一種電力系統(tǒng)機(jī)組組合配置方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體而言，涉及電力系統(tǒng)機(jī)組組合配置方法及裝 置。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電力系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的日趨復(fù)雜，為了適應(yīng)電力系統(tǒng)發(fā)展的需要，現(xiàn)有電力系統(tǒng)通 常采用機(jī)組組合作為編制發(fā)電計劃的核心環(huán)節(jié)，以應(yīng)對未來負(fù)荷的不確定性和新能源發(fā)電 的波動性。
[0003] 當(dāng)前，電力系統(tǒng)的機(jī)組組合多采用單一類型的機(jī)組進(jìn)行簡單的組合，在用戶用電 需求及電網(wǎng)結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化時，則會出現(xiàn)發(fā)電機(jī)組低于安全極限運(yùn)行、關(guān)停機(jī)組過多而 無法滿足隨后的高峰用電需求的現(xiàn)象，因此急需一種新的機(jī)組組合配置，以適應(yīng)電力系統(tǒng) 的波動，維持整個電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行、穩(wěn)定運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性運(yùn)行。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0004] 有鑒于此，本發(fā)明實施例的目的在于提供一種電力系統(tǒng)機(jī)組組合配置方法及裝 置，實現(xiàn)通過建立的機(jī)組組合配置模型和提供的機(jī)組組合配置模型優(yōu)化方法配置機(jī)組組 合，降低了電力系統(tǒng)的投資成本和運(yùn)營成本，配置的機(jī)組組合能夠根據(jù)電網(wǎng)的波動自適應(yīng) 調(diào)節(jié)，提高了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。。
[0005] 第一方面，本發(fā)明實施例提供了一種電力系統(tǒng)機(jī)組組合配置方法，所述方法包括：
[0006] 獲取機(jī)組組合配置數(shù)據(jù)，所述機(jī)組組合配置數(shù)據(jù)包括負(fù)荷數(shù)據(jù)、電源數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù) 據(jù)、備用機(jī)組特性數(shù)據(jù)和機(jī)組組合的運(yùn)行特性數(shù)據(jù)；
[0007] 獲取機(jī)組組合配置的約束條件，所述約束條件包括發(fā)電機(jī)組的啟停特性約束、經(jīng) 濟(jì)性約束、機(jī)組的出力約束、爬坡約束和電網(wǎng)安全約束；
[0008] 根據(jù)所述機(jī)組組合配置數(shù)據(jù)和所述機(jī)組組合配置的約束條件建立機(jī)組組合配置 豐旲型；
[0009] 根據(jù)所述機(jī)組組合配置模型配置電力系統(tǒng)中的機(jī)組。
[0010] 結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，其 中，所述獲取機(jī)組組合配置數(shù)據(jù)，包括：
[0011] 獲預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的峰、平、谷時段的預(yù)測負(fù)荷特性數(shù)據(jù)、預(yù)測負(fù)荷特性數(shù)據(jù)的誤差 值、可中斷負(fù)荷特性數(shù)據(jù)和電力負(fù)荷基準(zhǔn)值，組成負(fù)荷數(shù)據(jù)；
[0012] 獲取機(jī)組組合的最大出力、額定出力和最小出力，各個類型機(jī)組的裝機(jī)比例、系統(tǒng) 裝機(jī)容量和系統(tǒng)裝機(jī)容量基準(zhǔn)值，組成電源數(shù)據(jù)；
