的有功计划值或预测值，f₀为t₀时刻电网的频率；G2/L2/S2/TL2为不参与协控的发电机集/负荷集/储能电站集/对外联络线集。

t₁时刻电网安全稳定输电通道限额约束，计算公式如下：

-P_sl.lmt.OD≤P_sl.0+∑_g1∈G1[S_g1.sl(P_g1-P_g1.0)]+∑_l1∈L1[S_l1.sl(P_l1-P_l1.0)]+∑_s1∈S1[S_s1.sl(P_s1-P_s1.0)]+∑_tl1∈TL1[S_tl1.sl(P_tl1-P_tl1.0)]+∑_g2∈G2[S_g2.sl(P_g2-P_g2.0)]+∑_l2∈L2[S_l2.sl(P_l2-P_l2.0)]+∑_s2∈S2[S_s2.sl(P_s2-P_s2.0)]+∑_tl2∈TL2[S_tl2.sl(P_tl2-P_tl2.0)]≤P_sl.lmt.FD,sl∈SL

其中，SL为t₁时刻监控的安全稳定输电通道集，P_sl.0为t₀时刻SL中输电通道sl的有功，P_sl.lmt.FD/P_sl.lmt.OD为t₁时刻SL中安全稳定输电通道sl正向稳定限额/反向稳定限额，S_g1.sl/S_l1.sl/S_s1.sl/S_tl1.sl为t₁时刻G1中发电厂g1/L1中负荷l1/S1中储能电站s1/TL1中对外联络线t11有功对SL中安全稳定输电通道sl的有功灵敏度，S_g2.sl/S_l2.sl/S_s2.sl/S_tl2.sl为t₁时刻G2中发电厂g2/L2中负荷l2/S2中储能电站s2/TL2中对外联络线t12有功对SL中安全稳定输电通道sl的有功灵敏度，P_g2.0/P_l2.0/P_s2.0/P_tl2.0为t₀时刻G2中发电机g2/L2中负荷l2/S2中储能电站s2/TL2中对外联络线tl2的有功。

参与热备用的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻热备用空间约束，计算公式如下：

其中，P_g.r1/P_g.r2为t₁时刻G中发电厂g热备用空间上限变量/热备用空间下限变量，P_l.r1/P_l.r2为t₁时刻L中负荷l热备用空间上限变量/热备用空间下限变量，P_s.r1/P_s.r2为t₁时刻S中储能电站s热备用空间上限变量/热备用空间下限变量，P_tl.r1/P_tl.r2为t₁时刻TL中对外联络线tl热备用空间上限变量/热备用空间下限变量；G/L/S/TL为参与热备用的发电机集/负荷集/储能电站集/对外联络线集；P_g.r.u/P_g.r.d为t₁时刻G∩G1/G∩G2中发电厂g热备用空间上限/热备用空间下限；P_l.r.u/P_l.r.d为t₁时刻L∩L1/L∩L2中负荷l热备用空间上限/热备用空间下限；P_s.r.u/P_s.r.d为t₁时刻S∩S1/S∩S2中储能电站s热备用空间上限/热备用空间下限；P_tl.r.u/P_tl.r.d为t₁时刻TL∩TL1/TL∩TL2中对外联络线tl热备用空间上限/热备用空间下限。

t₁时刻正向热备用下电网安全稳定输电通道限额约束，计算公式如下：

t₁时刻负向热备用下电网安全稳定输电通道限额约束，计算公式如下：

其中，

S_g.sl/S_l.sl/S_s.sl/S_tl.sl为t₁时刻G中发电厂g/L中负荷l/S中储能电站s/TL中对外联络线tl对SL中安全稳定输电通道sl的有功灵敏度。

t₁时刻电网正向热备用约束，计算公式如下：

t₁时刻电网负向热备用约束，计算公式如下：

其中，α为根据电网调度运行规程设置的t₁时刻电网热备用正向容量系数；β为根据电网调度运行规程设置的t₁时刻电网热备用负向容量系数。

作为优选方案，t_g1＝(t₁-t₀-Δt-Δt_g1)，t_l1＝(t₁-t₀-Δt-Δt_l1)，t_s1＝(t₁-t₀-Δt-Δt_s1)，t_tl1＝(t₁-t₀-Δt-Δt_tl1)；

其中，Δt为t₀时刻至有功指令下发时刻的时长预估值，Δt_g1为有功指令下发时刻至G1中发电厂g1响应有功指令起始时刻的时长预估值，Δt_l1为有功指令下发时刻至L1中负荷l1响应有功指令起始时刻的时长预估值，Δt_s1为有功指令下发时刻至S1中储能电站s1响应有功指令起始时刻的时长预估值，Δt_tl1为有功指令下发时刻至TL1中对外联络线tl1响应有功指令起始时刻的时长预估值。

作为优选方案，参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功可调空间，计算公式如下：

P_g1.u＝min[P_g1.0+v_g1.u(t₁-t₀-Δt-Δt_g1),P_g1.t.max],g1∈G1 (1)

P_g1.d＝max[P_g1.0-v_g1.d(t₁-t₀-Δt-Δt_g1),P_g1.t.min],g1∈G1 (2)

P_l1.u＝min[P_l1.0+v_l1.u(t₁-t₀-Δt-Δt_l1),P_l1.t.max],l1∈L1 (3)

P_l1.d＝max[P_l1.0-v_l1.d(t₁-t₀-Δt-Δt_l1),P_l1.t.min],l1∈L1 (4)

P_s1.u＝min[P_s1.0+v_s1.u(t₁-t₀-Δt-Δt_s1),P_s1.t.max],s1∈S1 (5)

P_s1.d＝max[P_s1.0-v_s1.d(t₁-t₀-Δt-Δt_s1),P_s1.t.min],s1∈S1 (6)

P_tl1.u＝min[P_tl1.0+v_tl1.u(t₁-t₀-Δt-Δt_tl1),P_tl1.t.max],tl1∈TL1 (7)

P_tl1.d＝max[P_tl1.0-v_tl1.d(t₁-t₀-Δt-Δt_tl1),P_tl1.t.min],tl1∈TL1 (8)

式中，对于发电厂有功，以注入电网为正，对于负荷有功，以流出电网为正，对于储能电站有功，以充电为正、放电为负，对联络线有功，以注入电网为正、流出电网为负，G1/L1/S1/TL1为参与协控的发电厂集/负荷集/储能电站集/对外联络线集，P_g1.u/P_g1.d为t₁时刻G1中发电厂g1有功可调空间上限/有功可调空间下限，P_g1.0、v_g1.u、v_g1.d分别为t₀时刻G1中发电厂g1有功、有功上调速度和有功下调速度，Δt为t₀时刻至有功指令下发时刻的时长预估值，Δt_g1为有功指令下发时刻至G1中发电厂g1响应有功指令起始时刻的时长预估值，P_g1.t.max/P_g1.t.min为t₁时刻G1中发电厂g1有功最大值/有功最小值；P_l1.u/P_l1.d为t₁时刻L1中负荷l1有功可调空间上限/有功可调空间下限，P_l1.0、v_l1.u、v_l1.d分别为t₀时刻L1中负荷l1有功、有功上调速度和有功下调速度，Δt_l1为有功指令下发时刻至L1中负荷l1响应有功指令起始时刻的时长预估值，P_l1.t.max/P_l1.t.min为t₁时刻L1中负荷l1有功最大值/有功最小值；P_s1.u/P_s1.d为t₁时刻S1中储能电站s1有功可调空间上限/有功可调空间下限，P_s1.0、v_s1.u、v_s1.d分别为t₀时刻S1中储能电站s1有功、有功上调速度和有功下调速度，Δt_s1为有功指令下发时刻至S1中储能电站s1响应有功指令起始时刻的时长预估值，P_s1.t.max/P_s1.t.min为t₁时刻S1中储能电站s1有功最大值/有功最小值；P_tl1.u/P_tl1.d为t₁时刻TL1中对外联络线tl1有功可调空间上限/有功可调空间下限，P_tl1.0、v_tl1.u、v_tl1.d分别为t₀时刻TL1中对外联络线tl1有功、有功上调速度和有功下调速度，Δt_tl1为有功指令下发时刻至TL1中对外联络线tl1响应有功指令起始时刻的时长预估值，P_tl1.t.max/P_tl1.t.min为t₁时刻TL1中对外联络线tl1有功最大值/有功最小值。

