[发明专利]一种基于安全约束机组组合模型的出清方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于安全约束机组组合模型的出清方法及装置，通过获取未求解的SCUC模型，并在SCUC模型的爬坡约束中，根据爬坡速率与所有机组中的最大技术出力和最小技术出力，对SCUC模型添加不同的约束；在SCUC模型的各线路的网络约束中，根据各线路的阻塞情况剔除冗余的模型约束；最后，对经过优化后的SCUC模型的成本函数进行出清计算，出清后的结果包括机组组合及分时节点电价结果。通过采用本发明理论，能使出清引擎加快求解SCUC模型，从而提高电力交易中心的出清引擎的计算效率，减少电价结算的时延，节约成本。

技术领域

本发明涉及电力市场出清技术领域，尤其涉及一种基于安全约束机组组合模型的出清方法及装置。

背景技术

随着中国电力市场改革步伐的加快，全国各地的电力现货交易市场的规模不断扩大，交易中心的输配电价、配售电等业务亦不断完善。在电力交易市场中，现货交易一般通过竞价方式确定电能交易的数量和价格。现货交易包括日前交易、日内交易和实时交易等。在电力现货市场的环境下，交易中心的出清引擎的优化计算目标是社会福利最大化，这其中包括考虑电网的安全和发电机组状态。因此，交易中心的出清引擎求解安全约束机组组合(Security Constrained Unit Commitment，SCUC)模型，是现货市场环境下编制发电计划的核心环节。

然而，对于交易中心而言，下午一点，出清引擎开始进行出清计算，五点前须发布交易结果，但由于电力系统过于庞大，模型复杂度过高，出清引擎在实际计算中难以保障五点前发布交易结果。此外，在安全约束机组组合模型的约束中，由于电网传输特性限制，在一些不会达到爬坡上下限的情况中，爬坡约束的设置导致求解存在冗余的计算量；同时，很多线路潮流上下限约束自始至终也没有生效，单纯依赖商业求解器的预处理难以有效剔除这些约束，导致模型求解速度降低。而对于以上问题，现有技术通过等式约束优化、平衡约束优化和重新定义约束优化等方法，对安全约束机组组合模型的约束进行优化，以减少沉余约束。但以上优化方法都是基于数学角度出发，忽略模型所表达的具体含义，对模型处理的情况仅具有较强的普适性。但对于实际的安全约束的机组组合问题中，模型中的约束存在固有的物理意义，模型的系数之间存在耦合关系。此外，由于SCUC问题的特殊性，基本不会出现等式约束的冗余现象，等式约束的规模缩减对SCUC问题并无有效改善。

因此，随着社会的不断发展，电力系统将会更加复杂，社会也会对电网提出更高强度的需求，这要求电力交易市场的出清引擎必须实现快速求解安全约束机组组合模型。

发明内容

本发明实施例提出一种基于安全约束机组组合模型的出清方法及装置，能提高电力市场交易中心出清引擎的计算速度，减少时延带来的损失。

本发明实施例提供一种基于安全约束机组组合模型的出清方法，包括：

获取未求解的SCUC模型；其中，所述SCUC模型的约束条件包括爬坡约束以及网络约束；

在所述SCUC模型的爬坡约束中，根据爬坡速率与所有机组中的最大技术出力和最小技术出力之间差值的比较，对所述SCUC模型添加不同的约束，以对所述SCUC模型的求解可行域进行优化；

在所述SCUC模型的各线路的网络约束中，根据各所述线路中已排序好的所有节点的转移分布因子，计算各所述线路的最大传输容量，并根据已计算的各所述线路的最大潮流以及所述最大传输容量，对各所述线路的网络约束进行优化处理，以剔除冗余的模型约束；

对经过优化后的所述SCUC模型的成本函数进行出清计算，出清后的结果包括机组组合及分时节点电价结果。

进一步的，所述在所述SCUC模型的爬坡约束中，根据爬坡速率与所有机组中的最大技术出力和最小技术出力之间差值的比较，对所述SCUC模型添加不同的约束，以对所述SCUC模型的求解可行域进行优化，具体为：

计算所述最大技术出力减去所述最小技术出力的差值，以算出第一计算值；