[发明专利]一种大规模区域电网日前安全约束机组组合快速求解方法

说明书

本发明公开了一种大规模区域电网日前安全约束机组组合快速求解方法，针对国内大规模区域电网日前安全约束机组组合优化求解效率提升需求，本发明提供一种大规模区域电网日前安全约束机组组合快速求解方法，在大规模区域电网日前安全约束机组组合优化求解前，采用本方法预先判断系统内次日必开、必停机组集合，以及预先判断系统内次日存在、不存在潮流越限隐患的稳定断面，从而大幅度缩减日前安全约束机组组合优化中待确定的机组组合状态整数变量规模和需要考虑的电网稳定断面安全约束数量；提高大规模区域电网日前安全约束机组组合优化求解计算效率，使大规模区域电网日前安全约束机组组合优化算法达到实际应用水平。

技术领域

本发明涉及一种大规模区域电网日前安全约束机组组合快速求解方法，属于电力系统调度自动化技术领域。

背景技术

随着国内风电、光伏等新能源快速发展，电网新能源并网的快速扩大，部分电网受本地新能源装机容量、电源结构、负荷水平等因素，存在新能源消纳困难。长远来看，解决新能源消纳困难问题，主要是通过加强电网规划，解决于电网结构薄弱，以及电源布局不合理，无法满足高渗透率新能源发电接入后的电网频率电压和供电可靠性要求的问题。但从短期角度，通过大范围电网资源统筹优化，对促进新能源接纳也有非常明显的影响，当前，通过大规模区域电网常规能源与间歇式能源发电协调优化，挖掘电网潜力，提升风电、光伏等新能源发电接纳能力已经成为提升新能源消纳能力的主要手段之一。

大规模区域电网常规能源与间歇式能源发电协调优化，主要通过大规模区域电网内常规机组与新能源机组启停和出力计划的联合优化，合理安排常规机组启停，在保障电网安全前提下提升电网消纳新能源能力。在技术上，大规模区域电网内常规机组与新能源机组启停和出力计划的联合优化，主要是建立安全约束机组组合(SCUC)模型，采用混合整数线性规划(MIP)方法进行求解。大规模区域电网的安全约束机组组合模型，因机组数量大(国内区域电网一般包含4-6个省级电网，常规水火电机组超过1000台)，包含了大量的机组组合状态整数变量；并且大规模区域电网运行需要考虑的稳定断面数量庞大(一般省级电网稳定断面数量就可达到近500个)，需要考虑各个时段稳定断面潮流约束，采用混合整数线性规划方法求解时，存在求解时间长、收敛速度慢的问题，特别是对日前机组组合优化，难以在较短的时间(日前机组组合优化一般要求30分钟完成)求解出合理的机组组合计划，影响了安全约束机组组合技术在大规模区域电网日前调度计划中的应用。因此，提供大规模区域电网安全约束机组组合优化求解计算效率，是解决区域电网常规能源与新能源协调优化调度、提升大范围资源优化配置、促进新能源消纳能力提升的关键。

发明内容

目的：为了克服现有技术中存在的针对国内大规模区域电网日前安全约束机组组合优化模型直接求解耗时过长难以实际应用的问题，针对国内大规模区域电网日前安全约束机组组合优化求解效率提升需求，本发明提供一种大规模区域电网日前安全约束机组组合快速求解方法，在大规模区域电网日前安全约束机组组合优化求解前，采用本方法预先判断系统内次日必开、必停机组集合，以及预先判断系统内次日存在、不存在潮流越限隐患的稳定断面，从而大幅度缩减日前安全约束机组组合优化中待确定的机组组合状态整数变量规模和需要考虑的电网稳定断面安全约束数量；提高大规模区域电网日前安全约束机组组合优化求解计算效率。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种大规模区域电网日前安全约束机组组合快速求解方法，包括如下步骤：

步骤1：将大规模区域电网日前安全约束机组组合优化模型中的0/1整数变量y_i,t、z_i,t及u_i,t，松弛为[0,1]之间的连续变量，得到松弛后的大规模区域电网日前安全约束机组组合优化模型，采用线性规划方法对松弛后的大规模区域电网日前安全约束机组组合优化模型进行求解，得到全部机组各计划时段最优计划出力P_i,t；