作为优选方案，参与热备用的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻热备用空间，计算公式为：

式中，对于发电厂有功，以注入电网为正，对于负荷有功，以流出电网为正，对于储能电站有功，以充电为正、放电为负，对联络线有功，以注入电网为正、流出电网为负，G/L/S/TL为参与热备用的发电机集/负荷集/储能电站集/对外联络线集，G1/L1/S1/TL1为参与协控的发电机集/负荷集/储能电站集/对外联络线集，G2/L2/S2/TL2为不参与协控的发电机集/负荷集/储能电站集/对外联络线集，P_g.r.u/P_g.r.d为t₁时刻G∩G1/G∩G2中发电厂g热备用空间上限/热备用空间下限，P_g.0、v_g.u、v_g.d分别为t₀时刻G∩G1中发电厂g有功、有功上调速度和有功下调速度，P_g.1、v_g.1.u、v_g.1.d分别为t₁时刻G∩G2中发电厂g有功计划值或预测值、有功上调速度和有功下调速度，Δt_r为根据电网调度运行规程设置的热备用时限，P_g.max/P_g.min为(t₁+Δt_r)时刻G∩G1/G∩G2中发电厂g有功最大值/有功最小值；P_l.r.u/P_l.r.d为t₁时刻L∩L1/L∩L2中负荷l热备用空间上限/热备用空间下限，P_l.0、v_l.u、v_l.d为t₀时刻L∩L1中负荷l有功、有功上调速度和有功下调速度，P_l.1、v_l.1.u、v_l.1.d分别为t₁时刻L∩L2中负荷l有功计划值或预测值、有功上调速度和有功下调速度，P_l.max/P_l.min为(t₁+Δt_r)时刻L∩L1/L∩L2中负荷l有功最大值/有功最小值；P_s.r.u/P_s.r.d为t₁时刻S∩S1/S∩S2中储能电站s热备用空间上限/热备用空间下限，P_s.0、v_s.u、v_s.d分别为t₀时刻S∩S1中储能电站s有功、s有功上调速度和有功下调速度，P_s.1、v_s.1.u、v_s.1.d分别为t₁时刻S∩S2中储能电站s有功计划值或预测值、有功上调速度和有功下调速度，P_s.max/P_s.min为(t₁+Δt_r)时刻S∩S1/S∩S2中储能电站s有功最大值/有功最小值；P_tl.r.u/P_tl.r.d为t₁时刻TL∩TL1/TL∩TL2中对外联络线tl热备用空间上限/热备用空间下限，P_tl.0、v_tl.u、v_tl.d分别为t₀时刻TL∩TL1中对外联络线tl有功、有功上调速度和有功下调速度，P_tl.1、v_tl.1.u、v_tl.1.d分别为t₁时刻TL∩TL2中对外联络线tl有功计划值或预测值、有功上调速度和有功下调速度，P_tl.max/P_tl.min为(t₁+Δt_r)时刻TL∩TL1/TL∩TL2中对外联络线tl有功最大值/有功最小值。

有益效果：本发明提供的电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制方法及装置，通过生成协控考核t₁时刻发电厂/负荷/储能电站/对外联络线有功指令值，实现对发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功协调控制。本发明以控制过程中售电收益与购电成本二者之差最大为优化目标，反映了提升电网运行效能的实际；不但计及了实施控制后电网的输电通道安全稳定约束、频率偏差约束和热备用约束，而且考虑了实施控制后电网热备用转为实际出力条件下电网的输电通道安全稳定约束，有效避免了电网运行的安全隐患。此外，控制对象中既考虑了发电厂，又考虑了储能电站、负荷和对外联络线，满足源网荷储有功协调控制的要求。

附图说明

图1为本发明的流程示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1所示，一种电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制方法，其中，“/”代表“和”意思，包括以下步骤：

步骤1：获取当前时刻t₀电网运行状态数据、协控考核时刻t₁监控的安全稳定输电通道限额、参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₀时刻有功调节的代价函数/收益函数及有功调节速度、不参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功计划值或预测值及有功调节速度；

其中，所述参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₀时刻有功调节的代价函数/收益函数是指用于计算发电厂/负荷/储能电站/对外联络线从t₀时刻有功调节到t₁时刻指令值的代价函数/收益函数，包括有功当前值、有功指令值和调节时间3个变量。例如，对于发电厂，既可以根据有功当前值、有功指令值确定发电厂的有功区间，再根据发电厂有功区间获得该有功区间内单位电量发电成本，通过有功当前值、有功指令值二者均值与调节时间相乘可获得发电厂在控制过程中的电量增量，根据有功区间内单位电量发电成本和控制过程中的电量增量可计算出实施发电厂控制的代价(有功增加)/收益(有功降低)，也可以根据发电厂实时上网电价和控制过程中的电量增量计算出实施发电厂控制的代价(有功增加)/收益(有功降低)；对于负荷，通过有功当前值、有功指令值二者均值与调节时间相乘可获得负荷在控制过程中的电量增量，根据负荷实时用电价和控制过程中的电量增量计算出实施负荷控制的代价(有功降低)/收益(有功增加)。

步骤2：基于t₀时刻电网运行状态数据，确定t₁时刻发电厂/负荷/储能电站/对外联络线有功对安全稳定输电通道的有功灵敏度，根据有功调节速度，确定参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功可调空间和参与热备用的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻热备用空间；

其中，所述基于t₀时刻电网运行状态数据，确定t₁时刻发电厂/负荷/储能电站/对外联络线有功对安全稳定输电通道的有功灵敏度，具体为：

若相对于t₀时刻，t₁时刻电网拓扑结构没有变化，则基于t₀时刻电网运行状态数据计算发电厂/负荷/储能电站/对外联络线有功对安全稳定输电通道的有功灵敏度，作为t₁时刻发电厂/负荷/储能电站/对外联络线有功对安全稳定输电通道的有功灵敏度，否则，根据电网拓扑结构变化量对t₀时刻电网运行状态数据进行相应调整，基于调整后的电网运行状态数据计算发电厂/负荷/储能电站/对外联络线有功对安全稳定输电通道的有功灵敏度，作为t₁时刻发电厂/负荷/储能电站/对外联络线有功对安全稳定输电通道的有功灵敏度。

所述根据有功调节速度，确定参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功可调空间，公式为：

P_g1.u＝min[P_g1.0+v_g1.u(t₁-t₀-Δt-Δt_g1),P_g1.t.max],g1∈G1 (1)

P_g1.d＝max[P_g1.0-v_g1.d(t₁-t₀-Δt-Δt_g1),P_g1.t.min],g1∈G1 (2)

P_l1.u＝min[P_l1.0+v_l1.u(t₁-t₀-Δt-Δt_l1),P_l1.t.max],l1∈L1 (3)

