【技术实现步骤摘要】
一种发电生产模拟模型
本专利技术涉及电力节能
，具体地，涉及一种发电生产模拟模型。
技术介绍
电力系统运行模拟归纳起来可分为确定型和不确定型两种模型。确定型模型在时 序负荷曲线下，首先按照机组类型，安排非火电机组在负荷中承担的位置，之后再对火电机 组进行经济出力分配。不确定模型又可划分为随机性和概率性。随机性不确定模型是直 接在时序负荷曲线下进行生产模拟计算，主要方法有：Monte carlo和Markov法；概率性 模型是在等效负荷持续曲线下进行生产模拟计算，主要方法有分段直线逼近法、分块法、等 效电量函数法、累积量法、正态混合近似法。对于确定型和不确定型生产模拟，各有其优缺 点：确定型生产模拟可以考虑和时间、空间相关的一些约束条件，比如机组启停、调峰问题、 电网约束等，然而确定型模型仅用一定的系统的备用容量摸拟机组的事故，对电力系统的 可靠性分析缺乏深度；不确定型生产模拟弥补了确定型模拟的不足，然而又存在如下缺点： 在时序负荷曲线下进行生产模拟计算由于计算量太大而失去其适应性，在基于等效负荷持 续曲线的模拟对于系统调峰状况缺乏考虑等问题。不难发现这两种生产模拟在一定程度上 来说是互补的。 电网公司每年都会统一进行理论线损的计算，即根据历史的潮流和损耗的信息的 分析，统计出一段时间（年）内全网的线损量，以及损耗率。其中，历史信息是通过自动化 系统（SCADA)采集，并存储在数据库中，可以方便的查询、检索和统计。并不需要对发电、用 电以及潮流变化规律的把握，相对简单且容易实现。然而，当需要对未来一段时间的损耗情 况...
【技术保护点】
一种发电生产模拟模型，其特征在于，包括依次配合设置的运行模拟基本流程子模型、模型说明子模型、计算模块和过程子模型、机组组合子模型、经济调度子模型、以及辅助问题处理子模型。
【技术特征摘要】
1. 一种发电生产模拟模型，其特征在于，包括依次配合设置的运行模拟基本流程子模 型、模型说明子模型、计算模块和过程子模型、机组组合子模型、经济调度子模型、以及辅助 问题处理子模型。2. 根据权利要求1所述的发电生产模拟模型，其特征在于，所述运行模拟基本流程子 模型，用于对发电生产模拟模型进行细化，确定模型的整个流程；和/或， 所述模型说明子模型，用于对发电生产模拟模型的符号约定、可再生能源模型、直流潮 流模型、目标函数和约束条件进行说明；和/或， 所述计算模块和过程子模型，包括非优化运行机组模拟计算、新可再生能源机组出力 安排、水电及抽蓄机组调峰优化；和/或， 所述机组组合子模型，包括机组组合模型的设计、联合时段的选择、可再生能源切除出 力的处理；和/或， 所述经济调度子模型，用于解决在机组组合完成后，对剩余时段出力进行分配，保证运 行电费或者购电费用最小；和/或， 所述辅助问题处理子模型，包括机组的启停优化运行和最优性分析。3. 根据权利要求2所述的发电生产模拟模型，其特征在于，所述模型说明子模型对发 电生产模拟模型进行细化，确定模型的整个流程的操作，具体包括： 首先根据装机进度表，考虑机组的投运、退役和技改等，确定投运机组；接下来需要根 据检修计划排除检修机组，最后确定可运行机组及其参数； 然后安排所有能够确定出力的机组，包括外来的协议送电、核电机组以及认为指定出 力的机组，根据电源所在区域，修正对应的负荷曲线； 根据可再生能源运行模拟模块随机模拟生成的可再生能源模拟出力，安排新可再生能 源出力，修正对应的负荷曲线； 以此修正后的多区域负荷曲线为基础，对于抽水蓄能和常规水电机组安排其削峰和填 谷，抽水可设定为平抽或满抽方式，并满足包含机组的容量、电量的约束，根据电源所在区 域，再次修正对应的负荷曲线； 对剩余的机组进行优化模拟运行。4. 根据权利要求2所述的发电生产模拟模型，其特征在于，所述模型说明子模型对发 电生产模拟模型的符号约定、可再生能源模型、直流潮流模型、目标函数和约束条件进行说 明的操作，具体包括： 2. 1)符号约定： 对使用变量的规则进行预定说明； 对模型使用到的变量进行预定说明； 2.2)可再生能源模型说明： 根据电网运行节能、环保的要求，在电网能够接纳的情况下要求可再生能源全额上 网； 根据以上情况，在建模中引入可再生能源出力预测变量并在日前发电计划模型 .f 中引入切除可再生能源的机制，使模型在系统无法提供调峰容量，系统备用容量不足或可 再生能源送出受阻情况下，切除部分可再生能源出力，可再生能源切除出力变量用！^^表 示； 2. 