[0013] 獲取網(wǎng)路節(jié)點導(dǎo)納矩陣、線路容量標(biāo)么值、線路容量擴(kuò)大系數(shù)和線路容量基準(zhǔn)值， 組成電網(wǎng)數(shù)據(jù)；
[0014] 根據(jù)所述負(fù)荷數(shù)據(jù)、所述電源數(shù)據(jù)和所述電網(wǎng)數(shù)據(jù)確定機(jī)組類型、型號、單機(jī)容 量、機(jī)組的啟停時間、啟停所需的能量和備用機(jī)組特性數(shù)據(jù)，組成機(jī)組組合運(yùn)行特性數(shù)據(jù)。
[0015] 結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，其 中，所述根據(jù)所述機(jī)組組合配置數(shù)據(jù)和所述機(jī)組組合配置的約束條件建立機(jī)組組合配置模 型，包括：
[0016] 根據(jù)所述負(fù)荷數(shù)據(jù)、所述電源數(shù)據(jù)和所述電網(wǎng)數(shù)據(jù)確定機(jī)組組合的決策變量；
[0017] 根據(jù)所述決策變量和所述機(jī)組組合的運(yùn)行特性數(shù)據(jù)確定所述決策變量的運(yùn)行特 性數(shù)據(jù)；
[0018] 根據(jù)決策變量的運(yùn)行特性數(shù)據(jù)、電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和線路傳輸容量確定決策變 量的約束條件；
[0019] 根據(jù)所述決策變量、所述決策變量的運(yùn)行特性數(shù)據(jù)和所述決策變量的約束條件建 立電力系統(tǒng)的機(jī)組組合配置模型。
[0020] 結(jié)合第一方面，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式，其 中，所述方法還包括：
[0021 ]根據(jù)所述機(jī)組組合配置模型確定機(jī)組組合評價指標(biāo)；
[0022] 根據(jù)所述機(jī)組組合評價指標(biāo)和預(yù)設(shè)評價標(biāo)準(zhǔn)建立機(jī)組組合評價指標(biāo)體系；
[0023] 根據(jù)所述機(jī)組組合評價指標(biāo)體系，檢測所述機(jī)組組合配置模型是否符合預(yù)設(shè)優(yōu)化 標(biāo)準(zhǔn)，若否，通過公式（1)所示的優(yōu)化函數(shù)和公式(2)所示的優(yōu)化約束條件對所述機(jī)組組合 配置模型進(jìn)行優(yōu)化；
[0024] Min F=minf(x)-----------(1) h (.￥ ) = 〇
[0025] < ) \ ---------------------(2) 占如)< 〇
[0026] 其中，在公式（1)和(2)中，在調(diào)度方式為計劃管理的模式下，F(xiàn)為系統(tǒng)總運(yùn)行成本； 在發(fā)電側(cè)競價上網(wǎng)的市場模式下，F(xiàn)為總購電費用;x為機(jī)組組合中的決策變量，f(x)為機(jī)組 組合配置模型;h(x)為系統(tǒng)功率平衡約束，g(x)為爬坡率約束、機(jī)組出力上下限約束、機(jī)組 最小啟停時間約束、系統(tǒng)備用約束和網(wǎng)絡(luò)傳輸約束。
[0027] 結(jié)合第一方面的第三種可能的實現(xiàn)方式，本發(fā)明實施例提供了上述第一方面的第 四種可能的實現(xiàn)方式，其中，所述方法還包括：
[0028] 根據(jù)所述機(jī)組組合配置模型、所述機(jī)組組合評價指標(biāo)體系和預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)配置機(jī) 組，按照預(yù)設(shè)運(yùn)行條件運(yùn)行配置后的機(jī)組組合，得到機(jī)組組合運(yùn)行數(shù)據(jù)；
[0029] 根據(jù)所述機(jī)組組合運(yùn)行數(shù)據(jù)和所述評價指標(biāo)體系包括的各項評價指標(biāo)基準(zhǔn)值，判 斷各項評價指標(biāo)的變化率；
