地区水电调峰限制出力预估优化方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种地区水电调峰限制出力预估优化方法，实施步骤包括输入目标地区的限制出力控制总量A以及所有水电站单元的基本信息，进行三轮调度得到任意水电站单元i的三轮调度出力Ji并求和得到限制出力总量Xi，计算任意水电站单元i的偏离度Ri并修正限制出力总量Xi和/或限制出力的起始时间，向各个水电站单元下达该水电站单元最终的限制出力总量以及限制出力的起始时间构成的限制出力操作指令。本发明专利技术能够实现在电网调峰无法避免电站弃水时严格落实“三公调度”有关规定分配各水电站出力，结合各个水电站的当前情况兼顾各电站的利益，为当值调度员提供一个有力的辅助工具，确保“公开、公平、公正”地开展水电调度工作。

【技术实现步骤摘要】
地区水电调峰限制出力预估优化方法及系统
本专利技术涉及区域性电调峰限制出力调度技术，具体涉及一种地区水电调峰限制出力预估优化方法及系统。
技术介绍
随着电网低谷负荷持续走低，峰谷差拉大，加之风电、太阳能发展极为迅速，供需矛盾进一步突出。当区域电网中地区小水电丰富，分布较广，且受装机容量等其它因素影响，水电调度自动化系统不够高，弃水、弃风将成为常态。在水电调峰限制出力时，若仅凭当值调度员掌控，需收集大量的信息，难免会耗费大量计算时间在负荷分配上，且不能很好地保证“三公调度”的执行，事后还要进行大量的数据统计分析工作，这样不但增加了调度员劳动强度，而且工作效率较低。随着大规模的水电群并网发电，电网低谷负荷持续走低，需要一种地区水电调峰限制出力预估优化方法及系统，以实现在电网调峰无法避免电站弃水时，调度机构将严格落实“三公调度”有关规定，分配各县调及直调电站水电出力，结合统计的各个水电站当前水位情况，并兼顾各电站的利益，为当值调度员提供一个有力的辅助工具，确保“公开、公平、公正”地开展水电调度工作。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种地区水电调峰限制出力预估优化方法及系统，本专利技术能够实现在电网调峰无法避免电站弃水时严格落实“三公调度”有关规定分配各水电站出力，结合各个水电站的当前情况兼顾各电站的利益，为当值调度员提供一个有力的辅助工具，确保“公开、公平、公正”地开展水电调度工作。为了解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：本专利技术提供一种地区水电调峰限制出力预估优化方法，实施步骤包括：1）输入目标地区的限制出力控制总量A以及所有水电站单元的基本信息，所述基本信息包括水电站单元i的水电消纳等级Ei、计划出力Fi以及实际出力Gi，所述水电消纳等级Ei包括“弃水”、“即将弃水”、“未弃水”三种等级，所述水电站单元为单个水电站或者两个以上水电消纳等级Ei同时归类为“弃水”或“未弃水”的水电站；2）结合目标地区的限制出力控制总量A以及任意水电站单元的基本信息进行三轮调度，得到任意水电站单元i的第一轮调度出力Hi、第二轮调度出力Ii、第三轮调度出力Ji；3）针对任意水电站单元i，计算其第一轮调度出力Hi、第二轮调度出力Ii、第三轮调度出力Ji三者之和得到水电站单元i的限制出力总量Xi；4）计算任意水电站单元i的偏离度Ri；5）输入各个水电站单元限制出力的起始时间，基于偏离度Ri修正水电站单元i的限制出力总量Xi和/或限制出力的起始时间，得到任意水电站单元i最终的限制出力总量以及限制出力的起始时间；6）向各个水电站单元下达限制出力操作指令，所述限制出力操作指令包括该水电站单元最终的限制出力总量以及限制出力的起始时间。优选地，步骤2）的详细步骤包括：2.1）针对任意水电站单元i进行第一轮调度：如果水电站单元i的水电消纳等级Ei为“未弃水”，则跳转执行步骤2.2）；否则设置水电站单元i的第一轮调度出力Hi为0，跳转执行步骤2.3）；2.2）判断限制出力控制总量A小于所有水电站单元i的第一轮未弃水出力Oi的总和Osum是否成立，如果成立则根据式（1）设置水电站单元i的第一轮调度出力Hi的值，否则设置水电站单元i的第一轮调度出力Hi的值为水电站单元i的实际出力Gi；跳转执行步骤4）；对于水电消纳等级Ei为“未弃水”的水电站单元i而言，第一轮未弃水出力Oi的值为实际出力Gi，对于水电消纳等级Ei为“弃水”、“即将弃水”的水电站单元i而言，第一轮未弃水出力Oi为0；Hi=A*Gi/Osum（1）式（1）中，Hi为水电站单元i的第一轮调度出力，A为限制出力控制总量，Gi为水电站单元i的实际出力，Osum为所有水电站单元i的第一轮未弃水出力Oi的总和；2.3）针对任意水电站