[发明专利]一种电力系统机组组合加速优化方法及装置

说明书

本发明提出一种电力系统机组组合加速优化方法及装置，属于电力系统的技术领域。本方法首先从电力系统调度部门获取基础数据，构建电力系统机组组合优化模型，将模型中的0‑1变量松弛为取值范围为0到1的连续变量后求解得到该模型的松弛最优解，构造松弛邻域搜索约束及对称诱导函数后，将松弛邻域搜索约束加入原优化模型的约束条件，将对称诱导函数加入原优化模型的目标函数，构造电力系统机组组合优化替代模型，求解该替代模型得到电力系统机组组合优化结果。本发明大幅提高了电力系统机组组合优化效率，提高了电力系统运行的安全稳定性，可应用于电力系统的调度运行、风险评估等。

技术领域

本发明属于电力系统技术领域，特别涉及电力系统机组组合加速优化领域。

背景技术

电力系统机组组合优化是电力系统调度运行中的关键技术之一，用于得到电力系统机组开停机方案和计划出力曲线，为电力系统安全稳定运行提供方案，并据此对电力系统生产计划进行提前的安排，为电力系统各项设备的启动、调整预留充分的时间，以保证电力系统的安全稳定运行。

日前计划是电力系统调度和安全稳定运行的重要组成部分，其核心是如何对电力系统机组组合优化，电力系统调度运行的工作流程要求日前计划必须在一定的时间内完成，否则无法完成机组开停机方案和计划出力曲线的制定工作，无法对第二日的电力系统生产计划进行提前的安排，对电力系统安全稳定造成重大的威胁。

随着电力市场建设的发展，传统的计划模式下的日前计划被日前市场所代替，而日前市场出清的核心仍然是对电力系统机组组合优化。日前市场流程中留给日前市场出清的时间非常有限，对出清时间的要求非常的苛刻。由于发电机组需要的开启时间较长，且机组组合优化中包含复杂的安全约束，如果无法在规定时间内获取电力系统机组组合优化结果，将难以平稳有序的完成对第二日电力系统生产计划的日前安排，将会对电力系统安全稳定运行造成重大威胁，甚至可能无法得到安全稳定的电力系统运行方式。

现有的电力系统机组组合优化模型如(1)-(12)所示，具体如下：

1)构建电力系统机组组合优化模型的目标函数，表达式如下：

其中，P_kt是机组k在时段t的出力，f(·)是关于机组出力的变动成本函数，SU_k是机组k的开机成本，y_kt是机组k在时段t的开机状态0-1变量，若机组k在时段t由关机状态转换为开机状态，则y_kt等于1，否则为0，SD_k为机组k的关机成本，z_kt是机组k在时段t的关机状态0-1变量，若机组k在时段t由开机状态转换为关机状态，则z_kt等于1，否则为0；

2)构建电力系统机组组合优化模型的约束条件，具体如下：

2-1)系统负荷平衡约束：

其中，D_bt是节点b在时段t的负荷，机组组合必须满足每个时段的系统负荷平衡约束；

2-2)发电机组技术约束：