[发明专利]一种考虑核电调峰及其安全约束的机组组合优化方法

说明书

本发明涉及电力系统经济调度技术，具体涉及一种考虑核电调峰及其安全约束的机组组合优化方法，包括以下步骤：步骤1、根据电力系统内不同类型机组的燃料成本、启停成本和调峰成本，提出考虑核电调峰的电力系统机组组合优化目标函数；步骤2、提出考虑核电调峰的电力系统机组组合约束条件；步骤3、依据步骤1所述目标函数和步骤2所述约束条件，建立考虑核电调峰的电力系统机组组合优化模型并进行求解，得到机组组合方案。该优化方法综合考虑了核电调峰的安全约束，能够科学合理的安排电力系统日前调度计划，以满足电网负荷峰谷变化需求。

技术领域

本发明属于电力系统经济调度技术领域，尤其涉及一种考虑核电调峰及其安全约束的机组组合优化方法。

背景技术

目前我国沿海地区负荷峰谷差持续增大，伴随着未来核电、风电的大规模并网，电力系统调峰形势愈发不容乐观，对核电机组参与调峰的需求与日俱增。虽然现代核电机组在设计上具备调峰能力，但当前我国核电机组调峰实例甚少，而且电力系统机组组合研究领域中，核电调峰及其安全约束的数学建模研究并未深入开展。因此，深入研究考虑核电调峰及其安全约束的电力系统机组组合问题具有重要意义。

在一些欧美国家，核电机组已经具备负荷跟踪能力，可参与电力系统调峰调频。中国现有核电机组目前依然采用基核运行方式，但日趋增大的负荷峰谷差对核电机组参与电网调峰提出要求。另一方面，考虑到核电机组运行特性及风险，核电机组参与调峰运行必须满足一定的安全约束条件。目前基于调峰平衡判据或等效负荷法制定的核电机组调峰方案忽略了核电机组参与电网调峰时的安全约束，具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种综合考虑了核电调峰费用及调峰安全约束，对电力系统调度计划进行科学合理安排，满足电网负荷峰谷变化需求的机组组合优化方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种考虑核电调峰及其安全约束的机组组合优化方法，包括以下步骤：

步骤1、根据电力系统内不同类型机组的燃料成本、启停成本和调峰成本，提出考虑核电调峰的电力系统机组组合优化目标函数；

步骤2、提出考虑核电调峰的电力系统机组组合约束条件；

步骤3、依据步骤1所述目标函数和步骤2所述约束条件，建立考虑核电调峰的电力系统机组组合优化模型并进行求解，得到机组组合方案。

在上述的考虑核电调峰及其安全约束的机组组合优化方法中，步骤1所述电力系统机组组合优化目标函数包括机组运行费用和机组调峰费用；所述机组运行费用和机组调峰费用按以下步骤求得：

1.1、机组运行费用包括火电、核电机组燃料费用，火电机组启停费用，抽水蓄能机组启停费用；

机组运行费用Y为：

Y＝Y_G+S_T+S_PS (1)

(1)式中，Y_G为火电、核电机组燃料费用，S_T为火电机组启停费用，S_PS为抽水蓄能机组启停费用；

1.1.1、火电、核电机组燃料费用Y_G为：

(2)式中，N为火电机组总台数；M为核电机组总台数；T为待研究的调度周期内所划分的时段总数；Y(P_i,k)为机组运行费用函数；P_i,k为机组i在k时段的有功功率；c_a、c_b、c_c为运行费用参数；

1.1.2、火电机组启停费用S_T为：