CN117810959A - 基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供了一种基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法和装置、电子设备及存储介质，涉及电力系统规划和运行技术领域。该方法输入多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据；计算形成各分区全年的等效负荷曲线；分别进行各分区的机组检修安排；结合考虑分区机组可用容量和联络功率限值，构建联络功率安排的二次优化模型，全年逐小时安排分区间联络功率；形成全年联络功率安排曲线。本实施例结合分区机组可用容量和联络功率限值，构建二次优化模型全年逐小时安排分区间联络功率，实现多分区电力系统区域间联络功率的自动合理安排，节约人力，为分区电网的电力电量平衡计算提供联络功率数据基础。

Description

基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法
技术领域
本申请涉及电力系统规划和运行技术领域，尤其涉及一种基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法和装置、电子设备及存储介质。
背景技术
电力系统电力电量平衡计算是指电力电量供需平衡的生产模拟计算，是电力系统规划和系统设计中的一种基本计算。电力平衡根据系统预测的负荷水平、必要的备用容量等确定系统所需的装机容量水平，电量平衡根据系统的水火装机容量和发电量需求确定火电机组的利用小时数，以校核火电装机规模是否满足系统的需要。对于由多个分区组成的多区域互联电网，确定区域间联络线的功率曲线是进行分区电网电力电量平衡计算的重要前提，对于日前分区机组的开机出力安排至关重要。
当前的区域间联络功率由运行人员根据历史运行数据安排，由于新能源出力的随机性和波动性，电力系统区域间联络功率难以合理安排，在一定程度上限制了新能源消纳，甚至难以实现电力平衡。为了适应新型电力系统背景下高比例新能源参与电力平衡的发展需求，实现区域间联络功率的自动合理安排具有重要意义。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本申请以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法和装置、电子设备及存储介质，能够实现多分区电力系统区域间联络功率的自动合理安排，节约人力，提升电力系统区域间联络功率安排的自动化水平，为分区电网的电力电量平衡计算提供联络功率数据基础。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法，包括：
输入多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据；
根据所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据，计算形成各分区全年的等效负荷曲线；
根据所述的各分区全年的等效负荷曲线，分别进行各分区的机组检修安排；
结合考虑分区机组可用容量和联络功率限值，构建联络功率安排的二次优化模型，全年逐小时安排分区间联络功率；
根据全年逐小时安排的分区间联络功率，形成全年联络功率安排曲线。
在一种可能的实现方式中，所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据包含全年的负荷、风电、光伏出力预测曲线数据，各类机组的容量和出力特性数据，分区间联络的额定功率和正向、反向功率限值；其中，曲线数据的采样周期为k小时，即全年的曲线数据包含24D/k个时刻点，D为全年的天数。
在一种可能的实现方式中，所述的各分区全年的等效负荷曲线包括用于开机安排的分区等效负荷曲线和用于出力安排的分区等效负荷曲线；
根据所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据，计算形成用于开机安排的分区等效负荷曲线的表达式为：
PREq(t)＝PLoad(t)+PR1(t)+PEX(t)-(1-εWind)PWind(t)-(1-εSolar)PSolar(t)
根据所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据，计算形成用于出力安排的分区等效负荷曲线的表达式为：
PEq(t)＝PLoad(t)+PEX(t)-PWind(t)-PSolar(t)
式中，t为时刻1至24D/k小时；PREq为用于开机安排的分区等效负荷功率；PEq为用于出力安排的分区等效负荷功率；PLoad为分区的负荷功率；PR1为分区热备用即旋转备用；PEX为分区的交直流外送功率；PWind、PSolar分别为分区的风电、光伏预测出力；εWind、εSolar分别为分区的风电、光伏预测偏差。
在一种可能的实现方式中，根据所述的各分区全年的等效负荷曲线，分别进行各分区的机组检修安排，包括：
根据用于开机安排的分区等效负荷24D/k点曲线对应的D点日峰荷曲线逐台机组安排检修，未指定检修开始日期的机组在对应连续检修日的日峰荷之和最小的日期检修，检修后在D点日峰荷曲线的对应检修位置加上此机组的额定功率。
