[发明专利]一种电力系统中长期运行模拟方法、储存介质及计算设备

说明书

本发明公开了一种电力系统中长期运行模拟方法、储存介质及计算设备，获取电力系统数据；建立一阶段经济调度方式下的安全约束电厂组合模型，将经济调度改为三公调度方式，添加火电厂利用小时数约束并修正目标函数，添加火电发电进度偏差罚项；建立二阶段经济调度方式下的安全约束机组组合模型，设计边界条件传递原则，将一阶段问题求解结果改进为三公调度方式，添加火电厂发电量约束和火电机组运行状态限制约束，并对目标函数做出修正，添加火电厂发电进度偏差罚项；经过两次滚动计算求解得到1个规划年的电力系统运行模拟结果，从而实现中长期运行模拟的整体流程。本方法对大规模电力系统的电网规划评估具有更强的适应性以及实用价值。

技术领域

本发明属于电网规划评估技术领域，具体涉及一种基于两阶段PCUC的电力系统中长期运行模拟方法。

背景技术

随着能源革命的发展，我国电力系统的电源结构在几年间发生了质的改变，新能源的大规模接入，储能等灵活资源的投建，使得系统的不确定性变得更大，给电网规划方案的制定带来巨大挑战。因此评估电网规划方案的合理性变得至关重要。电网规划评估的核心思想是要建立数学模型，能够比较真实的模拟电力系统的运行情况，从而统计相应指标对计算结果进行评估分析。电力系统中长期运行模拟方法就是通过建立中长期尺度(时间尺度一般在1个规划水平年及以上)下的安全约束机组组合(SCUC)模型，模拟系统实际运行过程中的火电机组开停机状态，以及保证各时刻功率平衡下的各类电源出力水平。SCUC模型是一个复杂的混合整数线性规划(MILP)问题，添加的约束会随着系统元件类型的增加而变得更加复杂，整个模型的规模也会随着时间尺度和系统元件数目的增加而成倍上升，尤其是其中与时间相耦合的约束，会严重影响SCUC模型的求解速度。

由于已有研究中SCUC模型的计算尺度大多为短期时间尺度，对研究中长期尺度下SCUC加速技术的研究很少，因此本发明提出一种基于两阶段PCUC的电力系统中长期运行模拟方法，并设计新的边界条件传递形式，能通过求解一个简单的安全约束电厂组合(SCPC)模型得到近似的运行模拟结果，通过对近似结果进行处理，形成相应的边界约束传给常规的SCUC模型，从而减少其中整数变量的数目，而且边界条件可以通过具体参数设置进行调控，从而权衡计算效率和计算精度，在可接受的计算时间内得到合理的计算结果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于两阶段PCUC的电力系统中长期运行模拟方法、储存介质及计算设备，对电网规划方案进行评估，并为电网规划方案的改进提供依据和建议。

本发明采用以下技术方案：

一种电力系统中长期运行模拟方法，包括以下步骤：

S1、获取电力系统基本技术数据、系统运行约束条件数据和系统运行预测数据；

S2、根据步骤S1的数据建立一阶段经济调度方式下的安全约束电厂组合模型，对模型进行改进，将经济调度改为三公调度方式，添加火电厂利用小时数约束并修正目标函数，添加火电发电进度偏差罚项；

S3、建立二阶段经济调度方式下的安全约束机组组合模型，设计边界条件传递原则，将步骤S2一阶段问题求解结果传给二阶段SCUC模型，改进为三公调度方式，添加火电厂发电量约束和火电机组运行状态限制约束，并对目标函数做出修正，添加火电厂发电进度偏差罚项；

S4、在步骤S1获取数据的基础上，滚动计算步骤S2中的一阶段SCPC模型，求解完毕后执行步骤S3，将SCPC模型的计算结果转换为SCUC模型的边界条件，滚动计算二阶段SCUC模型，求解得到1个规划年的电力系统运行模拟结果，实现中长期运行模拟的整体流程。