[发明专利]基于模型降维的安全约束机组组合快速计算方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于模型降维的安全约束机组组合快速计算方法及系统，方法包括：根据预设的安全约束经济调度松弛模型，计算得到各机组的有功出力结果以及各输电断面的潮流结果；根据各发电机组的有功出力结果，将发电机组划分为必开必停机组和缓冲机组；根据各输电断面的潮流结果，将输电断面划分为有效断面和无效断面；将缓冲机组的开停机状态作为组合决策变量，考虑有效输电断面的限值约束，获得安全约束机组组合降维模型；根据安全约束机组组合降维模型，计算得到机组组合结果。本发明通过识别无效的整形变量和网络约束，缩小可行域，提升计算效率。

技术领域

本发明涉及安全约束机组组合计算技术领域，具体涉及一种基于模型降维的大电网长周期安全约束机组组合快速计算方法及系统。

背景技术

安全约束机组组合(security constrained unitcommitment，SCUC)是根据研究周期内各时段的系统负荷预测优化机组发电计划，包括机组开停方式和发电出力。优化的目标是在满足一定的约束条件下，使系统的总成本最小，可以计及的约束一般有系统功率平衡约束、机组运行约束、断面潮流约束等。SCUC是电网发电计划的核心环节，也是电力系统经济调度及安全校核的基础，对电网优化运行具有极其重要的作用。对于小型电网的SCUC计算，通过将非线性模型进行线性化，建立标准化的混合整数线性规划模型，可以直接采用成熟的混合整数线性规划算法软件计算。

随着现代电力系统的快速发展，电网规模进一步扩大，发电调度所考虑的机组数目不断增大，电网运行的输电通道限制日益显著，使得SCUC问题变得异常的庞大和复杂。特大电网的安全经济运行对调度控制业务提出了新的要求，数量庞大的机组开停机离散变量，以及电网和机组运行约束条件，给安全约束机组组合问题的求解带来了挑战，传统的标准化建模直接求解方式，较难在有限时间内求得SCUC问题的最优解。

发明内容

本发明为了克服现有技术中的不足，提出一种基于模型降维的安全约束机组组合快速计算方法，解决现有技术中SCUC问题计算时间较长的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于模型降维的安全约束机组组合快速计算方法，其特征是，包括以下步骤：

获取安全约束机组组合计算所需的数据；

根据预设的安全约束经济调度松弛模型，计算得到各机组的有功出力结果以及各输电断面的潮流结果；

根据各发电机组的有功出力结果，将发电机组划分为必开必停机组和缓冲机组；

根据各输电断面的潮流结果，将输电断面划分为有效断面和无效断面；

将缓冲机组的开停机状态作为组合决策变量，考虑有效输电断面的限值约束，获得安全约束机组组合降维模型；

根据安全约束机组组合降维模型，计算得到机组组合结果。

进一步的，所述安全约束经济调度松弛模型为：

目标函数表示为：

式中，T为计算周期所包含的全部计算时段数，I为系统中发电机组总个数，P_i,t为发电机组i在时段t的有功出力，C_i为发电机组i在的运行成本。

约束条件表示为：

P_i,t≤P_i,max

-Δ_i≤P_i,t-P_i,t-1≤Δ_i