单元i进行第二轮调度：计算所有水电站单元i的第一轮调度出力Hi的和得到第一轮调度总出力Hsum，判断第一轮调度总出力Hsum大于或者等于限制出力控制总量A是否成立，如果成立则设置水电站单元i的第二轮调度出力Ii为0，跳转执行步骤2.6）；否则跳转执行步骤2.4）；2.4）判断水电站单元i的实际出力Gi减去计划出力Fi以及第一轮调度出力Hi的结果小于或等于0是否成立，如果成立则设置水电站单元i的第二轮调度出力Ii为0，跳转执行步骤2.6）；否则跳转执行步骤2.5）；2.5）判断限制出力控制总量A减去第一轮调度总出力Hsum以及各个水电站单元i不含未弃水的超出计划部分出力Ni之和Nsum的结果小于0是否成立，如果成立则根据式（2）设置水电站单元i的第二轮调度出力Ii的值；否则，设置水电站单元i的第二轮调度出力Ii的值为实际出力Gi减去计划出力Fi以及第一轮调度出力Hi的结果；对于水电消纳等级Ei为“未弃水”的水电站单元i而言，不含未弃水的超出计划部分出力Ni为0，对于水电消纳等级Ei为“弃水”、“即将弃水”的水电站单元i而言，不含未弃水的超出计划部分出力Ni的值为水电站单元i的实际出力Gi减去计划出力Fi得到的结果；Ii=(A-Hsum)*(Gi-Fi)/Nsum（2）式（2）中，Ii为水电站单元i的第二轮调度出力，A为限制出力控制总量，Hsum为第一轮调度总出力，Gi为水电站单元i的实际出力，Fi为水电站单元i的计划出力，Nsum为各个水电站单元i不含未弃水的超出计划部分出力Ni之和；2.6）针对任意水电站单元i进行第三轮调度：计算所有水电站单元i的第二轮调度出力Ii的和得到第二轮调度总出力Isum，判断第一轮调度总出力Hsum大于或等于限制出力控制总量A、第二轮调度总出力Isum和第一轮调度总出力Hsum的和大于或等于限制出力控制总量A两个条件是否任意一个条件成立，如果任意一个条件成立则设置水电站单元i的第三轮调度出力Ji为0，跳转执行步骤3）；否则跳转执行步骤2.7）；2.7）判断水电站单元i的实际出力Gi减去计划出力Fi以及第一轮调度出力Hi的结果小于0是否成立，如果成立则设置水电站单元i的第三轮调度出力Ji为0，跳转执行步骤3）；否则根据式（3）设置水电站单元i的第三轮调度出力Ji的值；Ji=(Gi-Hi-Ii)/Msum*(A-Hsum-Isum)（3）式（3）中，Ji为水电站单元i的第三轮调度出力，Gi为水电站单元i的实际出力，Hi为水电站单元i的第一轮调度出力，Ii为水电站单元i的第二轮调度出力，Msum为第一、二轮控制后的剩余出力Mi的总和，水电站单元i的第一、二轮控制后的剩余出力Mi的值为水电站单元i的实际出力Gi减去第一轮调度出力Hi以及第二轮调度出力Ii后得到的结果，A为限制出力控制总量，A为限制出力控制总量，Hsum为第一轮调度总出力，Isum为第二轮调度总出力。优选地，步骤4）中计算任意水电站单元i的偏离度Ri的函数表达式如式（4）所示；Ri=((Xi/Ci)-K)/K（4）式（4）中，Ri为水电站单元i的偏离度，Xi为水电站单元i的限制出力总量，Ci为水电站单元i的装机容量，K为所有水电站单元i的限制出力总量Xi的总和除以所有水电站单元i的装机容量Ci的总和得到的结果。优选地，步骤1）输入目标地区的限制出力控制总量A以及所有水电站单元的基本信息时，将下一级行政区域的水电站打包形成“弃水”的水电站单元和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地区水电调峰限制出力预估优化方法，其特征在于实施步骤包括：1）输入目标地区的限制出力控制总量A以及所有水电站单元的基本信息，所述基本信息包括水电站单元i的水电消纳等级Ei、计划出力Fi以及实际出力Gi，所述水电消纳等级Ei包括“弃水”、“即将弃水”、“未弃水”三种等级，所述水电站单元为单个水电站或者两个以上水电消纳等级Ei同时归类为“弃水”或“未弃水”的水电站；2）结合目标地区的限制出力控制总量A以及任意水电站单元的基本信息进行三轮调度，得到任意水电站单元i的第一轮调度出力Hi、第二轮调度出力Ii、第三轮调度出力Ji；3）针对任意水电站单元i，计算其第一轮调度出力Hi、第二轮调度出力Ii、第三轮调度出力Ji三者之和得到水电站单元i的限制出力总量Xi；4）计算任意水电站单元i的偏离度Ri；5）输入各个水电站单元限制出力的起始时间，基于偏离度Ri修正水电站单元i的限制出力总量Xi和/或限制出力的起始时间，得到任意水电站单元i最终的限制出力总量以及限制出力的起始时间；6）向各个水电站单元下达限制出力操作指令，所述限制出力操作指令包括该水电站单元最终的限制出力总量以及限制出力的起始时间。...

