[发明专利]一种基于区间优化的机组组合模型的建模及求解方法

说明书

本发明提供了一种基于区间优化的机组组合模型的建模及求解方法，包括：S1、给定风功率的波动区间，构建区间优化的机组组合模型；S2、针对区间优化的机组组合模型采用隔代映射遗传算法进行模型求解，获得最优开停机计划与负荷分配。本发明无需提前假设风功率的分布，在给定风功率的波动区间即可得到机组组合的最优成本区间，通过区间数理论及隔代映射遗传算法进行区间机组组合的求解，与传统的用概率分布进行不确定性处理的方法相比，该方法处理不确定性时较为简单，且有计算结果的鲁棒性较好，也可为电力调度等提供更优质的服务，使风电更好的精确预测以及有效控制，对促进电力系统安全、可靠及经济运行水平的提高具有非常重要的意义。

技术领域

本发明涉及机组优化调度领域，特别是一种基于区间优化的机组组合模型的建模及求解方法。

背景技术

随着能源供给的日益短缺和生态环境的不断恶化，最大限度的合理利用风、光等可再生能源成为解决能源环境问题最富有成效的措施之一。风电出力不可避免的随机波动性，使风电难以精确预测及有效控制，从而导致大规模风电并网情形下的运行调度面临巨大压力。特别的，含大规模风电下的电力系统日前机组优化调度是当前迫切需要解决的重点与难点问题之一。

随着风电渗透率的增大，传统的机组组合模型已经很难用于求解考虑风电波动性的机组优化调度问题，有必要在现有的优化调度模型的基础上采取改进措施，尽管风电场功率预测困难的现状已经被国内外专家学者进行广泛而深入的研究，一定的优化算法和优化模型也被总结出来，但都存在着一定的不足之处，所以考虑风电波动性的机组优化调度问题需要更深一步的去研究。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于区间优化的机组组合模型的建模及求解方法，旨在解决现有技术中由于风电的随机波动性使风电难以精确预测的问题，实现给定风功率的波动区间即可得到机组组合的最优成本区间，使风电更好的精确预测以及有效控制，促进电力系统安全。

为达到上述技术目的，本发明提供了一种基于区间优化的机组组合模型的建模及求解方法，所述方法包括以下步骤：

S1、给定风功率的波动区间，构建区间优化的机组组合模型；

S2、针对区间优化的机组组合模型采用隔代映射遗传算法进行模型求解，获得最优开停机计划与负荷分配。

优选地，所述步骤S1具体包括：

S101、构建目标函数，所述目标函数为系统运行的总成本最小；

S102、针对目标函数，构建约束条件。

优选地，所述系统运行的总成本包括启停成本以及运行成本，其表达式如下：

式中，z_g,t为机组启动标志变量，S_g为机组的启动成本，F_g(p_g,t,u_gt)为燃料成本函数，p_g,t、u_g,t分别为机组i在t时刻的出力及机组开停机状态。

优选地，所述约束条件包括系统的功率平衡约束、线路传输容量极限约束、最小开停机约束、备用容量约束、机组爬坡约束以及发电机出力上下限约束。

优选地，所述功率平衡约束为：

分别为风功率区间的下限与上限，p_d,t为负荷预测功率；

所述线路传输容量极限约束为：