[发明专利]基于博弈论电网年度购电计划制定方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及电网年度购电计划制定领域，特别是涉及一种基于博弈论电网年度购电计划制定方法和系统。

背景技术

在“节能发电调度”体系下，电网发电机组能耗最低、排放最少成为发电调度的主要目标，但这样电网调度的经济性就未得到充分体现。特别是在节能发电调度目标与经济调度目标发生矛盾时，经济性要求容易被忽视，难以找到两种目标合理的平衡点。

节能发电调度要求电网公司在保障电力可靠性供应的前提下，按照节能的原则，优先调度可再生发电资源，然后按机组煤耗和排污物排放水平由低到高的排序而依次调用化石类发电资源，从而最大限度地减少能源、资源消耗和污染物排放。然而，我国电力行业的现实状况是：一方面，较早建设的小机组成本低，上网电价低，但能耗较高；而最新投产的技术先进的低耗能大机组往往面临较大的还贷压力，因此上网电价较高。另一方面，可再生能源发电除水电外，发电成本远高于煤电，天然气发电成本也相对较高。因此，节能发电调度的政策意味着耗能高、污染大、低报价的小机组的上网电量逐渐减少，报价高的低耗能大机组和可再生能源发电机组取而代之将获得更多的上网电量，这就可能导致电网公司的购电成本大幅度上升，不利于电力行业长期稳定的发展。

年度购电计划的制定对电网运行与调度具有重要意义。电网年度购电计划确定了每台发电机组每年的发电计划，相当于确定了一个电网年度经济成本和节能效果的基准。每年年末，各电网公司电力交易中心都需要制定第二年的年度购电计划，作为中长期调控目标。在节能发电调度要求下，电网公司在年度购电计划的制定过程中，应首先以经济性(购电费用)为目标，但也不应忽视对节能性(煤耗)产生的影响，即需要同时兼顾经济性与节能性这两个目标。此外，电网公司在制定年度购电计划时，还应考虑公平性问题，即各机组年度发电率不能相差太多，以免妨碍电厂发电的积极性。然而，电网年度购电计划制定所采用的现有技术都是以一个目标作为约束，去优化另一个目标，这主要包括两种方案：(1)以购电费用为约束，优化煤耗；(2)以煤耗为约束，优化购电费用。

但是，采用以购电费用为约束，优化耗煤耗这一方案的主要缺点是：在确定优化问题时，先以购电费用最小为优化目标，再逐步放开购电费用的约束，考虑最优煤耗的变化，通过一个购电费用松弛因子来表征放开购电费用的约束的程度，然而，购电费用松弛因子的选取没有系统方法，一般只能根据实际经验或工作人员个人判断进行选取，由此而制定的电网年度购电计划还是无法在经济系(购电费用)和节能性(煤耗)之间取得最优平衡，同理，采用以煤耗为约束，优化购电费用方案制定的电网年度购电计划仍然也很难在经济系(购电费用)和节能性(煤耗)之间取得最优平衡。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的缺点和不足，提供一种基于博弈论电网年度购电计划制定方法和系统，在制定电网年度购电计划时可同时兼顾多个目标的，并使多个目标同时达到最优。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

分别采集电网的年总负荷电量、全电网的发电机组台数、各发电机组的上网电价、各发电机组的煤耗、各发电机组的年发电量上限和下限、各发电机组的年度平均负荷率、各发电机组的年度平均负荷率之差的上限，并设定各机组的年发电量的参数；

确定电网年度购电计划中的待优化目标，建立分目标函数方程和约束方程，将购电计划转化为多目标优化问题；

基于博弈论综合优化各所述待优化目标获取各目标函数方程的权重取值，将所述多目标优化问题转化为单目标优化问题，并确定求得各发电机组的年发电量的发电计划值。

一种基于博弈论电网年度购电计划制定系统，包括：

采集模块，用于采集电网的年总负荷电量、全电网的发电机组台数、各发电机组的上网电价、各发电机组的煤耗、各发电机组的年发电量上限和下限、各发电机组的年度平均负荷率、各发电机组的年度平均负荷率之差的上限，并设定各机组的年发电量的参数；

优化问题建立模块，用于确定电网年度购电计划中的待优化目标，建立分目标函数方程和约束方程，将购电计划转化为多目标优化问题；

博弈模块，用于基于博弈论综合优化各所述待优化目标获取各目标函数方程的权重取值，将所述多目标优化问题转化为单目标优化问题，并确定求得各发电机组的年发电量的发电计划值。