在一种可能的实现方式中，结合考虑分区机组可用容量和联络功率限值，构建联络功率安排的二次优化模型，全年逐小时安排分区间联络功率，包括：
所述的优化模型在全年逐小时安排分区间联络功率，在理想情况下全网机组应共同参与系统调峰，则用于出力安排的全网等效负荷由全网可用机组容量按比例承担，则某一时刻分区水火电机组发电有功出力理想值的表达式为：
式中，为分区i的水火电机组发电有功出力的理想值；/>为分区i的水火电机组可用容量，可用容量是指考虑检修安排后的可开机组容量；PEq,i为分区i的用于出力安排的分区等效负荷功率；S为系统分区的集合；
联络功率安排的等式约束为电网的潮流约束，表达式如下：
式中，PG,i为分区i的水火电机组发电有功出力的实际值；Pij为分区i到分区j的联络功率值；xij为分区i到分区j的联络电抗，都取为0.1；θi为节点i的节点电压相角；θj为节点j的节点电压相角；
联络功率安排的不等式约束包括分区水火电机组的有功出力以及分区间联络功率不越限，表达式为：
式中，分别为分区i到分区j的正向、反向联络功率限值，为非负数；
联络功率安排的优化目标为系统各分区水火电机组有功出力与其理想值的偏差最小，对应目标函数的表达式为：
式中，PG,i分别为分区i的水火电机组发电有功出力的理想值和实际值；采用上述目标函数，则优化模型为二次优化模型，可以采用成熟的二次优化求解器进行求解。
在一种可能的实现方式中，根据全年逐小时安排的分区间联络功率，形成全年联络功率安排曲线，包括：
将每天各时刻的联络功率Pij依时序排列形成全年联络功率安排曲线。
第二方面，提供了一种基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排装置，包括：
输入单元，用于输入多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据；
计算单元，用于根据所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据，计算形成各分区全年的等效负荷曲线；
检修安排单元，用于根据所述的各分区全年的等效负荷曲线，分别进行各分区的机组检修安排；
功率安排单元，用于结合考虑分区机组可用容量和联络功率限值，构建联络功率安排的二次优化模型，全年逐小时安排分区间联络功率；
生成单元，用于根据全年逐小时安排的分区间联络功率，形成全年联络功率安排曲线。
在一种可能的实现方式中，所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据包含全年的负荷、风电、光伏出力预测曲线数据，各类机组的容量和出力特性数据，分区间联络的额定功率和正向、反向功率限值；其中，曲线数据的采样周期为k小时，即全年的曲线数据包含24D/k个时刻点，D为全年的天数。
第三方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被配置为运行所述计算机程序以执行上述任一项所述的基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法。
第四方面，提供了一种存储介质，所述存储介质存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被配置为运行时执行上述任一项所述的基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法。
借由上述技术方案，本申请实施例提供的基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法和装置、电子设备及存储介质，该方法输入多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据；根据所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据，计算形成各分区全年的等效负荷曲线；根据所述的各分区全年的等效负荷曲线，分别进行各分区的机组检修安排；结合考虑分区机组可用容量和联络功率限值，构建联络功率安排的二次优化模型，全年逐小时安排分区间联络功率；根据全年逐小时安排的分区间联络功率，形成全年联络功率安排曲线。可以看到，本申请实施例结合分区机组可用容量和联络功率限值，构建二次优化模型全年逐小时安排分区间联络功率，实现多分区电力系统区域间联络功率的自动合理安排，节约人力，提升电力系统区域间联络功率安排的自动化水平，为分区电网的电力电量平衡计算提供联络功率数据基础。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本申请实施例提供的基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法的流程图；
图2是本申请实施例提供的方案2下苏北-苏南联络断面的功率曲线安排结果示意图；
图3是本申请实施例提供的方案3下苏北-苏南联络断面的功率曲线安排结果示意图；
图4是本申请实施例提供的基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排装置的结构图；
