[发明专利]基于多层极限学习机的计及频率安全的检修计划优化方法

说明书

本发明公开了一种基于多层极限学习机的计及频率安全的检修计划优化方法，包括：步骤1、基于风电预测出力，最小化系统检修费用、机组开停机费用、燃料费用以及弃风、弃负荷功率，确定机组检修计划、机组组合和机组出力；步骤2、构建极限学习机模型，基于软件仿真平台，仿真得到训练样本，利用样本对极限学习机模型进行训练；步骤3、基于给出的检修‑运行计划，利用训练完成的极限学习机对系统频率安全指标进行预测；步骤4、判断频率安全指标是否满足要求，如果不满足，则添加约束条件重新优化；若满足，则输出检修优化结果；通过建立频率指标预测模型，校验检修计划是否满足频率安全约束，提高电力系统安全稳定运行水平。

技术领域

本发明属于大电网不确定性优化调度领域，具体涉及一种基于多层极限学习机的计及频率安全的检修计划优化方法。

背景技术

由于环境问题以及能源问题的日益突出，寻找可再生能源替代化石能源的需求也日益迫切。但包括风能在内的可再生能源往往无法为系统提供惯量支撑，随着系统中新能源渗透率的逐步提升，在功率扰动情况下，系统容易发生频率失稳。目前，为得到频率指标的精确值，一般采用时域仿真方法，根据大量数值计算得到频率变化曲线和频率指标来判断扰动发生后的系统频率安全性，以及是否会触发低频减载/高频切机等装置动作。然而，时域仿真存在着计算量大、运算耗时长等固有缺陷，只适用于离线仿真分析。基于系统频率响应模型的单机等值法虽可在线大致预测系统受扰后的频率轨迹，但该方法忽略了高阶非线性环节以及限幅环节，频率指标预测误差较大，难以适应实际应用中高精度的要求；检修计划的安排是调度部门的一项重要工作，但目前有关检修计划编制的模型未考虑频率安全。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于多层极限学习机的计及频率安全的检修计划优化方法，通过建立频率指标预测模型，校验检修计划是否满足频率安全约束，提高电力系统安全稳定运行水平。

本发明的技术方案是：

一种基于多层极限学习机的计及频率安全的检修计划优化方法，所述方法包括：

步骤1、基于风电预测出力，最小化系统检修费用、机组开停机费用、燃料费用以及弃风、弃负荷功率，确定机组检修计划、机组组合和机组出力；

步骤2、构建极限学习机模型，基于软件仿真平台，仿真得到训练样本，利用样本对极限学习机模型进行训练；

步骤3、基于给出的检修-运行计划，利用训练完成的极限学习机对系统频率安全指标进行预测；

步骤4、判断频率安全指标是否满足要求，如果不满足，则添加约束条件重新优化；若满足，则输出检修优化结果。

频率安全指标包括频率极值、最大频率变化率以及准稳态频率。

确定机组检修计划、机组组合和机组出力的方法包括：构建目标函数式以及约束条件，分别为检修状态约束、检修时长约束、检修连续性约束、检修资源约束、开停机状态约束、最小开停机时间约束、电网拓扑约束、机组出力约束、机组爬坡约束、风电场出力约束、弃负荷约束、电力平衡约束、直流潮流方程约束、线路潮流约束以及检修运行耦合约束。

构建的目标函数式及约束条件表达式包括：