一种电网系统的最大受电规模的计算方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电网系统的最大受电规模的计算方法，包括以下步骤：先获取发电机的发电功率、发电机成本参数、发电机开关机状态、发电机是否进行开机或关机动作，以及获取直流馈入功率和直流馈入功率成本，其中，发电机成本参数包括发电机的发电功率带来的环保和经济价值、发电机运行所需的固定成本、发电机开机动作所需的成本、发电机关机动作所需的成本和发电机的功率成本；再根据上述参数计算出电网系统的最大受电规模。本发明专利技术大大提高了电网系统最大受电规模计算的准确度和合理性。

【技术实现步骤摘要】
一种电网系统的最大受电规模的计算方法
本专利技术涉及电网规划与运行
，具体涉及一种电网系统的最大受电规模的计算方法。
技术介绍
我国能源资源与负荷中心呈逆向分布，东部负荷中心电网需接受多回远距离、大容量的高压直流输电，同时结合交流互联电网的电力互济，以满足日益增加的用电需求。以华东多直流馈入电网中的江苏电网为例，作为全国用电负荷最高的省级电网之一，高峰负荷方式下，除通过直流输电接受来自西南的水电和北部的煤电外，还需要通过与其交流互联的其他省级电网实现电力供给。由于受环保要求约束和政策影响，江苏省内燃煤机组逐步退役，本地开机规模下降，接受外来电力占比不断增加。因此为评估电网的受电能力，需对电网的最大受电规模进行计算，以提升负荷中心电网的供电安全性、可靠性与经济性。但是现有的受电规模的计算方法，计算准确度较低，不利于电网受电能力的准确评估。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种电网系统的最大受电规模的计算方法，能够提高电网系统的最大受电规模的计算准确度。为了解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案如下：一种电网系统的最大受电规模的计算方法，包括以下步骤：1)获取发电机的发电功率、发电机成本参数、发电机开关机状态、发电机是否进行开机或关机动作，以及获取直流馈入功率和直流馈入功率成本；所述发电机成本参数包括发电机的发电功率带来的环保和经济价值、发电机运行所需的固定成本、发电机开机动作所需的成本、发电机关机动作所需的成本和发电机的功率成本；2)根据发电机的发电功率、发电机成本参数、发电机开关机状态、发电机是否进行开机或关机动作、直流馈入功率和直流馈入功率成本计算出电网系统的最大受电规模。所述步骤2)中的电网系统的最大受电规模由以下公式得出：式中，Rt表示t时间段内电网系统的最大受电规模；O代表区域外发电机集合；Git表示t时间段发电机i的发电功率；wit表示t时间段发电机i发电功率带来的环保和经济价值；Iit表示t时间段发电机i的开关机状态，当发电机i开机时，Iit＝1，当发电机i关机时，Iit＝0；fit表示t时间段发电机i运行所需的固定成本；Mit表示发电机开机动作，当发电机i在t时间段初始时刻进行了开启动作时，Mit＝1，当发电机i在t时间段初始时刻未进行开启动作时，Mit＝0；sit表示在t时间段发电机i开机动作所需的成本；Nit表示发电机关机动作，当发电机i在t时间段初始时刻进行了关机动作时，Nit＝1，当发电机i在t时间段初始时刻未进行关机动作时，Nit＝0；hit表示在t时间段发电机i关机动作所需的成本；cit表示在t时间段发电机i的功率成本；Ejt表示在t时间段直流j的馈入功率；djt表示在t时间段直流j的馈入功率成本。所述电网系统的节点满足以下约束条件：Btθt＝Pt；式中,Bt表示t时间段的电网系统节点导纳矩阵，θt表示t时间段的电网系统的节点相角，Pt表示t时间段的电网系统的节点注入有功功率。Git满足以下约束条件：式中，Q是直流受端近区发电机组集合，PGlim表示直流受端近区内发电机组需要维持的最小开机出力。