一种火电双层调峰方法技术

本发明专利技术公开了一种火电双层调峰方法，包括：S1、对各个火电机组，划分调峰出力范围，不同出力范围对应不同的整数变量值；S2、给出火电所应承担的负荷曲线；S3、进行整数变量的求解，即第一层求解：S4、进行各火电机组出力的求解，即第二层求解；S5：根据所述第二层火电调峰模型的求解结果给出每个火电机组的出力和等效启停调峰容量。本发明专利技术具有如下优点：能够考虑火电机组的各个调峰出力范围；能够将混合整数规划问题解耦为一个整数规划问题和一个线性规划问题，从而减少计算时间；能够给出调峰方案中火电机组的等效启停调峰容量，从而对火电调峰代价有一个较为宏观的描述。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设及电力系统的优化与运行，尤其设及火电机组占较大比例且需要参与调 峰的省级电网，具体设及。
技术介绍
调峰问题是电网日常运行规划中的重要问题之一。在某些省级电网中，电网峰谷 差及峰谷差率增长水平要远快于负荷增长水平，而且随着可控性较差的特高压的接入，最 小负荷增长缓慢，造成峰谷差进一步拉大，特高压引入后缓解了峰时缺电的问题，但又给谷 荷时段带来新的压荷和停机压力。因此，电网面临的调峰问题日益严峻，需要通过各种手段 来解决调峰问题。 常规燃煤火电机组虽然并非良好的调峰电源，但确实是可控性最好的调峰电源之 一。而且合理地安排火电调峰方案，可W提高火电机组的利用率，减少火电启停次数。因此， 对火电机组的调峰方案研究和计算是很有意义的。然而，目前的火电调峰模型中，大多没有 专口对火电机组的深度调峰进行考虑，或者考虑的不够详细。运就使得电网调峰缺乏了一 种很重要的手段。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决上述技术问题之一。 为此，本专利技术的目的在于提出。 为了实现上述目的，本专利技术提供了，包括W下步骤：S1、对 每个火电机组，均划分调峰出力范围；S2、给出火电负荷曲线；S3、W火电机组整体等效启 停调峰容量为目标，W火电机组最小可带负荷、最大可带负荷、持续开机时间、持续停机时 间、向上备用需求和向下备用需求为约束，建立第一层火电调峰模型，并对所述第一层调峰 模型进行求解；S4、W减小系统运行总费用和火电机组出力波动为目标，W火电机组爬坡速 率、向上备用需求和向下备用需求等为约束，建立第二层火电调峰模型，并对所述第二层火 电调峰模型进行求解；S5 :根据所述第二层火电调峰模型的求解结果给出每个火电机组的 出力值，其中，所述第二层优化目标包括火电机组出力波动和系统运行总费用。根据本专利技术实施的，能够考虑火电机组的各个调峰出力范 围，并且减少计算时间。 另外，本专利技术还可W具有如下附加的技术特征：进一步地，所述步骤Sl进一步包括：WRit表示描述i号火电机组t时刻出力范围 的整数变量，所述Rit的取值及相应的描述状态确定如下表： 进一步地，所述步骤S3进一步包括：S301:等效启停调峰容量的定义：同一机组相 邻时刻变量Rit和RIW在不同取值的情况下所表示的意义如下表： ;S302:建立所述第一层火电调峰模型，表达式如下式： 其中，P。。为所述火电机组整体等效启停调峰容量，NM所述火电机组整体等效启停 调峰次数，Ctmi。为所述最小可带负荷，Ctm。、为所述最大可带负荷，IT为持续开机时间，？f为停机时间集合，为系统t时刻的向上备用需求，为系统t时刻的向下备用需 求，为火电机组i的容量，T为所研究时间段节点数，N。为火电机组数目，a、0为加权 系数，婷为t时刻负荷预测值，乂T、户为火电机组i的最大开机、关机时间；[001引Pii( ?)和Pi2( ?)将整数变量映射到各机组出力范围下限和上限给出，r"、矿f采用捜索的方法进行计算。 进一步地，所述步骤S4进一步包括：S401:总燃煤费用如下式：[00过其中，FCit为第i号火电机组t时刻的运行燃料费用，C31、Cbi和C。为所述第i号 火电机组费用特性曲线中的常数，巧3为火电机组i在t时刻的出力；全体火电机组出力波 动的惩罚项如下项： 其中，化11曰。1、化11曰。2为惩罚项化11曰。的两种表示方法，所述第二层火电调峰模型的 整体目标函数如下式：ObJc= a iTC+a sPena。其中，a1、a2均为权重系数；S402:采用二次规划软件对所述第二层火电调峰模 型进行求解，所述二次规划软件包括Cplex或Gurobi。 本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变 得明显，或通过本专利技术的实践了解到。【附图说明】 本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变 得明显和容易理解，其中：图1是本专利技术一个实施例的流程图； 图2是本专利技术一个实施例的1号火电机组出力的示意图；图3是本专利技术一个实施例的3号火电机组出力的示意图； 图4是本专利技术一个实施例的7号火电机组出力的示意图； 图5是本专利技术一个实施例的9号火电机组出力的示意图。