P_l1.d＝max[P_l1.0-v_l1.d(t₁-t₀-Δt-Δt_l1),P_l1.t.min],l1∈L1 (4)

P_s1.u＝min[P_s1.0+v_s1.u(t₁-t₀-Δt-Δt_s1),P_s1.t.max],s1∈S1 (5)

P_s1.d＝max[P_s1.0-v_s1.d(t₁-t₀-Δt-Δt_s1),P_s1.t.min],s1∈S1 (6)

P_tl1.u＝min[P_tl1.0+v_tl1.u(t₁-t₀-Δt-Δt_tl1),P_tl1.t.max],tl1∈TL1 (7)

P_tl1.d＝max[P_tl1.0-v_tl1.d(t₁-t₀-Δt-Δt_tl1),P_tl1.t.min],tl1∈TL1 (8)

式中，对于发电厂有功，以注入电网为正，对于负荷有功，以流出电网为正，对于储能电站有功，以充电为正、放电为负，对联络线有功，以注入电网为正、流出电网为负，G1/L1/S1/TL1为参与协控的发电厂集/负荷集/储能电站集/对外联络线集，P_g1.u/P_g1.d为t₁时刻G1中发电厂g1有功可调空间上限/有功可调空间下限，P_g1.0、v_g1.u、v_g1.d分别为t₀时刻G1中发电厂g1有功、有功上调速度和有功下调速度，Δt为t₀时刻至有功指令下发时刻的时长预估值，Δt_g1为有功指令下发时刻至G1中发电厂g1响应有功指令起始时刻的时长预估值，P_g1.t.max/P_g1.t.min为t₁时刻G1中发电厂g1有功最大值/有功最小值；P_l1.u/P_l1.d为t₁时刻L1中负荷l1有功可调空间上限/有功可调空间下限，P_l1.0、v_l1.u、v_l1.d分别为t₀时刻L1中负荷l1有功、有功上调速度和有功下调速度，Δt_l1为有功指令下发时刻至L1中负荷l1响应有功指令起始时刻的时长预估值，P_l1.t.max/P_l1.t.min为t₁时刻L1中负荷l1有功最大值/有功最小值；P_s1.u/P_s1.d为t₁时刻S1中储能电站s1有功可调空间上限/有功可调空间下限，P_s1.0、v_s1.u、v_s1.d分别为t₀时刻S1中储能电站s1有功、有功上调速度和有功下调速度，Δt_s1为有功指令下发时刻至S1中储能电站s1响应有功指令起始时刻的时长预估值，P_s1.t.max/P_s1.t.min为t₁时刻S1中储能电站s1有功最大值/有功最小值；P_tl1.u/P_tl1.d为t₁时刻TL1中对外联络线tl1有功可调空间上限/有功可调空间下限，P_tl1.0、v_tl1.u、v_tl1.d分别为t₀时刻TL1中对外联络线tl1有功、有功上调速度和有功下调速度，Δt_tl1为有功指令下发时刻至TL1中对外联络线tl1响应有功指令起始时刻的时长预估值，P_tl1.t.max/P_tl1.t.min为t₁时刻TL1中对外联络线tl1有功最大值/有功最小值。

Δt、Δt_g1、Δt_l1、Δt_s1、Δt_tl1分别设置为各自历史运行实际值的平均值，例如，可设置为距当前时刻最近的时段(例如1小时)内各自历史运行实际值的平均值。

若G1中发电厂g1的有功可调空间下限P_g1.d处于发电厂g1的有功振动区，则将P_g1.d设置为该振动区的上限；若G1中发电厂g1的有功可调空间上限P_g1.u处于发电厂g1的有功振动区，则将P_g1.u设置为该振动区的下限。

所述根据有功调节速度，确定参与热备用的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻热备用空间，公式为：

式中，对于发电厂有功，以注入电网为正，对于负荷有功，以流出电网为正，对于储能电站有功，以充电为正、放电为负，对联络线有功，以注入电网为正、流出电网为负，G/L/S/TL为参与热备用的发电机集/负荷集/储能电站集/对外联络线集，G1/L1/S1/TL1为参与协控的发电机集/负荷集/储能电站集/对外联络线集，G2/L2/S2/TL2为不参与协控的发电机集/负荷集/储能电站集/对外联络线集，P_g.r.u/P_g.r.d为t₁时刻G∩G1/G∩G2中发电厂g热备用空间上限/热备用空间下限，P_g.0、v_g.u、v_g.d分别为t₀时刻G∩G1中发电厂g有功、有功上调速度和有功下调速度，P_g.1、v_g.1.u、v_g.1.d分别为t₁时刻G∩G2中发电厂g有功计划值或预测值、有功上调速度和有功下调速度，Δt_r为根据电网调度运行规程设置的热备用时限，P_g.max/P_g.min为(t₁+Δt_r)时刻G∩G1/G∩G2中发电厂g有功最大值/有功最小值；P_l.r.u/P_l.r.d为t₁时刻L∩L1/L∩L2中负荷l热备用空间上限/热备用空间下限，P_l.0、v_l.u、v_l.d为t₀时刻L∩L1中负荷l有功、有功上调速度和有功下调速度，P_l.1、v_l.1.u、v_l.1.d分别为t₁时刻L∩L2中负荷l有功计划值或预测值、有功上调速度和有功下调速度，P_l.max/P_l.min为(t₁+Δt_r)时刻L∩L1/L∩L2中负荷l有功最大值/有功最小值；P_s.r.u/P_s.r.d为t₁时刻S∩S1/S∩S2中储能电站s热备用空间上限/热备用空间下限，P_s.0、v_s.u、v_s.d分别为t₀时刻S∩S1中储能电站s有功、s有功上调速度和有功下调速度，P_s.1、v_s.1.u、v_s.1.d分别为t₁时刻S∩S2中储能电站s有功计划值或预测值、有功上调速度和有功下调速度，P_s.max/P_s.min为(t₁+Δt_r)时刻S∩S1/S∩S2中储能电站s有功最大值/有功最小值；P_tl.r.u/P_tl.r.d为t₁时刻TL∩TL1/TL∩TL2中对外联络线tl热备用空间上限/热备用空间下限，P_tl.0、v_tl.u、v_tl.d分别为t₀时刻TL∩TL1中对外联络线tl有功、有功上调速度和有功下调速度，P_tl.1、v_tl.1.u、v_tl.1.d分别为t₁时刻TL∩TL2中对外联络线tl有功计划值或预测值、有功上调速度和有功下调速度，P_tl.max/P_tl.min为(t₁+Δt_r)时刻TL∩TL1/TL∩TL2中对外联络线tl有功最大值/有功最小值。

步骤3：以综合考虑参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线有功调节代价/收益的电网运行效能最大为优化目标，在参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功可调空间和参与热备用的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻热备用空间内，计及t₁时刻电网频率、安全稳定输电通道限额和电网热备用约束，通过优化计算，生成参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功指令值。

其中，公式(17)为优化目标，公式(18)-(25)为约束条件，公式(18)为参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功可调空间约束，公式(19)为t₁时刻电网频率约束，公式(20)为t₁时刻电网安全稳定输电通道限额约束，公式(21)为参与热备用的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻热备用空间约束，公式(22)为t₁时刻正向热备用下电网安全稳定输电通道限额约束，公式(23)为t₁时刻负向热备用下电网安全稳定输电通道限额约束，公式(24)为t₁时刻电网正向热备用约束，公式(25)为t₁时刻电网负向热备用约束；