图5是本申请实施例提供的一种电子设备的结构图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本申请的示例性实施例。虽然附图中显示了本申请的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本申请而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本申请，并且能够将本申请的范围完整的传达给本领域的技术人员。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”及其变体要被解读为意味着“包括但不限于”的开放式术语。
为了解决上述技术问题，本申请实施例提供了一种基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法，如图1所示，该基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法可以包括以下步骤S101至S105：
步骤S101，输入多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据；
步骤S102，根据所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据，计算形成各分区全年的等效负荷曲线；
步骤S103，根据所述的各分区全年的等效负荷曲线，分别进行各分区的机组检修安排；
步骤S104，结合考虑分区机组可用容量和联络功率限值，构建联络功率安排的二次优化模型，全年逐小时安排分区间联络功率；
步骤S105，根据全年逐小时安排的分区间联络功率，形成全年联络功率安排曲线。
该步骤中，得到全年联络功率安排曲线后，可以用于后续开展分区生产模拟计算。
本申请实施例结合分区机组可用容量和联络功率限值，构建二次优化模型全年逐小时安排分区间联络功率，实现多分区电力系统区域间联络功率的自动合理安排，节约人力，提升电力系统区域间联络功率安排的自动化水平，为分区电网的电力电量平衡计算提供联络功率数据基础。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，上面步骤S101中所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据，可以包含全年的负荷、风电、光伏出力预测曲线数据，各类机组的容量和出力特性数据，分区间联络的额定功率和正向、反向功率限值，等等，本实施例对此不作限制。
这里，曲线数据的采样周期为k小时，即全年的曲线数据包含24D/k个时刻点，D为全年的天数。例如，k可以为1，D可以为365，这样，全年的曲线数据包含8760个时间点；又如，k可以为0.5，D可以为365，这样，全年的曲线数据包含17520个时间点。需要说明的是，此处例举仅是示意性的，并不对本实施例进行限制。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，上面步骤S102中所述的各分区全年的等效负荷曲线可以包括用于开机安排的分区等效负荷曲线和用于出力安排的分区等效负荷曲线；那么，根据所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据，计算形成用于开机安排的分区等效负荷曲线的表达式为：
PREq(t)＝PLoad(t)+PR1(t)+PEX(t)-(1-εWind)PWind(t)-(1-εSolar)PSolar(t)
根据所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据，计算形成用于出力安排的分区等效负荷曲线的表达式为：
PEq(t)＝PLoad(t)+PEX(t)-PWind(t)-PSolar(t)
式中，t为时刻1至24D/k小时；PREq为用于开机安排的分区等效负荷功率；PEq为用于出力安排的分区等效负荷功率；PLoad为分区的负荷功率；PR1为分区热备用即旋转备用；PEX为分区的交直流外送功率；PWind、PSolar分别为分区的风电、光伏预测出力；εWind、εSolar分别为分区的风电、光伏预测偏差。
举例来说，k为1，D为365时，t为时刻1至8760小时；k为0.5，D为365时，t为时刻1至17520小时。进一步，可以根据全年的负荷曲线数据得到PLoad，根据各类机组的容量和出力特性数据得到PR1和PEX，以及根据全年的负荷、风电、光伏出力预测曲线数据得到PWind、PSolar、εWind、εSolar。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，上面步骤S103根据所述的各分区全年的等效负荷曲线，分别进行各分区的机组检修安排，具体可以是根据用于开机安排的分区等效负荷24D/k点曲线对应的D点日峰荷曲线逐台机组安排检修，未指定检修开始日期的机组在对应连续检修日的日峰荷之和最小的日期检修，检修后在D点日峰荷曲线的对应检修位置加上此机组的额定功率。
