[发明专利]一种实时发电计划闭环控制的分步优化方法

摘要

本发明公开了一种实时发电计划闭环控制的分步优化方法，包括下列步骤获取各类优化数据，确定实时发电计划闭环控制的优化空间；分别建立实时发电计划闭环控制的有功优化模型与控制模式优化模型；当系统中机组调节容量不足时，有功优化模块会优先调整机组的出力计划，实现可调容量的优化转移；若机组调节容量仍然无法满足要求时，控制模式优化模块会进一步调整机组的控制模式，补充系统的可调容量水平；经过分步优化，最终获得合理的实时发电计划闭环控制结果。本发明有助于电网对控制资源更合理调用，提高电网调度的精细化水平。

主权项

一种实时发电计划闭环控制的分步优化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)确定需要开展实时发电计划闭环控制的周期，进行数据准备，获取周期内各时段最新的负荷、调节备用需求，获取周期内检修计划、联络线计划、各机组的初始计划，获取发电机组的实际控制模式，以确定实时发电计划闭环控制的优化空间；2)基于发电机组的实际控制模式，考虑系统平衡约束、机组运行约束、电网安全约束，以机组出力偏差成本与系统调节备用松弛成本之和最小为目标函数，建立实时发电计划闭环控制的有功优化模型，实现机组出力计划与调节备用的联合优化；实时发电计划闭环控制的有功优化模型为：目标函数：约束条件：pit+rit≤xi0*Ri,max+(1‑xi0)Pi,maxpit‑rit≥xi0*Ri,min+(1‑xi0)Pi,min‑Δi≤pit‑pi(t‑1)≤Δi0≤rit≤τVi其中，I为系统中参与实时调度的机组数，T为实时发电计划周期包含时段数，pit为机组i在时段t的出力；pit0为机组i在时段t的初始计划出力；C(|pit‑pit0|)为机组出力绝对偏差的成本函数，它是分段线性的凸曲线；qt为时段t的系统调节备用松弛变量；M为系统调节备用松弛惩罚成本；Lt为系统t时段的总负荷；rit为机组i在时段t提供的调节备用；Qt为系统在时段t的调节备用需求；xi0为机组i的实际控制模式，0代表计划模式，1代表调节模式；Ri,max和Ri,min分别表示机组i调节能力的上下限；Pi,max和Pi,min分别表示机组i发电出力的上下限；Δi为机组i每时段爬坡速率的最大值；τ为给定允许的机组响应时间；Vi为机组i的调节速率；和分别表示支路ij的潮流上下限，pij(t)为支路ij在t时段的潮流；将模型中的非线性因素线性化表达，采用线性规划法计算出机组在调度周期内各时段的有功出力pit、调节备用rit以及各时段的系统调节备用松弛量qt；3)根据步骤2)的有功优化结果，判断实际控制模式能否满足调节备用需求；若各时段的系统调节备用松弛量总加值为零，则实际控制模式能够满足调节备用需求，设置机组i在时段t的控制模式xit为其实际控制模式，进入步骤5)，否则进入步骤4)；4)基于实时发电计划闭环控制的有功优化结果，考虑系统调节备用需求，以系统中所有机组的控制模式转换成本之和最小为目标函数，建立实时发电计划闭环控制的控制模式优化模型，动态选择提供调节备用的发电机组；实时发电计划闭环控制的控制模式优化模型为：目标函数：约束条件：xit‑xi(t‑1)＝yit‑zityit+zit≤1其中，xit为机组i在时段t的控制模式状态，0/1变量，0代表计划模式，1代表调节模式；yit为机组i在时段t是否由计划模式转换为调节模式，0/1变量；zit为机组i在时段t是否由调节模式转换为计划模式，0/1变量；Si为机组i由计划模式转换为调节模式的优先级成本；Ki为机组i由调节模式转换为计划模式的优先级成本；Qt为系统在时段t的调节备用需求；Ot为系统在时段t的调节备用需求上限；采用混合整数规划法计算出机组在调度周期内各时段的控制模式xit；5)计算结束；获得机组在调度周期内各时段的有功出力，将其作为自动发电控制环节的基点功率；获得机组在调度周期内各时段的控制模式,将其作为自动发电控制环节的基本控制模式；优化结束。