[发明专利]一种多时段高维投影机组组合模型的构建方法和装置

说明书

本发明适用于电力技术领域，提供了一种多时段高维投影机组组合模型的构建方法和装置，该方法通过采集电力系统电机机组的基础数据，利用变量投影技术将机组功率变量及与其相关的参数投影到区间[0,1]，并引入电机机组在多个时段内单个机组的所有运行状态，并基于机组的实际运行需求利用引入的状态变量系统地推导出多时段内的机组出力上界约束和爬坡约束的理想表达形式；利用引入的新状态变量与其他状态变量之间的关系消除新状态变量以提升模型的简洁性，加入其他约束和目标函数后最终得到多时段的机组组合模型。根据该建模方法，一个多时段高维投影机组组合模型被建立。该模型更紧凑，且计算效率更高。

技术领域

本发明属于计算机技术领域，尤其涉及一种多时段高维投影机组组合模型的构建方法和装置。

背景技术

能源是现代社会的血液，是人类社会生存和发展的重要物质基础。然而，化石能源的大量消耗也导致能源短缺、环境污染等问题愈加严重。电能作为我国社会生产和生活的重要能源消费形式，在能源消费总量中占据的比重较大。然而，由于火力发电需要消耗大量的化石能源，并产生大量的二氧化碳等温室气体，使得电力行业成为了化石能源的主要“消费者”和温室气体的主要“生产者”。在此背景下，使用可再生能源替代化石能源进行发电和提高能源的利用效率是缓解能源紧张、改善环境质量的重要措施。然而，可再生能源受天气等不确定因素影响较大，提高其利用率仍有许多技术难点要解决，所以当下的最为有效的手段是提高化能源的利用效率。因此，优化火力发电机组的调度计划，对减少化石能源的使用和温室气体的排放具有十分重要的意义。

优化发电机组的调度计划，就是在保证电力系统安全运行的前提下，以总发电费用最少或者其它需求为目标优化发电机组的启停和出力计划。为了便于研究，人们根据数学规划理论将发电机组调度计划的优化问题转化为一类混合整数规划(mixed integerprogramming，MIP)问题，即机组组合(the unit commitment，UC)问题。然而，UC问题是一种具有非凸、高维和离散等特性的混合整数非线性规划(mixed integer nonlinearprogramming，MINLP)问题，求解十分困难。

因此，目前迫切需要一种计算效率高的UC模型，用于控制和调度电网发电资源，同时满足机组完成合同电量的实际需求，达到资源优化配置和节能减排的目标。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种多时段高维投影机组组合模型的构建方法，旨在解决现有的UC模型求解困难，计算效率低，不能同时满足机组完成合同电量的实际需求，从而达到资源优化配置和节能减排的目标的问题。

本发明实施例是这样实现的，一种多时段高维投影机组组合模型的构建方法，所述方法包括：

采集电力系统发电机机组的基础数据，所述基础数据包括发电机机组的运行特性数据、负荷预测数据以及各时段的旋转备用数据；

利用变量投影技术将电机机组功率变量以及与其相关的参数进行投影，得到投影后的电机机组功率变量以及与其相关的参数，其中投影区间为[0,1]；

根据所述基础数据、投影后的电机机组功率变量以及与其相关的参数以及电机机组在运行、启动和关机三个时段内单个机组的所有运行状态变量，构建多时段高维投影机组组合模型。

本发明实施例的另一目的在于提供一种多时段高维投影机组组合模型的构建装置，所述装置包括：

数据采集单元，用于采集电力系统发电机机组的基础数据，所述基础数据包括发电机机组的运行特性数据、负荷预测数据以及各时段的旋转备用数据；