例如，k为1，D为365时，可以根据用于开机安排的分区等效负荷8760点曲线对应的365点日峰荷曲线逐台机组安排检修，未指定检修开始日期的机组在对应连续检修日的日峰荷之和最小的日期检修，检修后在365点日峰荷曲线的对应检修位置加上此机组的额定功率。
又如，k为0.5，D为365时，可以根据用于开机安排的分区等效负荷17520点曲线对应的365点日峰荷曲线逐台机组安排检修，未指定检修开始日期的机组在对应连续检修日的日峰荷之和最小的日期检修，检修后在365点日峰荷曲线的对应检修位置加上此机组的额定功率。需要说明的是，此处例举仅是示意性的，并不对本实施例进行限制。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，上面步骤S104结合考虑分区机组可用容量和联络功率限值，构建联络功率安排的二次优化模型，全年逐小时安排分区间联络功率，具体可以如下：
所述的优化模型在全年逐小时安排分区间联络功率，在理想情况下全网机组应共同参与系统调峰，则用于出力安排的全网等效负荷由全网可用机组容量按比例承担，则某一时刻分区水火电机组发电有功出力理想值的表达式为：
式中，为分区i的水火电机组发电有功出力的理想值；/>为分区i的水火电机组可用容量，可用容量是指考虑检修安排后的可开机组容量；PEq,i为分区i的用于出力安排的分区等效负荷功率；S为系统分区的集合；
联络功率安排的等式约束为电网的潮流约束，表达式如下：
式中，PG,i为分区i的水火电机组发电有功出力的实际值；Pij为分区i到分区j的联络功率值；xij为分区i到分区j的联络电抗，都取为0.1；θi为节点i的节点电压相角；θj为节点j的节点电压相角；
联络功率安排的不等式约束包括分区水火电机组的有功出力以及分区间联络功率不越限，表达式为：
式中，分别为分区i到分区j的正向、反向联络功率限值，为非负数；
联络功率安排的优化目标为系统各分区水火电机组有功出力与其理想值的偏差最小，对应目标函数的表达式为：
式中，PG,i分别为分区i的水火电机组发电有功出力的理想值和实际值；采用上述目标函数，则优化模型为二次优化模型，可以采用成熟的二次优化求解器进行求解。这里，成熟的二次优化求解器可以是现有的二次优化求解器，如最小二乘法等，本实施例对此不作限制。
本实施例结合分区机组可用容量和联络功率限值，构建二次优化模型全年逐小时安排分区间联络功率，通过优化各分区水火电机组的有功出力使其更接近理想值。该方法有助于保障系统的调峰能力，减少电力供需不平衡的风险，可用于后续的分区电网电力电量平衡计算，为电力系统规划和系统设计提供了重要的数据支持。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，上面步骤S105根据全年逐小时安排的分区间联络功率，形成全年联络功率安排曲线，具体可以是将每天各时刻的联络功率Pij依时序排列形成全年联络功率安排曲线。
以上介绍了图1所示实施例的各个环节的多种实现方式，下面将通过具体实施例对本申请实施例的基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法做进一步说明。
在该具体实施例中，基于某年江苏全年8760小时的规划数据，该系统有苏北、苏南两个分区，对以下3种方案分别进行生产模拟计算，验证本发明所提方法的合理性和有效性。
方案1：苏北-苏南联络断面截零；
方案2：苏北-苏南联络断面功率不设限；
方案3：苏北-苏南联络断面功率设限。
在方案1下进行生产模拟计算，苏北、苏南全年的生产模拟结果如表1所示。
表1方案1下苏北、苏南全年生产模拟情况
在方案2下进行生产模拟计算，苏北、苏南全年的生产模拟结果如表2所示。
表2方案2下苏北、苏南全年生产模拟情况
其中，苏北-苏南联络断面的功率曲线安排结果如图2所示，包含8760个时刻的联络功率。
表2与表1对比可见，苏北-苏南联络断面功率安排后，弃风、弃光情况得到明显改善，且表2中苏北、苏南的火电利用小时较为接近，满足三公调度的要求。
在方案3下进行生产模拟计算，苏北、苏南全年的生产模拟结果如表3所示。
表3方案3下苏北、苏南全年生产模拟情况
其中，苏北-苏南联络断面的功率曲线安排结果如图3所示，包含8760个时刻的联络功率。
由图3可见，采用本实施例提供的基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法，苏北-苏南联络断面的功率均在其功率限值以内，没有发生越限的现象。与方案2相比，两者的生产模拟的结果较为接近，方案2的新能源弃电情况略有上升，但与方案1相比仍取得了较大改善。
综上所述，使用本发明所提基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法能够较大限度地利用系统调节能力，且联络功率安排不超过联络功率的限值，在保障电力电量平衡的同时增大了新能源消纳空间，减少了弃风、弃光现象。
需要说明的是，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本申请实施例的实施过程构成任何限定。实际应用中，上述所有可能的实施方式可以采用结合的方式任意组合，形成本申请的可能的实施例，在此不再一一赘述。
