[发明专利]一种区域电力系统全年生产模拟运行方法及系统

权利要求书

1.一种区域电力系统全年生产模拟运行方法，其特征在于，包括：

(1)获取区域电力系统时序运行模拟所需的输入数据，其中，所述输入数据包括区域电力系统网架参数、全年风电光伏预测出力数据、发电机机组运行特性、全年负荷预测以及联络线传输计划数据；

(2)选取所述区域电力系统中的受限联络线，根据所述受限联络线将所述区域电力系统划分为K个子系统；

(3)基于所述输入数据，以所述K个子系统的总发电成本以及可再生能源限电惩罚之和最小为目标函数，以电功率平衡约束、备用约束、子系统间网架约束、电源出力范围约束、爬坡约束、最小启停时间约束、热负荷平衡约束、热电联产机组出力约束以及水电站库容约束为约束条件，建立区域电力系统全年时序运行模拟求解模型；

(4)将所述全年时序运行模拟求解模型分解为M个时段，并在相邻两个时段间设置D天的重叠期；

(5)在各时段内求解时序运行模拟程序时采用无解自动回滚机制，当滚动求解遇到无解时，将前一个仿真时段纳入到仿真中来，如果仍然无解，继续往前回滚；当回滚仿真结果可行时，用回滚得到的仿真结果覆盖原有之前时段的仿真结果；

(6)并行计算M个时段的时序运行模拟，得到M个时段的区域电力系统时序生产模拟结果，合并得到最终全年运行模拟结果。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述输入数据包括：全年风电最大可发功率全年光伏最大可发功率发电机i额定容量区域电力系统发电机组数量G、发电机i最小技术出力p_G,i、发电机i最大上下爬坡速度率r_U,i/r_D,i、发电机i的最大启停功率系数s_U,i/s_D,i、发电机最小开停机时间M_U,i/M_D,i，发电机平均煤耗成本系数A_i，发电机启停成本系数C_su,i和C_sd,i；热电联产机组i最大主汽压限制系数a_i和b_i，低压缸最小气压限制系数c_i和d_i；水电站n的全年来水F_n(t)，水电站n的水库安全库容量水电站机组i的平均耗水率ω_i，单位为立方米/千瓦时；系统全年电力负荷曲线p_L,k(t)，系统全年热负荷曲线q_k(t)，联络线传输计划T_I,k(t)和T_O,k(t)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标函数为：

其中，G_k为子系统k的发电机总数，H是运行模拟时段数，θ^S和θ^W分别对应每兆瓦弃光电量和弃风电量的惩罚，p_S,k(t)和p_W,k(t)分别为t时刻子系统k接纳的光伏和风电功率，为发电机i在时刻t的煤耗成本，为发电机i在时刻t的开机成本，为发电机i在时刻t的关机成本，和为t时刻子系统k全年光伏与风电最大可发电量。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，及为：其中，p_G,i(t)为发电机i在t时刻的功率出力，u_i(t)为发电机i在t时刻的启停状态，u_i(t-1)表示发电机i在t-1时刻的启停状态。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，步骤(5)包括：

(5.1)将第q-m-1天最后时刻的仿真结果作为初始条件，仿真q-m到q+n天的运行；

(5.2)如果q-m到q+n天的运行仿真有解，保存仿真结果；如果仿真无解，往前回滚一天，令m＝m+1并跳转到步骤(5.2)；

(5.3)如果第q+n天是当前时段的最后一天，则结束当前时段的滚动模拟并输出当前时段的全部仿真结果；如果第q+n天不是当前时段的最后一天，则令q＝q+n，m＝0并跳转到步骤(5.1)；

其中，n为滚动模拟的单位时间，初始状态下m为0，q为1。

6.一种区域电力系统全年生产模拟运行系统，其特征在于，包括：

获取模块，用于获取区域电力系统时序运行模拟所需的输入数据，其中，所述输入数据包括区域电力系统网架参数、全年风电光伏预测出力数据、发电机机组运行特性、全年负荷预测以及联络线传输计划数据；

子系统划分模块，用于选取所述区域电力系统中的受限联络线，根据所述受限联络线将所述区域电力系统划分为K个子系统；

求解模型构建模块，用于基于所述输入数据，以所述K个子系统总发电成本以及可再生能源限电惩罚之和最小为目标函数，以电功率平衡约束、备用约束、子系统间网架约束、电源出力范围约束、爬坡约束、最小启停时间约束、热负荷平衡约束、热电联产机组出力约束以及水电站库容约束为约束条件，建立区域电力系统全年时序运行模拟求解模型；

时段分割模块，用于将所述全年时序运行模拟求解模型分解为M个时段，并在相邻两个时段间设置D天的重叠期；

滚动求解模块，用于在各时段内求解时序运行模拟程序时采用无解自动回滚机制，当滚动求解遇到无解时，将前一个仿真时段纳入到仿真中来，如果仍然无解，继续往前回滚；当回滚仿真结果可行时，用回滚得到的仿真结果覆盖原有之前时段的仿真结果；

输出模块，用于并行计算M个时段的时序运行模拟，得到M个时段的区域电力系统时序生产模拟结果，合并得到最终全年运行模拟结果。