式中，对于发电厂有功，以注入电网为正，对于负荷有功，以流出电网为正，对于储能电站有功，以充电为正、放电为负，对联络线有功，以注入电网为正、流出电网为负；

式中，P_g1、t_g1分别为G1中发电厂g1的t₁时刻有功指令值和调节时间，t_g1＝(t₁-t₀-Δt-Δt_g1)，I_g1(P_g1.0,P_g1,t_g1)/C_g1(P_g1.0,P_g1,t_g1)为根据t₀时刻G1中发电厂g1有功调节的收益函数/代价函数计算得到的t_g1时间内从P_g1.0调节到P_g1的收益/代价；P_l1、t_l1分别为L1中负荷l1的t₁时刻有功指令值和调节时间，t_l1＝(t₁-t₀-Δt-Δt_l1)，I_l1(P_l1.0,P_l1,t_l1)/C_l1(P_l1.0,P_l1,t_l1)为根据t₀时刻L1中负荷l1有功调节的收益函数/代价函数计算得到的t_l1时间内从P_l1.0调节到P_l1的收益/代价；P_s1、t_s1分别为S1中储能电站s1的t₁时刻有功指令值和调节时间，t_s1＝(t₁-t₀-Δt-Δt_s1)，I_s1(P_s1.0,P_s1,t_s1)/C_s1(P_s1.0,P_s1,t_s1)为根据t₀时刻S1中储能电站s1有功调节的收益函数/代价函数计算得到的t_s1时间内从P_s1.0调节到P_s1的收益/代价；P_tl1、t_tl1分别为TL1中对外联络线tl1的t₁时刻有功指令值和调节时间，t_tl1＝(t₁-t₀-Δt-Δt_tl1)，I_tl1(P_tl1.0,P_tl1,t_tl1)/C_tl1(P_tl1.0,P_tl1,t_tl1)为根据t₀时刻TL1中对外联络线tl1有功调节的收益函数/代价函数计算得到的t_tl1时间内从P_tl1.0调节到P_tl1的收益/代价；

式中，δ为防止有功控制后电网频率偏差过大而设置的参数(大于0、小于1，通常设置为0.5)，K_f为t₀时刻电网的有功静态频率特性系数，ε_f为根据电网调度运行规程设置的电网频率偏差允许值，f_r为电网的额定频率，γ为t₀时刻电网的网损系数(t₀时刻网损与总负荷之比)，P_g2/P_l2/P_s2/P_tl2为t₁时刻G2中发电厂g2/L2中负荷l2/S2中储能电站s2/TL2中对外联络线t12的有功计划值或预测值，f₀为t₀时刻电网的频率；

-P_sl.lmt.OD≤P_sl.0+∑_g1∈G1[S_g1.sl(P_g1-P_g1.0)]+∑_l1∈L1[S_l1.sl(P_l1-P_l1.0)]+∑_s1∈S1[S_s1.sl(P_s1-P_s1.0)]+∑_tl1∈TL1[S_tl1.sl(P_tl1-P_tl1.0)]+∑_g2∈G2[S_g2.sl(P_g2-P_g2.0)]+∑_l2∈L2[S_l2.sl(P_l2-P_l2.0)]+∑_s2∈S2[S_s2.sl(P_s2-P_s2.0)]+∑_tl2∈TL2[S_tl2.sl(P_tl2-P_tl2.0)]≤P_sl.lmt.FD,sl∈SL, (20)

式中，SL为t₁时刻监控的安全稳定输电通道集，P_sl.0为t₀时刻SL中输电通道sl的有功，P_sl.lmt.FD/P_sl.lmt.OD为t₁时刻SL中安全稳定输电通道sl正向稳定限额/反向稳定限额，S_g1.sl/S_l1.sl/S_s1.sl/S_tl1.sl为t₁时刻G1中发电厂g1/L1中负荷l1/S1中储能电站s1/TL1中对外联络线t11有功对SL中安全稳定输电通道sl的有功灵敏度，S_g2.sl/S_l2.sl/S_s2.sl/S_tl2.sl为t₁时刻G2中发电厂g2/L2中负荷l2/S2中储能电站s2/TL2中对外联络线t12有功对SL中安全稳定输电通道sl的有功灵敏度，P_g2.0/P_l2.0/P_s2.0/P_tl2.0为t₀时刻G2中发电机g2/L2中负荷l2/S2中储能电站s2/TL2中对外联络线tl2的有功；

式中，P_g.r1/P_g.r2为t₁时刻G中发电厂g热备用空间上限变量/热备用空间下限变量，P_l.r1/P_l.r2为t₁时刻L中负荷l热备用空间上限变量/热备用空间下限变量，P_s.r1/P_s.r2为t₁时刻S中储能电站s热备用空间上限变量/热备用空间下限变量，P_tl.r1/P_tl.r2为t₁时刻TL中对外联络线tl热备用空间上限变量/热备用空间下限变量；

式中，P_sl.1＝P_sl.0+∑_g1∈G1[S_g1.sl(P_g1-P_g1.0)]+∑_l1∈L1[S_l1.sl(P_l1-P_l1.0)]+∑_s1∈S1[S_s1.sl(P_s1-P_s1.0)]+∑_tl1∈TL1[S_tl1.sl(P_tl1-P_tl1.0)]+∑_g2∈G2[S_g2.sl(P_g2-P_g2.0)]+∑_l2∈L2[S_l2.sl(P_l2-P_l2.0)]+∑_s2∈S2[S_s2.sl(P_s2-P_s2.0)]+∑_tl2∈TL2[S_tl2.sl(P_tl2-P_tl2.0)]，S_g.sl/S_l.sl/S_s.sl/S_tl.sl为t₁时刻G中发电厂g/L中负荷l/S中储能电站s/TL中对外联络线tl对SL中安全稳定输电通道sl的有功灵敏度；

式中，α为根据电网调度运行规程设置的t₁时刻电网热备用正向容量系数；

式中，β为根据电网调度运行规程设置的t₁时刻电网热备用负向容量系数。

实施例：

一种电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制装置，包括以下模块：

有功协调控制模块：用于以综合考虑参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线有功调节代价/收益的电网运行效能最大为优化目标，在参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功可调空间和参与热备用的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻热备用空间内，计及t₁时刻电网频率、安全稳定输电通道限额和电网热备用作为约束条件，通过优化计算，生成参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功指令值。

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。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功可调空间和参与热备用的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻热备用空间，根据综合考虑参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线有功调节代价/收益的电网运行效能最大的优化目标，计及t₁时刻电网频率、安全稳定输电通道限额和电网热备用的约束条件，通过优化计算，生成参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功指令值，根据t₁时刻有功指令值对发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻的功率进行控制；