基于上文各个实施例提供的基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法，基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排装置。
图4是本申请实施例提供的基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排装置的结构图。如图4所示，该基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排装置具体可以包括输入单元410、计算单元420、检修安排单元430、功率安排单元440以及生成单元450。
输入单元410，用于输入多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据；
计算单元420，用于根据所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据，计算形成各分区全年的等效负荷曲线；
检修安排单元430，用于根据所述的各分区全年的等效负荷曲线，分别进行各分区的机组检修安排；
功率安排单元440，用于结合考虑分区机组可用容量和联络功率限值，构建联络功率安排的二次优化模型，全年逐小时安排分区间联络功率；
生成单元450，用于根据全年逐小时安排的分区间联络功率，形成全年联络功率安排曲线。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据包含全年的负荷、风电、光伏出力预测曲线数据，各类机组的容量和出力特性数据，分区间联络的额定功率和正向、反向功率限值；其中，曲线数据的采样周期为k小时，即全年的曲线数据包含24D/k个时刻点，D为全年的天数。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，所述的各分区全年的等效负荷曲线包括用于开机安排的分区等效负荷曲线和用于出力安排的分区等效负荷曲线；
所述计算单元420根据所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据，计算形成用于开机安排的分区等效负荷曲线的表达式为：
PREq(t)＝PLoad(t)+PR1(t)+PEX(t)-(1-εWind)PWind(t)-(1-εSolar)PSolar(t)
所述计算单元420根据所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据，计算形成用于出力安排的分区等效负荷曲线的表达式为：
PEq(t)＝PLoad(t)+PEX(t)-PWind(t)-PSolar(t)
式中，t为时刻1至24D/k小时；PREq为用于开机安排的分区等效负荷功率；PEq为用于出力安排的分区等效负荷功率；PLoad为分区的负荷功率；PR1为分区热备用即旋转备用；PEX为分区的交直流外送功率；PWind、PSolar分别为分区的风电、光伏预测出力；εWind、εSolar分别为分区的风电、光伏预测偏差。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，所述检修安排单元430还用于：
根据用于开机安排的分区等效负荷24D/k点曲线对应的D点日峰荷曲线逐台机组安排检修，未指定检修开始日期的机组在对应连续检修日的日峰荷之和最小的日期检修，检修后在D点日峰荷曲线的对应检修位置加上此机组的额定功率。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，所述功率安排单元440还用于：
所述的优化模型在全年逐小时安排分区间联络功率，在理想情况下全网机组应共同参与系统调峰，则用于出力安排的全网等效负荷由全网可用机组容量按比例承担，则某一时刻分区水火电机组发电有功出力理想值的表达式为：
式中，为分区i的水火电机组发电有功出力的理想值；/>为分区i的水火电机组可用容量，可用容量是指考虑检修安排后的可开机组容量；PEq,i为分区i的用于出力安排的分区等效负荷功率；S为系统分区的集合；
联络功率安排的等式约束为电网的潮流约束，表达式如下：
式中，PG,i为分区i的水火电机组发电有功出力的实际值；Pij为分区i到分区j的联络功率值；xij为分区i到分区j的联络电抗，都取为0.1；θi为节点i的节点电压相角；θj为节点j的节点电压相角；
联络功率安排的不等式约束包括分区水火电机组的有功出力以及分区间联络功率不越限，表达式为：
式中，分别为分区i到分区j的正向、反向联络功率限值，为非负数；
联络功率安排的优化目标为系统各分区水火电机组有功出力与其理想值的偏差最小，对应目标函数的表达式为：
式中，PG,i分别为分区i的水火电机组发电有功出力的理想值和实际值；采用上述目标函数，则优化模型为二次优化模型，可以采用成熟的二次优化求解器进行求解。
本申请实施例中提供了一种可能的实现方式，所述生成单元450还用于：
将每天各时刻的联络功率Pij依时序排列形成全年联络功率安排曲线。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种电子设备，包括处理器和存储器，存储器中存储有计算机程序，处理器被设置为运行计算机程序以执行上述任意一个实施例的基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法。
