[发明专利]一种实时发电计划闭环控制的分步优化方法

权利要求书

1.一种实时发电计划闭环控制的分步优化方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)确定需要开展实时发电计划闭环控制的周期，进行数据准备，获取周期内各时段最新的负荷、调节备用需求，获取周期内检修计划、联络线计划、各机组的初始计划，获取发电机组的实际控制模式，以确定实时发电计划闭环控制的优化空间；

2)基于发电机组的实际控制模式，考虑系统平衡约束、机组运行约束、电网安全约束，以机组出力偏差成本与系统调节备用松弛成本之和最小为目标函数，建立实时发电计划闭环控制的有功优化模型，实现机组出力计划与调节备用的联合优化；

实时发电计划闭环控制的有功优化模型为：

目标函数：

约束条件：

p_it+r_it≤x_i0*R_i,max+(1-x_i0)P_i,max

p_it-r_it≥x_i0*R_i,min+(1-x_i0)P_i,min

-Δ_i≤p_it-p_i(t-1)≤Δ_i

0≤r_it≤τV_i

其中，I为系统中参与实时调度的机组数，T为实时发电计划周期包含时段数，p_it为机组i在时段t的出力；p_it0为机组i在时段t的初始计划出力；C(|p_it-p_it0|)为机组出力绝对偏差的成本函数，它是分段线性的凸曲线；q_t为时段t的系统调节备用松弛变量；M为系统调节备用松弛惩罚成本；L_t为系统t时段的总负荷；r_it为机组i在时段t提供的调节备用；Q_t为系统在时段t的调节备用需求；x_i0为机组i的实际控制模式，0代表计划模式，1代表调节模式；R_i,max和R_i,min分别表示机组i调节能力的上下限；P_i,max和P_i,min分别表示机组i发电出力的上下限；Δ_i为机组i每时段爬坡速率的最大值；τ为给定允许的机组响应时间；V_i为机组i的调节速率；和分别表示支路ij的潮流上下限，p_ij(t)为支路ij在t时段的潮流；

将模型中的非线性因素线性化表达，采用线性规划法计算出机组在调度周期内各时段的有功出力p_it、调节备用r_it以及各时段的系统调节备用松弛量q_t；

3)根据步骤2)的有功优化结果，判断实际控制模式能否满足调节备用需求；若各时段的系统调节备用松弛量总加值为零，则实际控制模式能够满足调节备用需求，设置机组i在时段t的控制模式x_it为其实际控制模式，进入步骤5)，否则进入步骤4)；

4)基于实时发电计划闭环控制的有功优化结果，考虑系统调节备用需求，以系统中所有机组的控制模式转换成本之和最小为目标函数，建立实时发电计划闭环控制的控制模式优化模型，动态选择提供调节备用的发电机组；

实时发电计划闭环控制的控制模式优化模型为：

目标函数：

约束条件：

x_it-x_i(t-1)＝y_it-z_it

y_it+z_it≤1

其中，x_it为机组i在时段t的控制模式状态，0/1变量，0代表计划模式，1代表调节模式；y_it为机组i在时段t是否由计划模式转换为调节模式，0/1变量；z_it为机组i在时段t是否由调节模式转换为计划模式，0/1变量；S_i为机组i由计划模式转换为调节模式的优先级成本；K_i为机组i由调节模式转换为计划模式的优先级成本；Q_t为系统在时段t的调节备用需求；O_t为系统在时段t的调节备用需求上限；

采用混合整数规划法计算出机组在调度周期内各时段的控制模式x_it；

5)计算结束；获得机组在调度周期内各时段的有功出力，将其作为自动发电控制环节的基点功率；获得机组在调度周期内各时段的控制模式,将其作为自动发电控制环节的基本控制模式；优化结束。