所述优化目标，计算公式如下：

其中，P_g1、t_g1分别为G1中发电厂g1的t₁时刻有功指令值和调节时间，I_g1(P_g1.0,P_g1,t_g1)/C_g1(P_g1.0,P_g1,t_g1)为根据t₀时刻G1中发电厂g1有功调节的收益函数/代价函数计算得到的t_g1时间内从P_g1.0调节到P_g1的收益/代价；P_l1、t_l1分别为L1中负荷l1的t₁时刻有功指令值和调节时间，I_l1(P_l1.0,P_l1,t_l1)/C_l1(P_l1.0,P_l1,t_l1)为根据t₀时刻L1中负荷l1有功调节的收益函数/代价函数计算得到的t_l1时间内从P_l1.0调节到P_l1的收益/代价；P_s1、t_s1分别为S1中储能电站s1的t₁时刻有功指令值和调节时间，I_s1(P_s1.0,P_s1,t_s1)/C_s1(P_s1.0,P_s1,t_s1)为根据t₀时刻S1中储能电站s1有功调节的收益函数/代价函数计算得到的t_s1时间内从P_s1.0调节到P_s1的收益/代价；P_tl1、t_tl1分别为TL1中对外联络线tl1的t₁时刻有功指令值和调节时间，I_tl1(P_tl1.0,P_tl1,t_tl1)/C_tl1(P_tl1.0,P_tl1,t_tl1)为根据t₀时刻TL1中对外联络线tl1有功调节的收益函数/代价函数计算得到的t_tl1时间内从P_tl1.0调节到P_tl1的收益/代价；G1/L1/S1/TL1为参与协控的发电厂集/负荷集/储能电站集/对外联络线集；t₀为当前时刻，t₁为协控考核时刻；P_g1.0为t₀时刻G1中发电厂g1有功值，P_l1.0为t₀时刻L1中负荷l1有功值，P_s1.0为t₀时刻S1中储能电站s1有功值，P_tl1.0为t₀时刻TL1中对外联络线tl1有功值；

所述约束条件具体如下：

参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功可调空间约束，计算公式如下：

其中，P_g1.u/P_g1.d为t₁时刻G1中发电厂g1有功可调空间上限/有功可调空间下限；P_l1.u/P_l1.d为t₁时刻L1中负荷l1有功可调空间上限/有功可调空间下限；P_s1.u/P_s1.d为t₁时刻S1中储能电站s1有功可调空间上限/有功可调空间下限；P_tl1.u/P_tl1.d为t₁时刻TL1中对外联络线tl1有功可调空间上限/有功可调空间下限；

t₁时刻电网频率约束，计算公式如下：

其中，δ为防止有功控制后电网频率偏差过大而设置的参数，K_f为t₀时刻电网的有功静态频率特性系数，ε_f为根据电网调度运行规程设置的电网频率偏差允许值，f_r为电网的额定频率，γ为t₀时刻电网的网损系数，P_g2/P_l2/P_s2/P_tl2为t₁时刻G2中发电厂g2/L2中负荷l2/S2中储能电站s2/TL2中对外联络线t12的有功计划值或预测值，f₀为t₀时刻电网的频率；G2/L2/S2/TL2为不参与协控的发电厂集/负荷集/储能电站集/对外联络线集；

t₁时刻电网安全稳定输电通道限额约束，计算公式如下：

-P_sl.lmt.OD≤P_sl.0+∑_g1∈G1[S_g1.sl(P_g1-P_g1.0)]+∑_l1∈L1[S_l1.sl(P_l1-P_l1.0)]+∑_s1∈S1[S_s1.sl(P_s1-P_s1.0)]+∑_tl1∈TL1[S_tl1.sl(P_tl1-P_tl1.0)]+∑_g2∈G2[S_g2.sl(P_g2-P_g2.0)]+∑_l2∈L2[S_l2.sl(P_l2-P_l2.0)]+∑_s2∈S2[S_s2.sl(P_s2-P_s2.0)]+∑_tl2∈TL2[S_tl2.sl(P_tl2-P_tl2.0)]≤P_sl.lmt.FD,sl∈SL

其中，SL为t₁时刻监控的安全稳定输电通道集，P_sl.0为t₀时刻SL中输电通道sl的有功，P_sl.lmt.FD/P_sl.lmt.OD为t₁时刻SL中安全稳定输电通道sl正向稳定限额/反向稳定限额，S_g1.sl/S_l1.sl/S_s1.sl/S_tl1.sl为t₁时刻G1中发电厂g1/L1中负荷l1/S1中储能电站s1/TL1中对外联络线t11有功对SL中安全稳定输电通道sl的有功灵敏度，S_g2.sl/S_l2.sl/S_s2.sl/S_tl2.sl为t₁时刻G2中发电厂g2/L2中负荷l2/S2中储能电站s2/TL2中对外联络线t12有功对SL中安全稳定输电通道sl的有功灵敏度，P_g2.0/P_l2.0/P_s2.0/P_tl2.0为t₀时刻G2中发电厂g2/L2中负荷l2/S2中储能电站s2/TL2中对外联络线tl2的有功；

参与热备用的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻热备用空间约束，计算公式如下：

其中，P_g.r1/P_g.r2为t₁时刻G中发电厂g热备用空间上限变量/热备用空间下限变量，P_l.r1/P_l.r2为t₁时刻L中负荷l热备用空间上限变量/热备用空间下限变量，P_s.r1/P_s.r2为t₁时刻S中储能电站s热备用空间上限变量/热备用空间下限变量，P_tl.r1/P_tl.r2为t₁时刻TL中对外联络线tl热备用空间上限变量/热备用空间下限变量；G/L/S/TL为参与热备用的发电厂集/负荷集/储能电站集/对外联络线集；P_g.r.u/P_g.r.d为t₁时刻G∩G1/G∩G2中发电厂g热备用空间上限/热备用空间下限；P_l.r.u/P_l.r.d为t₁时刻L∩L1/L∩L2中负荷l热备用空间上限/热备用空间下限；P_s.r.u/P_s.r.d为t₁时刻S∩S1/S∩S2中储能电站s热备用空间上限/热备用空间下限；P_tl.r.u/P_tl.r.d为t₁时刻TL∩TL1/TL∩TL2中对外联络线tl热备用空间上限/热备用空间下限；

t₁时刻正向热备用下电网安全稳定输电通道限额约束，计算公式如下：

t₁时刻负向热备用下电网安全稳定输电通道限额约束，计算公式如下：

其中，P_sl.1＝P_sl.0+∑_g1∈G1[S_g1.sl(P_g1-P_g1.0)]+∑_l1∈L1[S_l1.sl(P_l1-P_l1.0)]+∑_s1∈S1[S_s1.sl(P_s1-P_s1.0)]+∑_tl1∈TL1[S_tl1.sl(P_tl1-P_tl1.0)]+∑_g2∈G2[S_g2.sl(P_g2-P_g2.0)]+∑_l2∈L2[S_l2.sl(P_l2-P_l2.0)]+∑_s2∈S2[S_s2.sl(P_s2-P_s2.0)]+∑_tl2∈TL2[S_tl2.sl(P_tl2-P_tl2.0)]，S_g.sl/S_l.sl/S_s.sl/S_tl.sl为t₁时刻G中发电厂g/L中负荷l/S中储能电站s/TL中对外联络线tl对SL中安全稳定输电通道sl的有功灵敏度；

t₁时刻电网正向热备用约束，计算公式如下：

t₁时刻电网负向热备用约束，计算公式如下：

其中，α为根据电网调度运行规程设置的t₁时刻电网热备用正向容量系数；β为根据电网调度运行规程设置的t₁时刻电网热备用负向容量系数。

2.根据权利要求1所述的电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制方法，其特征在于：t_g1＝(t₁-t₀-Δt-Δt_g1)，t_l1＝(t₁-t₀-Δt-Δt_l1)，t_s1＝(t₁-t₀-Δt-Δt_s1)，t_tl1＝(t₁-t₀-Δt-Δt_tl1)；

其中，Δt为t₀时刻至有功指令下发时刻的时长预估值，Δt_g1为有功指令下发时刻至G1中发电厂g1响应有功指令起始时刻的时长预估值，Δt_l1为有功指令下发时刻至L1中负荷l1响应有功指令起始时刻的时长预估值，Δt_s1为有功指令下发时刻至S1中储能电站s1响应有功指令起始时刻的时长预估值，Δt_tl1为有功指令下发时刻至TL1中对外联络线tl1响应有功指令起始时刻的时长预估值。