在示例性的实施例中，提供了一种电子设备，如图5所示，图5所示的电子设备500包括：处理器501和存储器503。其中，处理器501和存储器503相连，如通过总线502相连。可选地，电子设备500还可以包括收发器504。需要说明的是，实际应用中收发器504不限于一个，该电子设备500的结构并不构成对本申请实施例的限定。
处理器501可以是CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，通用处理器，DSP(Digital Signal Processor，数据信号处理器)，ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit，专用集成电路)，FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)或者其他可编程逻辑器件、晶体管逻辑器件、硬件部件或者其任意组合。其可以实现或执行结合本申请公开内容所描述的各种示例性的逻辑方框，模块和电路。处理器501也可以是实现计算功能的组合，例如包含一个或多个微处理器组合，DSP和微处理器的组合等。
总线502可包括一通路，在上述组件之间传送信息。总线502可以是PCI(Peripheral Component Interconnect，外设部件互连标准)总线或EISA(ExtendedIndustry Standard Architecture，扩展工业标准结构)总线等。总线502可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图5中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
存储器503可以是ROM(Read Only Memory，只读存储器)或可存储静态信息和指令的其他类型的静态存储设备，RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)或者可存储信息和指令的其他类型的动态存储设备，也可以是EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read Only Memory，电可擦可编程只读存储器)、CD-ROM(Compact DiscRead Only Memory，只读光盘)或其他光盘存储、光碟存储(包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等)、磁盘存储介质或者其他磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其他介质，但不限于此。
存储器503用于存储执行本申请方案的计算机程序代码，并由处理器501来控制执行。处理器501用于执行存储器503中存储的计算机程序代码，以实现前述方法实施例所示的内容。
其中，电子设备包括但不限于：移动电话、笔记本电脑、数字广播接收器、PDA(个人数字助理)、PAD(平板电脑)、PMP(便携式多媒体播放器)、车载终端(例如车载导航终端)等等的移动终端以及诸如数字TV、台式计算机等等的固定终端。图5示出的电子设备仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。
基于同一发明构思，本申请实施例还提供了一种存储介质，该存储介质中存储有计算机程序，其中，计算机程序被设置为运行时执行上述任意一个实施例的基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，上述描述的系统、装置、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，为简洁起见，在此不另赘述。
本领域普通技术人员可以理解：本申请的技术方案本质上或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，其包括若干程序指令，用以使得一电子设备(例如个人计算机，服务器，或者网络设备等)在运行所述程序指令时执行本申请各实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
或者，实现前述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件(诸如个人计算机，服务器，或者网络设备等的电子设备)来完成，所述程序指令可以存储于一计算机可读取存储介质中，当所述程序指令被电子设备的处理器执行时，所述电子设备执行本申请各实施例所述方法的全部或部分步骤。
以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：在本申请的精神和原则之内，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案脱离本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法，其特征在于，包括：