【具体实施方式】 下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。[003引在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语"中屯、V纵向V横向V上V吓V前"、 "后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"等指示的方位或位置关系为基于 附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所 指的装置或元件必须具有特定的方位、W特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发 明的限制。此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要 性。 在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语"安装"、"相 连"、"连接"应做广义理解，例如，可W是固定连接，也可W是可拆卸连接，或一体地连接；可 W是机械连接，也可W是电连接；可W是直接相连，也可W通过中间媒介间接相连，可W是 两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可W具体情况理解上述术语在本 专利技术中的具体含义。参照下面的描述和附图，将清楚本专利技术的实施例的运些和其他方面。在运些描述 和附图中，具体公开了本专利技术的实施例中的一些特定实施方式，来表示实施本专利技术的实施 例的原理的一些方式，但是应当理解，本专利技术的实施例的范围不受此限制。相反，本专利技术的 实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。[003引W下结合附图描述根据本专利技术实施例的。 本专利技术所述的考虑不同调峰深度的火电双层调峰模型原理为：对各个火电机组， 划分调峰出力范围，不同出力范围对应不同的整数变量值；给出火电所应承担的负荷曲线； 进行整数变量的求解，即第一层求解：考虑目标为火电机组整体的启停调峰容量最小，考虑 约束条件为启停时间约束、W及处理上下限和功率平衡的松弛约束，并采用一种改进的遗 传算法进行计算；进行各火电机组出力的求解，即第二层求解：考虑目标为火电机组煤耗 量或者出力波动最小，考虑约束条件为火电机组出力上下限约束、爬坡速率约束、W及功率 平衡的严格约束。专利技术实施例公开的，包括W下步骤：S1、对各个火电机组，划分调峰出力范围，不同出力范围对应不同的整数变量值。[004引具体地，W下根据《湖南电网火电厂调峰管理办法》中提到的方法，可W将RJ勺取 值及意义确定如下：[004引表1整数变量Rit的取值及对应状态S2、给出火电所应承担的负荷曲线；具体地，根据需要给出某日一定时间间隔的火电机组部分承担的负荷曲线。S3、进行整数变量的求解，即第一层求解；具体地，即为电调峰双层模型的第一层建模及求解方法。第一层模型需要考虑等 效启停调峰容量作为优化目标，而在约束条件的处理方面，考虑两个约束条件，一是出力范 围约束，二是最小启停时间约束，将它们作为惩罚项加入目标函数中。如果某时刻负荷不在 基因所确定的出力范围本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种火电双层调峰方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、对每个火电机组，均划分调峰出力范围；S2、给出火电负荷曲线；S3、以火电机组整体等效启停调峰容量为目标，以火电机组最小可带负荷、最大可带负荷、持续开机时间、持续停机时间、向上备用需求和向下备用需求为约束，建立第一层火电调峰模型，并对所述第一层调峰模型进行求解；S4、以减小系统运行总费用和火电机组出力波动为目标，以火电机组爬坡速率、向上备用需求和向下备用需求等为约束，建立第二层火电调峰模型，并对所述第二层火电调峰模型进行求解；S5：根据所述第二层火电调峰模型的求解结果给出每个火电机组的出力值，其中，所述第二层优化目标包括系统运行总费用和火电机组出力波动。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张龙，胡斌奇，胡伟，刘显壮，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网湖南省电力公司，清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11