3.根据权利要求1所述的电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制方法，其特征在于：参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功可调空间，计算公式如下：

P_g1.u＝min[P_g1.0+v_g1.u(t₁-t₀-Δt-Δt_g1),P_g1.t.max],g1∈G1 (1)

P_g1.d＝max[P_g1.0-v_g1.d(t₁-t₀-Δt-Δt_g1),P_g1.t.min],g1∈G1 (2)

P_l1.u＝min[P_l1.0+v_l1.u(t₁-t₀-Δt-Δt_l1),P_l1.t.max],l1∈L1 (3)

P_l1.d＝max[P_l1.0-v_l1.d(t₁-t₀-Δt-Δt_l1),P_l1.t.min],l1∈L1 (4)

P_s1.u＝min[P_s1.0+v_s1.u(t₁-t₀-Δt-Δt_s1),P_s1.t.max],s1∈S1 (5)

P_s1.d＝max[P_s1.0-v_s1.d(t₁-t₀-Δt-Δt_s1),P_s1.t.min],s1∈S1 (6)

P_tl1.u＝min[P_tl1.0+v_tl1.u(t₁-t₀-Δt-Δt_tl1),P_tl1.t.max],tl1∈TL1 (7)

P_tl1.d＝max[P_tl1.0-v_tl1.d(t₁-t₀-Δt-Δt_tl1),P_tl1.t.min],tl1∈TL1 (8)

式中，对于发电厂有功，以注入电网为正，对于负荷有功，以流出电网为正，对于储能电站有功，以充电为正、放电为负，对联络线有功，以注入电网为正、流出电网为负，G1/L1/S1/TL1为参与协控的发电厂集/负荷集/储能电站集/对外联络线集，P_g1.u/P_g1.d为t₁时刻G1中发电厂g1有功可调空间上限/有功可调空间下限，P_g1.0、v_g1.u、v_g1.d分别为t₀时刻G1中发电厂g1有功、有功上调速度和有功下调速度，Δt为t₀时刻至有功指令下发时刻的时长预估值，Δt_g1为有功指令下发时刻至G1中发电厂g1响应有功指令起始时刻的时长预估值，P_g1.t.max/P_g1.t.min为t₁时刻G1中发电厂g1有功最大值/有功最小值；P_l1.u/P_l1.d为t₁时刻L1中负荷l1有功可调空间上限/有功可调空间下限，P_l1.0、v_l1.u、v_l1.d分别为t₀时刻L1中负荷l1有功、有功上调速度和有功下调速度，Δt_l1为有功指令下发时刻至L1中负荷l1响应有功指令起始时刻的时长预估值，P_l1.t.max/P_l1.t.min为t₁时刻L1中负荷l1有功最大值/有功最小值；P_s1.u/P_s1.d为t₁时刻S1中储能电站s1有功可调空间上限/有功可调空间下限，P_s1.0、v_s1.u、v_s1.d分别为t₀时刻S1中储能电站s1有功、有功上调速度和有功下调速度，Δt_s1为有功指令下发时刻至S1中储能电站s1响应有功指令起始时刻的时长预估值，P_s1.t.max/P_s1.t.min为t₁时刻S1中储能电站s1有功最大值/有功最小值；P_tl1.u/P_tl1.d为t₁时刻TL1中对外联络线tl1有功可调空间上限/有功可调空间下限，P_tl1.0、v_tl1.u、v_tl1.d分别为t₀时刻TL1中对外联络线tl1有功、有功上调速度和有功下调速度，Δt_tl1为有功指令下发时刻至TL1中对外联络线tl1响应有功指令起始时刻的时长预估值，P_tl1.t.max/P_tl1.t.min为t₁时刻TL1中对外联络线tl1有功最大值/有功最小值。

4.根据权利要求1所述的电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制方法，其特征在于：参与热备用的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻热备用空间，计算公式为：

式中，对于发电厂有功，以注入电网为正，对于负荷有功，以流出电网为正，对于储能电站有功，以充电为正、放电为负，对联络线有功，以注入电网为正、流出电网为负，G/L/S/TL为参与热备用的发电厂集/负荷集/储能电站集/对外联络线集，G1/L1/S1/TL1为参与协控的发电厂集/负荷集/储能电站集/对外联络线集，G2/L2/S2/TL2为不参与协控的发电厂集/负荷集/储能电站集/对外联络线集，P_g.r.u/P_g.r.d为t₁时刻G∩G1/G∩G2中发电厂g热备用空间上限/热备用空间下限，P_g.0、v_g.u、v_g.d分别为t₀时刻G∩G1中发电厂g有功、有功上调速度和有功下调速度，P_g.1、v_g.1.u、v_g.1.d分别为t₁时刻G∩G2中发电厂g有功计划值或预测值、有功上调速度和有功下调速度，Δt_r为根据电网调度运行规程设置的热备用时限，P_g.max/P_g.min为(t₁+Δt_r)时刻G∩G1/G∩G2中发电厂g有功最大值/有功最小值；P_l.r.u/P_l.r.d为t₁时刻L∩L1/L∩L2中负荷l热备用空间上限/热备用空间下限，P_l.0、v_l.u、v_l.d为t₀时刻L∩L1中负荷l有功、有功上调速度和有功下调速度，P_l.1、v_l.1.u、v_l.1.d分别为t₁时刻L∩L2中负荷l有功计划值或预测值、有功上调速度和有功下调速度，P_l.max/P_l.min为(t₁+Δt_r)时刻L∩L1/L∩L2中负荷l有功最大值/有功最小值；P_s.r.u/P_s.r.d为t₁时刻S∩S1/S∩S2中储能电站s热备用空间上限/热备用空间下限，P_s.0、v_s.u、v_s.d分别为t₀时刻S∩S1中储能电站s有功、s有功上调速度和有功下调速度，P_s.1、v_s.1.u、v_s.1.d分别为t₁时刻S∩S2中储能电站s有功计划值或预测值、有功上调速度和有功下调速度，P_s.max/P_s.min为(t₁+Δt_r)时刻S∩S1/S∩S2中储能电站s有功最大值/有功最小值；P_tl.r.u/P_tl.r.d为t₁时刻TL∩TL1/TL∩TL2中对外联络线tl热备用空间上限/热备用空间下限，P_tl.0、v_tl.u、v_tl.d分别为t₀时刻TL∩TL1中对外联络线tl有功、有功上调速度和有功下调速度，P_tl.1、v_tl.1.u、v_tl.1.d分别为t₁时刻TL∩TL2中对外联络线tl有功计划值或预测值、有功上调速度和有功下调速度，P_tl.max/P_tl.min为(t₁+Δt_r)时刻TL∩TL1/TL∩TL2中对外联络线tl有功最大值/有功最小值。

5.一种电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制装置，其特征在于：包括以下模块：

有功协调控制模块：用于获取参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功可调空间和参与热备用的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻热备用空间，根据综合考虑参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线有功调节代价/收益的电网运行效能最大的优化目标，计及t₁时刻电网频率、安全稳定输电通道限额和电网热备用的约束条件，通过优化计算，生成参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功指令值，根据t₁时刻有功指令值对发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻的功率进行控制；

