[发明专利]基于分段式条件断面约束的SCUC的出清优化方法

说明书

本发明提供基于分段式条件断面约束的SCUC的出清优化方法，包括如下步骤：S1：在安全约束机组组合问题中，针对网络约束中的分段式条件断面建立机组开机台数与线路/断面控制要求间的非线性数学表达式；S2：通过引入断面运行状态整数变量等中间变量，将机组开机台数与线路/断面控制要求的数学表达式进行线性化处理；S3：根据总购电成本最小化构建优化目标函数，并考虑包含机组开机台数与线路/断面控制要求的各类约束条件，对机组组合进行优化计算，出清得到机组组合及分时节点电价结果。通过对分段式条件断面并进行线性化处理，可在SCUC问题约束中准确表达，从而提高方式安排的灵活性，实现SCUC目标函数的优化，从而应用到电力现货市场出清优化方式上。

技术领域

本发明涉及电力市场出清技术领域，特别涉及基于分段式条件断面约束的SCUC的出清优化方法。

背景技术

安全约束机组组合(Security Constrained Unit Commitment,简称SCUC)是现货市场环境下编制日前发电计划的核心环节，其通常以总购电成本最低为优化目标函数，考虑电网各类约束条件对机组组合进行优化计算，出清得到次日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，由于混合整数线性规划问题求解效率更高、且理论上可求得全局最优解，因此在大规模实际系统中通常将SCUC问题进行线性化处理，将其转化为混合整数线性规划问题求解。

SCUC问题中的约束条件，如网络约束中的线路、断面安全稳定控制要求，由于电力系统暂态稳定、动态稳定、电压稳定、频率稳定等问题与开机方式密切相关，开机台数多则提供的系统转动惯量大、短路容量大，且故障下调节电压、频率能力强，因此开机台数越多系统安全稳定水平越高，稳定控制限值及要求相应也就不同。由此使得部分线路、断面约束为条件型断面，条件断面由于存在非线性特征，不能直接用于SCUC混合整数线性规划问题求解。以往做法是将条件断面相关的“条件”假设即开机方式固化，或直接按照最严格约束要求放入约束条件，但这类做法将大大固化、限制电网运行方式。

发明内容

为解决背景技术的问题，本发明提供基于分段式条件断面约束的SCUC的出清优化方法，包括如下步骤：

S1：在安全约束机组组合问题中，针对网络约束中的分段式条件断面建立机组开机台数与线路/断面控制要求间的非线性数学表达式；

S2：通过引入断面运行状态整数变量等中间变量，将机组开机台数与线路/断面控制要求的数学表达式进行线性化处理；

S3：根据总购电成本最小化构建优化目标函数，并考虑包含机组开机台数与线路/断面控制要求的各类约束条件，对机组组合进行优化计算，出清得到机组组合及分时节点电价结果。

具体地，步骤S1中的非线性数学表达式为：

其中,α_i,t表示机组i在t时段的启停状态，α_i,t＝0表示机组停机，α_i,t＝1表示机组开机；j表示线路/断面的第j种控制要求；

N₁为对应第一种控制要求时，电厂/电厂群机组开机台数下限；N_1max为对应第一种控制要求时，电厂/电厂群机组开机台数上限；N₂为对应第二种控制要求时，电厂/电厂群机组开机台数下限；N_2max为对应第二种控制要求时，电厂/电厂群机组开机台数上限；N_j为对应第j种控制要求时，电厂/电厂群机组开机台数下限；N_jmax为对应第j种控制要求时，电厂/电厂群机组开机台数下限；