【技术特征摘要】
1.一种地区水电调峰限制出力预估优化方法，其特征在于实施步骤包括：1）输入目标地区的限制出力控制总量A以及所有水电站单元的基本信息，所述基本信息包括水电站单元i的水电消纳等级Ei、计划出力Fi以及实际出力Gi，所述水电消纳等级Ei包括“弃水”、“即将弃水”、“未弃水”三种等级，所述水电站单元为单个水电站或者两个以上水电消纳等级Ei同时归类为“弃水”或“未弃水”的水电站；2）结合目标地区的限制出力控制总量A以及任意水电站单元的基本信息进行三轮调度，得到任意水电站单元i的第一轮调度出力Hi、第二轮调度出力Ii、第三轮调度出力Ji；3）针对任意水电站单元i，计算其第一轮调度出力Hi、第二轮调度出力Ii、第三轮调度出力Ji三者之和得到水电站单元i的限制出力总量Xi；4）计算任意水电站单元i的偏离度Ri；5）输入各个水电站单元限制出力的起始时间，基于偏离度Ri修正水电站单元i的限制出力总量Xi和/或限制出力的起始时间，得到任意水电站单元i最终的限制出力总量以及限制出力的起始时间；6）向各个水电站单元下达限制出力操作指令，所述限制出力操作指令包括该水电站单元最终的限制出力总量以及限制出力的起始时间。2.根据权利要求1所述的地区水电调峰限制出力预估优化方法，其特征在于，步骤2）的详细步骤包括：2.1）针对任意水电站单元i进行第一轮调度：如果水电站单元i的水电消纳等级Ei为“未弃水”，则跳转执行步骤2.2）；否则设置水电站单元i的第一轮调度出力Hi为0，跳转执行步骤2.3）；2.2）判断限制出力控制总量A小于所有水电站单元i的第一轮未弃水出力Oi的总和Osum是否成立，如果成立则根据式（1）设置水电站单元i的第一轮调度出力Hi的值，否则设置水电站单元i的第一轮调度出力Hi的值为水电站单元i的实际出力Gi；跳转执行步骤4）；对于水电消纳等级Ei为“未弃水”的水电站单元i而言，第一轮未弃水出力Oi的值为实际出力Gi，对于水电消纳等级Ei为“弃水”、“即将弃水”的水电站单元i而言，第一轮未弃水出力Oi为0；Hi=A*Gi/Osum（1）式（1）中，Hi为水电站单元i的第一轮调度出力，A为限制出力控制总量，Gi为水电站单元i的实际出力，Osum为所有水电站单元i的第一轮未弃水出力Oi的总和；2.3）针对任意水电站单元i进行第二轮调度：计算所有水电站单元i的第一轮调度出力Hi的和得到第一轮调度总出力Hsum，判断第一轮调度总出力Hsum大于或者等于限制出力控制总量A是否成立，如果成立则设置水电站单元i的第二轮调度出力Ii为0，跳转执行步骤2.6）；否则跳转执行步骤2.4）；2.4）判断水电站单元i的实际出力Gi减去计划出力Fi以及第一轮调度出力Hi的结果小于或等于0是否成立，如果成立则设置水电站单元i的第二轮调度出力Ii为0，跳转执行步骤2.6）；否则跳转执行步骤2.5）；2.5）判断限制出力控制总量A减去第一轮调度总出力Hsum以及各个水电站单元i不含未弃水的超出计划部分出力Ni之和Nsum的结果小于0是否成立，如果成立则根据式（2）设置水电...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈效，谭海波，张自强，朱琳，詹秋芬，王成龙，王贵林，罗一博，杨珉，胡远康，周德阳，杨峻，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司湘西供电分公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：湖南,43