输入多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据；
根据所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据，计算形成各分区全年的等效负荷曲线；
根据所述的各分区全年的等效负荷曲线，分别进行各分区的机组检修安排；
结合考虑分区机组可用容量和联络功率限值，构建联络功率安排的二次优化模型，全年逐小时安排分区间联络功率；
根据全年逐小时安排的分区间联络功率，形成全年联络功率安排曲线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据包含全年的负荷、风电、光伏出力预测曲线数据，各类机组的容量和出力特性数据，分区间联络的额定功率和正向、反向功率限值；其中，曲线数据的采样周期为k小时，即全年的曲线数据包含24D/k个时刻点，D为全年的天数。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述的各分区全年的等效负荷曲线包括用于开机安排的分区等效负荷曲线和用于出力安排的分区等效负荷曲线；
根据所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据，计算形成用于开机安排的分区等效负荷曲线的表达式为：
PREq(t)＝PLoad(t)+PR1(t)+PEX(t)-(1-εWind)PWind(t)-(1-εSolar)PSolar(t)
根据所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据，计算形成用于出力安排的分区等效负荷曲线的表达式为：
PEq(t)＝PLoad(t)+PEX(t)-PWind(t)-PSolar(t)
式中，t为时刻1至24D/k小时；PREq为用于开机安排的分区等效负荷功率；PEq为用于出力安排的分区等效负荷功率；PLoad为分区的负荷功率；PR1为分区热备用即旋转备用；PEX为分区的交直流外送功率；PWind、PSolar分别为分区的风电、光伏预测出力；εWind、εSolar分别为分区的风电、光伏预测偏差。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，根据所述的各分区全年的等效负荷曲线，分别进行各分区的机组检修安排，包括：
根据用于开机安排的分区等效负荷24D/k点曲线对应的D点日峰荷曲线逐台机组安排检修，未指定检修开始日期的机组在对应连续检修日的日峰荷之和最小的日期检修，检修后在D点日峰荷曲线的对应检修位置加上此机组的额定功率。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，结合考虑分区机组可用容量和联络功率限值，构建联络功率安排的二次优化模型，全年逐小时安排分区间联络功率，包括：
所述的优化模型在全年逐小时安排分区间联络功率，在理想情况下全网机组应共同参与系统调峰，则用于出力安排的全网等效负荷由全网可用机组容量按比例承担，则某一时刻分区水火电机组发电有功出力理想值的表达式为：
式中，为分区i的水火电机组发电有功出力的理想值；/>为分区i的水火电机组可用容量，可用容量是指考虑检修安排后的可开机组容量；PEq,i为分区i的用于出力安排的分区等效负荷功率；S为系统分区的集合；
联络功率安排的等式约束为电网的潮流约束，表达式如下：
式中，PG,i为分区i的水火电机组发电有功出力的实际值；Pij为分区i到分区j的联络功率值；xij为分区i到分区j的联络电抗，都取为0.1；θi为节点i的节点电压相角；θj为节点j的节点电压相角；
联络功率安排的不等式约束包括分区水火电机组的有功出力以及分区间联络功率不越限，表达式为：
式中，分别为分区i到分区j的正向、反向联络功率限值，为非负数；
联络功率安排的优化目标为系统各分区水火电机组有功出力与其理想值的偏差最小，对应目标函数的表达式为：
式中，PG,i分别为分区i的水火电机组发电有功出力的理想值和实际值；采用上述目标函数，则优化模型为二次优化模型，可以采用成熟的二次优化求解器进行求解。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，根据全年逐小时安排的分区间联络功率，形成全年联络功率安排曲线，包括：
将每天各时刻的联络功率Pij依时序排列形成全年联络功率安排曲线。
7.一种基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排装置，其特征在于，包括：
输入单元，用于输入多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据；
计算单元，用于根据所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据，计算形成各分区全年的等效负荷曲线；
检修安排单元，用于根据所述的各分区全年的等效负荷曲线，分别进行各分区的机组检修安排；
功率安排单元，用于结合考虑分区机组可用容量和联络功率限值，构建联络功率安排的二次优化模型，全年逐小时安排分区间联络功率；