[0030] 根據(jù)各項評價指標(biāo)的變化率，確定影響所述機(jī)組組合配置的敏感指標(biāo)；
[0031 ]建立預(yù)設(shè)時間段內(nèi)所述敏感指標(biāo)的變化趨勢模型，根據(jù)所述變化趨勢模型對所述 機(jī)組組合配置模型進(jìn)行優(yōu)化。
[0032] 第二方面，本發(fā)明實施例提供了一種電力系統(tǒng)機(jī)組組合配置裝置，所述裝置包括：
[0033] 第一獲取模塊，用于獲取機(jī)組組合配置數(shù)據(jù)，所述機(jī)組組合配置數(shù)據(jù)包括負(fù)荷數(shù) 據(jù)、電源數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)、備用機(jī)組特性數(shù)據(jù)和機(jī)組組合的運(yùn)行特性數(shù)據(jù)；
[0034] 第二獲取模塊，用于獲取機(jī)組組合配置的約束條件，所述約束條件包括發(fā)電機(jī)組 的啟停特性約束、經(jīng)濟(jì)性約束、機(jī)組的出力約束、爬坡約束和電網(wǎng)安全約束；
[0035] 第一建立模塊，用于根據(jù)所述機(jī)組組合配置數(shù)據(jù)和所述機(jī)組組合配置的約束條件 建立機(jī)組組合配置模型；
[0036] 配置模塊，用于根據(jù)所述機(jī)組組合配置模型配置電力系統(tǒng)中的機(jī)組。
[0037] 結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了上述第二方面的第一種可能的實現(xiàn)方式，其 中，所述第一獲取模塊包括：
[0038]第一獲取單元，用于獲預(yù)設(shè)時間段內(nèi)的峰、平、谷時段的預(yù)測負(fù)荷特性數(shù)據(jù)、預(yù)測 負(fù)荷特性數(shù)據(jù)的誤差值、可中斷負(fù)荷特性數(shù)據(jù)和電力負(fù)荷基準(zhǔn)值，組成負(fù)荷數(shù)據(jù)；
[0039]第二獲取單元，用于獲取機(jī)組組合的最大出力、額定出力和最小出力，各個類型機(jī) 組的裝機(jī)比例、系統(tǒng)裝機(jī)容量和系統(tǒng)裝機(jī)容量基準(zhǔn)值，組成電源數(shù)據(jù)；
[0040] 第三獲取單元，用于獲取網(wǎng)路節(jié)點導(dǎo)納矩陣、線路容量標(biāo)么值、線路容量擴(kuò)大系數(shù) 和線路容量基準(zhǔn)值，組成電網(wǎng)數(shù)據(jù)；
[0041] 第四獲取單元，用于根據(jù)所述負(fù)荷數(shù)據(jù)、所述電源數(shù)據(jù)和所述電網(wǎng)數(shù)據(jù)確定機(jī)組 類型、型號、單機(jī)容量、機(jī)組的啟停時間、啟停所需的能量和備用機(jī)組特性數(shù)據(jù)，組成機(jī)組組 合運(yùn)行特性數(shù)據(jù)。
[0042]結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了上述第二方面的第二種可能的實現(xiàn)方式，其 中，所述第一建立模塊包括：
[0043] 第一確定單元，用于根據(jù)所述負(fù)荷數(shù)據(jù)、所述電源數(shù)據(jù)和所述電網(wǎng)數(shù)據(jù)確定機(jī)組 組合的決策變量；
[0044] 第二確定單元，用于根據(jù)所述決策變量和所述機(jī)組組合的運(yùn)行特性數(shù)據(jù)確定所述 決策變量的運(yùn)行特性數(shù)據(jù)；
[0045] 第三確定單元，用于根據(jù)決策變量的運(yùn)行特性數(shù)據(jù)、電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和線路 傳輸容量確定決策變量的約束條件；
[0046] 建立單元，用于根據(jù)所述決策變量、所述決策變量的運(yùn)行特性數(shù)據(jù)和所述決策變 量的約束條件建立電力系統(tǒng)的機(jī)組組合配置模型。
[0047]結(jié)合第二方面，本發(fā)明實施例提供了上述第二方面的第三種可能的實現(xiàn)方式，其 中，所述裝置還包括：