所述优化目标，计算公式如下：

其中，P_g1、t_g1分别为G1中发电厂g1的t₁时刻有功指令值和调节时间，I_g1(P_g1.0,P_g1,t_g1)/C_g1(P_g1.0,P_g1,t_g1)为根据t₀时刻G1中发电厂g1有功调节的收益函数/代价函数计算得到的t_g1时间内从P_g1.0调节到P_g1的收益/代价；P_l1、t_l1分别为L1中负荷l1的t₁时刻有功指令值和调节时间，I_l1(P_l1.0,P_l1,t_l1)/C_l1(P_l1.0,P_l1,t_l1)为根据t₀时刻L1中负荷l1有功调节的收益函数/代价函数计算得到的t_l1时间内从P_l1.0调节到P_l1的收益/代价；P_s1、t_s1分别为S1中储能电站s1的t₁时刻有功指令值和调节时间，I_s1(P_s1.0,P_s1,t_s1)/C_s1(P_s1.0,P_s1,t_s1)为根据t₀时刻S1中储能电站s1有功调节的收益函数/代价函数计算得到的t_s1时间内从P_s1.0调节到P_s1的收益/代价；P_tl1、t_tl1分别为TL1中对外联络线tl1的t₁时刻有功指令值和调节时间，I_tl1(P_tl1.0,P_tl1,t_tl1)/C_tl1(P_tl1.0,P_tl1,t_tl1)为根据t₀时刻TL1中对外联络线tl1有功调节的收益函数/代价函数计算得到的t_tl1时间内从P_tl1.0调节到P_tl1的收益/代价；G1/L1/S1/TL1为参与协控的发电厂集/负荷集/储能电站集/对外联络线集；t₀为当前时刻，t₁为协控考核时刻；P_g1.0为t₀时刻G1中发电厂g1有功值，P_l1.0为t₀时刻L1中负荷l1有功值，P_s1.0为t₀时刻S1中储能电站s1有功值，P_tl1.0为t₀时刻TL1中对外联络线tl1有功值；

所述约束条件具体如下：

参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功可调空间约束，计算公式如下：

其中，P_g1.u/P_g1.d为t₁时刻G1中发电厂g1有功可调空间上限/有功可调空间下限；P_l1.u/P_l1.d为t₁时刻L1中负荷l1有功可调空间上限/有功可调空间下限；P_s1.u/P_s1.d为t₁时刻S1中储能电站s1有功可调空间上限/有功可调空间下限；P_tl1.u/P_tl1.d为t₁时刻TL1中对外联络线tl1有功可调空间上限/有功可调空间下限；

t₁时刻电网频率约束，计算公式如下：

其中，δ为防止有功控制后电网频率偏差过大而设置的参数，K_f为t₀时刻电网的有功静态频率特性系数，ε_f为根据电网调度运行规程设置的电网频率偏差允许值，f_r为电网的额定频率，γ为t₀时刻电网的网损系数，P_g2/P_l2/P_s2/P_tl2为t₁时刻G2中发电厂g2/L2中负荷l2/S2中储能电站s2/TL2中对外联络线t12的有功计划值或预测值，f₀为t₀时刻电网的频率；G2/L2/S2/TL2为不参与协控的发电厂集/负荷集/储能电站集/对外联络线集；

t₁时刻电网安全稳定输电通道限额约束，计算公式如下：

-P_sl.lmt.OD≤P_sl.0+∑_g1∈G1[S_g1.sl(P_g1-P_g1.0)]+∑_l1∈L1[S_l1.sl(P_l1-P_l1.0)]+∑_s1∈S1[S_s1.sl(P_s1-P_s1.0)]+∑_tl1∈TL1[S_tl1.sl(P_tl1-P_tl1.0)]+∑_g2∈G2[S_g2.sl(P_g2-P_g2.0)]+∑_l2∈L2[S_l2.sl(P_l2-P_l2.0)]+∑_s2∈S2[S_s2.sl(P_s2-P_s2.0)]+∑_tl2∈TL2[S_tl2.sl(P_tl2-P_tl2.0)]≤P_sl.lmt.FD,sl∈SL

其中，SL为t₁时刻监控的安全稳定输电通道集，P_sl.0为t₀时刻SL中输电通道sl的有功，P_sl.lmt.FD/P_sl.lmt.OD为t₁时刻SL中安全稳定输电通道sl正向稳定限额/反向稳定限额，S_g1.sl/S_l1.sl/S_s1.sl/S_tl1.sl为t₁时刻G1中发电厂g1/L1中负荷l1/S1中储能电站s1/TL1中对外联络线t11有功对SL中安全稳定输电通道sl的有功灵敏度，S_g2.sl/S_l2.sl/S_s2.sl/S_tl2.sl为t₁时刻G2中发电厂g2/L2中负荷l2/S2中储能电站s2/TL2中对外联络线t12有功对SL中安全稳定输电通道sl的有功灵敏度，P_g2.0/P_l2.0/P_s2.0/P_tl2.0为t₀时刻G2中发电厂g2/L2中负荷l2/S2中储能电站s2/TL2中对外联络线tl2的有功；

参与热备用的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻热备用空间约束，计算公式如下：

其中，P_g.r1/P_g.r2为t₁时刻G中发电厂g热备用空间上限变量/热备用空间下限变量，P_l.r1/P_l.r2为t₁时刻L中负荷l热备用空间上限变量/热备用空间下限变量，P_s.r1/P_s.r2为t₁时刻S中储能电站s热备用空间上限变量/热备用空间下限变量，P_tl.r1/P_tl.r2为t₁时刻TL中对外联络线tl热备用空间上限变量/热备用空间下限变量；G/L/S/TL为参与热备用的发电厂集/负荷集/储能电站集/对外联络线集；P_g.r.u/P_g.r.d为t₁时刻G∩G1/G∩G2中发电厂g热备用空间上限/热备用空间下限；P_l.r.u/P_l.r.d为t₁时刻L∩L1/L∩L2中负荷l热备用空间上限/热备用空间下限；P_s.r.u/P_s.r.d为t₁时刻S∩S1/S∩S2中储能电站s热备用空间上限/热备用空间下限；P_tl.r.u/P_tl.r.d为t₁时刻TL∩TL1/TL∩TL2中对外联络线tl热备用空间上限/热备用空间下限；

t₁时刻正向热备用下电网安全稳定输电通道限额约束，计算公式如下：

t₁时刻负向热备用下电网安全稳定输电通道限额约束，计算公式如下：

其中，P_sl.1＝P_sl.0+∑_g1∈G1[S_g1.sl(P_g1-P_g1.0)]+∑_l1∈L1[S_l1.sl(P_l1-P_l1.0)]+ ∑_s1∈S1[S_s1.sl(P_s1-P_s1.0)]+∑_tl1∈TL1[S_tl1.sl(P_tl1-P_tl1.0)]+∑_g2∈G2[S_g2.sl(P_g2-P_g2.0)]+∑_l2∈L2[S_l2.sl(P_l2-P_l2.0)]+∑_s2∈S2[S_s2.sl(P_s2-P_s2.0)]+∑_tl2∈TL2[S_tl2.sl(P_tl2-P_tl2.0)]，S_g.sl/S_l.sl/S_s.sl/S_tl.sl为t₁时刻G中发电厂g/L中负荷l/S中储能电站s/TL中对外联络线tl对SL中安全稳定输电通道sl的有功灵敏度；

t₁时刻电网正向热备用约束，计算公式如下：

t₁时刻电网负向热备用约束，计算公式如下：

其中，α为根据电网调度运行规程设置的t₁时刻电网热备用正向容量系数；β为根据电网调度运行规程设置的t₁时刻电网热备用负向容量系数。

6.根据权利要求5所述的电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制装置，其特征在于：t_g1＝(t₁-t₀-Δt-Δt_g1)，t_l1＝(t₁-t₀-Δt-Δt_l1)，t_s1＝(t₁-t₀-Δt-Δt_s1)，t_tl1＝(t₁-t₀-Δt-Δt_tl1)；