生成单元，用于根据全年逐小时安排的分区间联络功率，形成全年联络功率安排曲线。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述的多分区电力系统各分区生产模拟计算所需的数据包含全年的负荷、风电、光伏出力预测曲线数据，各类机组的容量和出力特性数据，分区间联络的额定功率和正向、反向功率限值；其中，曲线数据的采样周期为k小时，即全年的曲线数据包含24D/k个时刻点，D为全年的天数。
9.一种电子设备，其特征在于，包括处理器和存储器，其中，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被配置为运行所述计算机程序以执行权利要求1至6中任一项所述的基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被配置为运行时执行权利要求1至6中任一项所述的基于机组可用容量的电网区域间联络功率安排方法。
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106469337A (zh) * 2016-09-30 2017-03-01 西安交通大学 考虑跨区联络线约束的分区电力容量市场模型设计和定价方法
CN109245183A (zh) * 2018-05-21 2019-01-18 国网河南省电力公司安阳供电公司 一种基于负荷控制的高风光渗透率地区电网调峰方法
CN109378857A (zh) * 2018-11-01 2019-02-22 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 一种负荷尖峰时刻风电预测可信度风险计算方法
CN110854933A (zh) * 2019-11-26 2020-02-28 三峡大学 利用灵活性资源的月度机组组合优化方法
CN116316854A (zh) * 2023-04-07 2023-06-23 国网安徽省电力有限公司经济技术研究院 考虑时空特性的新能源分区布局优化方法
WO2023142503A1 (zh) * 2022-01-25 2023-08-03 株洲中车时代电气股份有限公司 碳排放需求响应处理方法、装置、计算机设备和存储介质
CN116581775A (zh) * 2023-04-28 2023-08-11 中国南方电网有限责任公司 一种考虑核电调峰的电力电量平衡分析方法及系统

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106469337A (zh) * 2016-09-30 2017-03-01 西安交通大学 考虑跨区联络线约束的分区电力容量市场模型设计和定价方法
CN115018534A (zh) * 2016-09-30 2022-09-06 西安交通大学 考虑跨区联络线约束的分区电力容量市场模型设计和定价方法
CN109245183A (zh) * 2018-05-21 2019-01-18 国网河南省电力公司安阳供电公司 一种基于负荷控制的高风光渗透率地区电网调峰方法
CN109378857A (zh) * 2018-11-01 2019-02-22 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院 一种负荷尖峰时刻风电预测可信度风险计算方法
CN110854933A (zh) * 2019-11-26 2020-02-28 三峡大学 利用灵活性资源的月度机组组合优化方法
WO2023142503A1 (zh) * 2022-01-25 2023-08-03 株洲中车时代电气股份有限公司 碳排放需求响应处理方法、装置、计算机设备和存储介质
CN116316854A (zh) * 2023-04-07 2023-06-23 国网安徽省电力有限公司经济技术研究院 考虑时空特性的新能源分区布局优化方法
CN116581775A (zh) * 2023-04-28 2023-08-11 中国南方电网有限责任公司 一种考虑核电调峰的电力电量平衡分析方法及系统

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
WEI WANG: "Tie-Line Scheduling Based on Equivalents of Regional Power Grids", THE 6TH IEEE CONFERENCE ON ENERGY INTERNET AND ENERGY SYSTEM INTEGRATION, 31 December 2022 (2022-12-31) *
刘新宇: "面向提高可再生能源接纳能力的电力优化模型与方法研究", 工程科技Ⅱ辑, 30 April 2017 (2017-04-30) *
魏聪;白帆;方开俊;姜欣;凌煦;汪辰;祝志刚;: "基于风电容量可信度的电力电量平衡优化模型", 智慧电力, no. 08, 20 August 2018 (2018-08-20) *

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