[0048] 第一確定模塊，用于根據(jù)所述機(jī)組組合配置模型確定機(jī)組組合評價指標(biāo)；
[0049] 第二建立模塊，用于根據(jù)所述機(jī)組組合評價指標(biāo)和預(yù)設(shè)評價標(biāo)準(zhǔn)建立機(jī)組組合評 價指標(biāo)體系；
[0050] 檢測模塊，用于根據(jù)所述機(jī)組組合評價指標(biāo)體系，檢測所述機(jī)組組合配置模型是 否符合預(yù)設(shè)優(yōu)化標(biāo)準(zhǔn)；
[0051] 第一優(yōu)化模塊，用于在所述檢測模塊檢測所述機(jī)組組合配置模型不符合預(yù)設(shè)優(yōu)化 標(biāo)準(zhǔn)時，通過公式（1)所示的優(yōu)化函數(shù)和公式(2)所示的優(yōu)化約束條件對所述機(jī)組組合配置 模型進(jìn)行優(yōu)化；
[0052] Min F=minf(x)-----------(1) r i |h(.'Y)=0 …
[0053] \ / x (2) i^U)< 〇
[0054] 其中，在公式（1)和(2)中，在調(diào)度方式為計劃管理的模式下，F(xiàn)為系統(tǒng)總運(yùn)行成本； 在發(fā)電側(cè)競價上網(wǎng)的市場模式下，F(xiàn)為總購電費用;x為機(jī)組組合中的決策變量，f(x)為機(jī)組 組合配置模型;h(x)為系統(tǒng)功率平衡約束，g(x)為爬坡率約束、機(jī)組出力上下限約束、機(jī)組 最小啟停時間約束、系統(tǒng)備用約束和網(wǎng)絡(luò)傳輸約束。
[0055]結(jié)合第二方面的第三種可能的實現(xiàn)方式，本發(fā)明實施例提供了上述第二方面的第 四種可能的實現(xiàn)方式，其中，所述裝置還包括：
[0056]第三獲取模塊，用于根據(jù)所述機(jī)組組合配置模型、所述機(jī)組組合評價指標(biāo)體系和 預(yù)設(shè)指標(biāo)數(shù)據(jù)配置機(jī)組，按照預(yù)設(shè)運(yùn)行條件運(yùn)行配置后的機(jī)組組合，得到機(jī)組組合運(yùn)行數(shù) 據(jù)；
[0057] 判斷模塊，用于根據(jù)所述機(jī)組組合運(yùn)行數(shù)據(jù)和所述評價指標(biāo)體系包括的各項評價 指標(biāo)基準(zhǔn)值，判斷各項評價指標(biāo)的變化率；
[0058] 第二確定模塊，用于根據(jù)各項評價指標(biāo)的變化率，確定影響所述機(jī)組組合配置的 敏感指標(biāo)；
[0059]第三建立模塊，用于建立預(yù)設(shè)時間段內(nèi)所述敏感指標(biāo)的變化趨勢模型，根據(jù)所述 變化趨勢模型對所述機(jī)組組合配置模型進(jìn)行優(yōu)化。
[0060] 在本發(fā)明實施例提供的方法及裝置中，包括獲取機(jī)組組合配置數(shù)據(jù)，機(jī)組組合配 置數(shù)據(jù)包括負(fù)荷數(shù)據(jù)、電源數(shù)據(jù)、電網(wǎng)數(shù)據(jù)、備用機(jī)組特性數(shù)據(jù)和機(jī)組組合的運(yùn)行特性數(shù) 據(jù);獲取機(jī)組組合配置的約束條件，約束條件包括發(fā)電機(jī)組的啟停特性約束、經(jīng)濟(jì)性約束、 機(jī)組的出力約束、爬坡約束和電網(wǎng)安全約束;根據(jù)機(jī)組組合配置數(shù)據(jù)和機(jī)組組合配置的約 束條件建立機(jī)組組合配置模型；根據(jù)機(jī)組組合配置模型配置電力系統(tǒng)中的機(jī)組。實現(xiàn)了通 過建立的機(jī)組組合配置模型和提供的機(jī)組組合配置模型優(yōu)化方法配置機(jī)組組合，降低了電 力系統(tǒng)的投資成本和運(yùn)營成本，配置的機(jī)組組合能夠根據(jù)電網(wǎng)的波動自適應(yīng)調(diào)節(jié)，提高了 電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。
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