[发明专利]一种大规模电网调度计划等值协调优化方法

说明书

本发明提供一种大规模电网调度计划等值协调优化方法，所述优化方法包括：(1)将大电网划分为若干区域电网，将区域电网化作等值节点；(2)区域电网向全网提交各自等值节点的信息；(3)全网求解区域电网等值下的发电调度计划，全网下发各区域间的联络线计划、区域电网各自计划总出力，以及直调机组的计划；(4)区域电网根据区域电网各自计划总出力计算求解本区域机组出力计划，并计算节点边际成本；(5)通过联络线两端边际成本判断全网优化是否收敛，如果收敛，计算结束；如果不收敛，根据优化结果,影响网络安全约束的机组修正出力上下限，转到步骤(2)。本发明迭代次数可控且收敛迅速，可实现大电网调度计划的快速求解。

技术领域

本发明属于电力系统调度自动化技术领域，具体涉及一种大规模电网调度计划等值协调优化方法。

背景技术

大规模电网调度计划优化问题是一个超大规模、多目标、复杂约束、影响因素众多的数学规划问题，对于这类系统常规的建模方法已无法求解。实现多区域的联合优化或整体优化，目前的方法主要是应用大系统理论、简化等值等方法。

现有的大规模电网等值方法通常简单将其化为一台等值机组，而机组参数的信息提炼不够精确，被等值电网信息不能精确表达，优化效果不好，同时上下层迭代上一般先简单设定初值然后开始进行迭代，结果是往往需要多轮迭代，影响计算效率。

随着电网规模的扩大，数量庞大的安全约束给在线经济调度问题带来了极大的挑战，调度计划优化求解本质上是一个多时段的直流最优潮流问题，在每个时间断面上需要满足系统功率平衡约束和电网安全约束(代表空间关系)，而在相邻两个时间段之间，发电机机组的功率变化受到各台机组的爬坡率限制(代表时间关系)。即使通过线性化办法将其化为线性模型，这种时空耦合的优化模型在数学上构成了一个大规模线性规划问题，并且随着安全约束和时间断面数量的增加，其求解难度也相应增加。例如，当系统有N个机组、L条支路、T个时段时，经济调度问题的规模是NT和LT的倍数，对大型电力系统来说这是一个非常复杂的问题。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提出一种大规模电网调度计划等值协调优化方法，将大电网在其内部联络线及内部重要线路、变压器保留，进行解耦等值分解为多个规模小的电网，可化为上层协调模型和下层规模较小电网优化模型进行迭代求解；在上层优化问题中，利用WARD等值原理将被等值电网的发电机信息和负荷信息无损传递到等值节点，发电机参数包括出力上下限、爬坡速率、发电成本或报价等信息的归算方法，将等值点等值机作为优化变量，求解联络线计划和各被等值电网出力总计划，下层优化各被等值电网独立求解机组出力计划。然后再通过下层联络线处节点电价或发电成本形成对上次协调优化的反馈，修正联络线计划，下层再重新优化求解，如此反复最终实现全网整体优化目标。该方法可有效控制迭代的次数，实现大电网调度计划快速收敛。

实现上述目的所采用的解决方案为：

一种大规模电网调度计划等值协调优化方法，所述优化方法包括：(1)将大电网划分为若干区域电网，将各区域电网在与其相关联的各联络线落点处对区域电网进行等值，从而将区域电网化作等值节点；

(2)区域电网向全网提交各自等值节点的信息；

(3)全网求解区域电网等值下的发电调度计划，全网下发各区域间的联络线计划、区域电网各自计划总出力，以及直调机组的计划；

(4)区域电网根据所述区域电网各自计划总出力计算求解本区域机组出力计划，并计算节点边际成本；

(5)通过联络线两端节点边际成本判断全网优化是否收敛，如果收敛，计算结束；如果不收敛，根据优化结果,影响网络安全约束的机组修正出力上下限，转到步骤(2)。

优选的，所述步骤(2)中，所述等值节点的信息包括各等值节点所连发电机组的参数和等值负荷；

所述发电机组的参数包括：发电机组出力上下限、发电机组爬坡速率和发电机组发电成本曲线。