3)直流潮流模型说明 对所有到的直流潮流模型做简要说明，假定系统有N+1个节点，L条支路，M个机组，网 络连通，N、L、M均为自然数； 节点负荷列向量为D，机组出力列向量为P，节点注入功率列向量为Psp ;支路k与节点 i，j关联，正方向为i - j，支路导纳yk = 1/Xj ;关联矢量：A =吟，…寻…今…，轵，节 点-支路关联矩阵：J = 其行数为N+1，列数为L ;降阶节点-支路关联 矩阵：A = [M1, M2,. . .，Mj，其行数为N+1，列数为L ;支路导纳矩阵：y = diag ([yk])，行数与 列数均为L ;节点导纳矩阵而=AyAT ;节点-机组关联矩阵：Jnu >行数为N+1,列数为M ; Psp = AnuP-D, P为机组出力矢量； 由直流潮流公式可知： Psp = B0 Θ = AyA1 Θ Θ = (AyAV1Psp = (AyAV1(AnuP-D) (2-1)； 根据直流潮流计算得线路潮流： F = yAT Θ = yAT (AyAT) ^1Psp = yAT (AyAT) (AnuP-D) (2-2)； 可知，发电机转移分布因子矩阵为： W = yAT (AyAV1 (2-3)； 2.4)目标函数式中：T为总时段的集合；C(Pt)可以设定为各类型机组t时段输出功率为Pt时的电价 或煤耗，Vd为各节点平均停电损失，Cf为机组启停费用，Cw为切除可再生能源的成本，Θ， Π ，Y为加权系数，通常情况下为1，也能够根据需要调整；上式表明，目标函数为综合考虑 系统发电经济性、切负荷成本以及切除可再生能源的调度决策； 2. 5)约束条件 2. 5. 1)负荷与发电的平衡2.5.2)机组技术出力约束 对干不πτβ值M铂.对于可启停机组： Pt It P' < P1 Jt rJmm1J - Γ/ - Vmaxi/ (2.?). 对于水电与抽水蓄能机组： Pt 〈 pt〈 pt 1. min ~ 1 h ~ 1 h max (2-8〉? 对于可再生能源机组： Pt i Pt -Pt 1 W ~ 1 Wii ~ 1 Mf o<e〇<^：rf ￥?€Γ 帽； 2. 5. 3)系统正负备用要求 [\ψ+TXifDt <[if p：max/.+[If ^min/;+[if^；min + [IfPLf+{\fD\, VteT L J < L J d (2-10); 上式中：ru为系统在时段t要求的正备用率，可再生能源对系统备用的贡献应按其预 测出力计算，即使被切除，其被切除部分也计入备用容量； {ifD1 -r![\fDt /ieT ,…、 式中：rj为系统在时段t要求的负备用率，此时，可再生能源出力在此不计入，即等效 的认为可再生能源最小出力为0,即可以随时被切除； 2. 5. 4)支路潮流约束： -Cx < Fi <F^x ^imT . 其中： Ft = + mmfPf + WAmhPth + WAtl^X + WDtd i2_m ； 2. 5. 5)断面约束： < Wt < Fi \ft ezT ^srmaK - ^s - ^ Γ E i (2-14) 其中： F： = AmmX + AlWAngfFf + AdWAnshPIi + AdWAngwPld + AslWD1d ^AslWD1{2_15) ^ 2. 5. 6)动态约束 启停火电在一天中运行状态最多启停一次，大容量火电机组不允许启停。5.根据权利要求2所述的发电生产模拟模型，其特征在于，所述计算模块和过程子模 型进行非优化运行机组模拟计算、新可再生能源机组出力安排、水电及抽蓄机组调峰优化 的操作，具体包括： 从机组优化运行的数学模型中可见，其目标函数为全时段即规划期间内所有时段运行 成本最低，这需要通过每日的最优运营来实现： 3. 1)非优化运行机组模拟计算 日生产模拟首先对非优化运行机组，包括核电机组、热电机组以及指定出力机组； 3.2)新可再生能源机组出力安排 在进行生产模拟之前已经根据新可再生能源运行模拟模块得到各个新可再生能源电 源的时...
【专利技术属性】
技术研发人员：解佗，张刚，王维洲，刘福潮，郑晶晶，韩永军，马朝晖，张建华，李正远，华夏，陶国龙，杜培东，王庆玲，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网甘肃省电力公司，国网甘肃省电力公司电力科学研究院，西安理工大学，甘肃省电机工程学会科技咨询部，
类型：发明
国别省市：北京;11
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