[发明专利]一种考虑直流联络线功率优化的安全约束机组组合计算方法

说明书

本发明公开了一种考虑直流联络线功率优化的安全约束机组组合计算方法。包括如下步骤：1）建立考虑直流稳定运行约束、功率上下限约束、调整速率约束、调整步长约束及送电量约束的线性化模型；2）将直流功率等值为节点注入参与安全约束机组组合优化计算；3）根据优化目标函数对直流联络线功率、机组组合进行优化计算，出清得到机组组合、分时直流联络线功率安排及分时节点电价结果。本发明的方法以电力现货市场为背景，针对直流系统运行特性，通过合理建模将直流联络线功率参与到安全约束机组组合优化计算中，可实现目标函数的进一步优化。

技术领域

本发明是一种考虑直流联络线功率优化的安全约束机组组合计算方法，属于电力市场出清算法的创新领域。

背景技术

安全约束机组组合(SCUC)是现货市场环境下编制发电计划的核心环节，其通常以总购电成本最小为优化目标函数，考虑电网各类约束条件(如发电机组自身约束、机组群约束、系统性约束、网络约束等)，对机组组合进行优化计算，出清得到分析周期内(通常为次日)电网的机组组合安排及分时节点电价。SCUC在数学上是一个混合整数规划问题，在大规模实际系统中通常进行线性化处理，将其转化为混合整数线性规划问题求解。

另一方面，随着大容量直流输电技术在电网中的应用，不同于交流线路，其线路潮流在节点注入确定后根据基尔霍夫定律自然分布，直流功率必须事先进行指定。对于交直流混联运行电网，直流功率的不同，将引起交流线路潮流分布的改变，相应可能造成网络阻塞，突破线路潮流约束、断面潮流约束等约束条件，因此直流功率安排将对现货市场的优化目标及直流送受端附近节点电价产生较大影响，有必要将直流功率作为优化变量参与到安全约束机组组合求解计算中。然而，直流系统本身存在较多复杂运行限制，且考虑设备寿命及运行经验，直流系统通常以平稳运行为主，即直流输电功率调整不宜过于频繁。因此，考虑直流联络线功率优化的安全约束机组组合算法中，直流系统合理建模是关键所在。

发明内容

本发明的目的在于提供一种考虑直流联络线功率优化的安全约束机组组合计算方法，本发明通过将直流各类约束进行线性化建模，将直流功率作为变量参与到安全约束机组组合优化计算中，可实现目标函数的进一步优化。

为了实现上述目的，本发明提供了一种考虑直流联络线功率优化的安全约束机组组合计算方法，包括如下步骤：

1)建立考虑直流稳定运行约束、功率上下限约束、调整速率约束、调整步长约束及送电量约束的线性化模型；

2)将直流功率等值为节点注入参与安全约束机组组合优化计算；

3)根据优化目标函数对直流联络线功率、机组组合进行优化计算，出清得到机组组合、分时直流联络线功率安排及分时节点电价结果。

作为本发明的一种改进，步骤1)具体包括如下建模方法：

11)建立直流功率上下限线性化约束

P_dmin≤P_d，t≤P_dmax

其中P_d,t为直流联络线功率，P_dmax为直流可传输的最大功率，P_dmin为直流可传输的最小功率。

12)建立直流调整速率及调整步长线性化约束，大容量直流系统本身由于控制系统存在偏差，设置功率安排按照最小步长ΔP_d,step的倍数调整，此外，在安全约束机组组合计算t时段(如每15分钟一个时段，一天为96个时段)直流功率调整不超过直流本身爬坡/滑坡速率限制RU_d，RD_d，根据直流联络线爬坡速率与步长约束，若直流功率升高，其功率增加量ΔP_d⁺集合为