其中，Δt为t₀时刻至有功指令下发时刻的时长预估值，Δt_g1为有功指令下发时刻至G1中发电厂g1响应有功指令起始时刻的时长预估值，Δt_l1为有功指令下发时刻至L1中负荷l1响应有功指令起始时刻的时长预估值，Δt_s1为有功指令下发时刻至S1中储能电站s1响应有功指令起始时刻的时长预估值，Δt_tl1为有功指令下发时刻至TL1中对外联络线tl1响应有功指令起始时刻的时长预估值。

7.根据权利要求5所述的电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制装置，其特征在于：参与协控的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻有功可调空间，计算公式如下：

P_g1.u＝min[P_g1.0+v_g1.u(t₁-t₀-Δt-Δt_g1),P_g1.t.max],g1∈G1 (1)

P_g1.d＝max[P_g1.0-v_g1.d(t₁-t₀-Δt-Δt_g1),P_g1.t.min],g1∈G1 (2)

P_l1.u＝min[P_l1.0+v_l1.u(t₁-t₀-Δt-Δt_l1),P_l1.t.max],l1∈L1 (3)

P_l1.d＝max[P_l1.0-v_l1.d(t₁-t₀-Δt-Δt_l1),P_l1.t.min],l1∈L1 (4)

P_s1.u＝min[P_s1.0+v_s1.u(t₁-t₀-Δt-Δt_s1),P_s1.t.max],s1∈S1 (5)

P_s1.d＝max[P_s1.0-v_s1.d(t₁-t₀-Δt-Δt_s1),P_s1.t.min],s1∈S1 (6)

P_tl1.u＝min[P_tl1.0+v_tl1.u(t₁-t₀-Δt-Δt_tl1),P_tl1.t.max],tl1∈TL1 (7)

P_tl1.d＝max[P_tl1.0-v_tl1.d(t₁-t₀-Δt-Δt_tl1),P_tl1.t.min],tl1∈TL1 (8)

式中，对于发电厂有功，以注入电网为正，对于负荷有功，以流出电网为正，对于储能电站有功，以充电为正、放电为负，对联络线有功，以注入电网为正、流出电网为负，G1/L1/S1/TL1为参与协控的发电厂集/负荷集/储能电站集/对外联络线集，P_g1.u/P_g1.d为t₁时刻G1中发电厂g1有功可调空间上限/有功可调空间下限，P_g1.0、v_g1.u、v_g1.d分别为t₀时刻G1中发电厂g1有功、有功上调速度和有功下调速度，Δt为t₀时刻至有功指令下发时刻的时长预估值，Δt_g1为有功指令下发时刻至G1中发电厂g1响应有功指令起始时刻的时长预估值，P_g1.t.max/P_g1.t.min为t₁时刻G1中发电厂g1有功最大值/有功最小值；P_l1.u/P_l1.d为t₁时刻L1中负荷l1有功可调空间上限/有功可调空间下限，P_l1.0、v_l1.u、v_l1.d分别为t₀时刻L1中负荷l1有功、有功上调速度和有功下调速度，Δt_l1为有功指令下发时刻至L1中负荷l1响应有功指令起始时刻的时长预估值，P_l1.t.max/P_l1.t.min为t₁时刻L1中负荷l1有功最大值/有功最小值；P_s1.u/P_s1.d为t₁时刻S1中储能电站s1有功可调空间上限/有功可调空间下限，P_s1.0、v_s1.u、v_s1.d分别为t₀时刻S1中储能电站s1有功、有功上调速度和有功下调速度，Δt_s1为有功指令下发时刻至S1中储能电站s1响应有功指令起始时刻的时长预估值，P_s1.t.max/P_s1.t.min为t₁时刻S1中储能电站s1有功最大值/有功最小值；P_tl1.u/P_tl1.d为t₁时刻TL1中对外联络线tl1有功可调空间上限/有功可调空间下限，P_tl1.0、v_tl1.u、v_tl1.d分别为t₀时刻TL1中对外联络线tl1有功、有功上调速度和有功下调速度，Δt_tl1为有功指令下发时刻至TL1中对外联络线tl1响应有功指令起始时刻的时长预估值，P_tl1.t.max/P_tl1.t.min为t₁时刻TL1中对外联络线tl1有功最大值/有功最小值。

8.根据权利要求5所述的电网运行效能最优的源网荷储有功协调控制装置，其特征在于：参与热备用的发电厂/负荷/储能电站/对外联络线t₁时刻热备用空间，计算公式为：

式中，对于发电厂有功，以注入电网为正，对于负荷有功，以流出电网为正，对于储能电站有功，以充电为正、放电为负，对联络线有功，以注入电网为正、流出电网为负，G/L/S/TL为参与热备用的发电厂集/负荷集/储能电站集/对外联络线集，G1/L1/S1/TL1为参与协控的发电厂集/负荷集/储能电站集/对外联络线集，G2/L2/S2/TL2为不参与协控的发电厂集/负荷集/储能电站集/对外联络线集，P_g.r.u/P_g.r.d为t₁时刻G∩G1/G∩G2中发电厂g热备用空间上限/热备用空间下限，P_g.0、v_g.u、v_g.d分别为t₀时刻G∩G1中发电厂g有功、有功上调速度和有功下调速度，P_g.1、v_g.1.u、v_g.1.d分别为t₁时刻G∩G2中发电厂g有功计划值或预测值、有功上调速度和有功下调速度，Δt_r为根据电网调度运行规程设置的热备用时限，P_g.max/P_g.min为(t₁+Δt_r)时刻G∩G1/G∩G2中发电厂g有功最大值/有功最小值；P_l.r.u/P_l.r.d为t₁时刻L∩L1/L∩L2中负荷l热备用空间上限/热备用空间下限，P_l.0、v_l.u、v_l.d为t₀时刻L∩L1中负荷l有功、有功上调速度和有功下调速度，P_l.1、v_l.1.u、v_l.1.d分别为t₁时刻L∩L2中负荷l有功计划值或预测值、有功上调速度和有功下调速度，P_l.max/P_l.min为(t₁+Δt_r)时刻L∩L1/L∩L2中负荷l有功最大值/有功最小值；P_s.r.u/P_s.r.d为t₁时刻S∩S1/S∩S2中储能电站s热备用空间上限/热备用空间下限，P_s.0、v_s.u、v_s.d分别为t₀时刻S∩S1中储能电站s有功、s有功上调速度和有功下调速度，P_s.1、v_s.1.u、v_s.1.d分别为t₁时刻S∩S2中储能电站s有功计划值或预测值、有功上调速度和有功下调速度，P_s.max/P_s.min为(t₁+Δt_r)时刻S∩S1/S∩S2中储能电站s有功最大值/有功最小值；P_tl.r.u/P_tl.r.d为t₁时刻TL∩TL1/TL∩TL2中对外联络线tl热备用空间上限/热备用空间下限，P_tl.0、v_tl.u、v_tl.d分别为t₀时刻TL∩TL1中对外联络线tl有功、有功上调速度和有功下调速度，P_tl.1、v_tl.1.u、v_tl.1.d分别为t₁时刻TL∩TL2中对外联络线tl有功计划值或预测值、有功上调速度和有功下调速度，P_tl.max/P_tl.min为(t₁+Δt_r)时刻TL∩TL1/TL∩TL2中对外联络线tl有功最大值/有功最小值。

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