Git和Ejt满足以下约束条件：式中：Lt表示t时间段电网系统的负荷水平。所述电网系统的线路传输功率满足以下约束条件：PBt＝(Dt×At)×θt；其中，PBt是t时间段的线路潮流向量,At表示t时间段的电网系统关联矩阵，Dt表示对角矩阵，Dt中的对角线元素为电网系统中t时间段的各线路电纳，θt表示t时间段的电网系统的节点相角。PBt满足以下约束条件：-PB,max≤PBt≤PB,max；其中，PB,max表示线路潮流的上限。Git满足以下约束条件：IitGmini≤Git≤IitGmaxi；其中，Gmaxi表示发电机i的出力上限，Gmini表示发电机i的出力下限。Iit满足以下约束条件：Iit≤Ii(t-1)+Mit且Iit≥Ii(t-1)-Nit。本专利技术具有以下有益效果：本实施例的电网系统的最大受电规模的计算方法，综合考虑了区域外受电带来的环保和经济价值、发电机的直流馈入功率、直流馈入功率成本等多种计算参数，同时还对计算参数进行了直流潮流约束、直流受端近区开机规模约束等，更利于电网系统潮流的合理分布和提升电网系统运行稳定性，大大提高了电网系统最大受电规模计算的准确度和合理性。附图说明图1是本专利技术的IEEE14节点算例系统示意图；图2是四种方式的负荷水平的示意图；图3是四种方式的发电机组的出力水平的示意图；图4是四种方式的直流功率水平的示意图；图5是四种方式的最大受电规模的示意图；图6是方式1的计算结果图；图7是方式2的计算结果图；图8是方式3的计算结果图；图9是方式4的计算结果图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定。本实施例公开了一种电网系统的最大受电规模的计算方法，包括以下步骤：1)获取发电机的发电功率、发电机成本参数、发电机开关机状态、发电机是否进行开机或关机动作，以及获取直流馈入功率和直流馈入功率成本；所述发电机成本参数包括发电机的发电功率带来的环保和经济价值、发电机运行所需的固定成本、发电机开机动作所需的成本、发电机关机动作所需的成本、发电机的功率成本；2)根据发电机的发电功率、发电机成本参数、发电机开关机状态、发电机是否进行开机或关机动作、直流馈入功率和直流馈入功率成本计算出电网系统的最大受电规模。电网系统的最大受电规模由以下公式得出：式中，Rt表示t时间段内电网系统的最大受电规模；O代表区域外(本地区域之外)的发电机集合；Git表示t时间段发电机i的发电功率；wit表示t时间段发电机i发电功率带来的环保和经济价值；Iit表示t时间段发电机i的开关机状态，当发电机i开机时，Iit＝1，当发电机i关机时，Iit＝0；fit表示t时间段发电机i运行所需的固定成本；Mit表示发电机开机动作，当发电机i在t时间段初始时刻进行了开启动作时，Mit＝1，当发电机i在t时间段初始时刻未进行开启动作时，Mit＝0；sit表示在t时间段发电机i开机动作所需的成本；Nit表示发电机关机动作，当发电机i在t时间段初始时刻进行了关机动作时，Nit＝1，当发电机i在t时间段初始时刻未进行关机动作时，Nit＝0；hit表示在t时间段发电机i关机动作所需的成本；cit表示在t时间段发电机i的功率成本；Ejt表示在t时间段直流j的馈入功率；djt表示在t时间段直流j的馈入功率成本。上述公式(1)中，决策变量为Git、Iit、Mit、Nit和Ejt，其中Iit，Mit，Nit为离散变量，Git和Ejt为连续变量。该公式给出了多个时间段的决策结果，保证多种运行方式连续调整时总体受电规模最大化。决策变量中离散变量和连续变量同时存在，采用了混合整数线性规划算法进行求解，确保了计算的高效性以及大规模系统的适用性。该公式根据特定负荷水平下交流受入电力规模尽量大的原则，协调发电机组相关变量和直流功率变量，最大化区域外发电的环保和经济价值，最小化发电机和直流功率馈入的相关成本。由于区域外受电后本地机组关停，会使得本地发电的环保性有所提高，同时，不同区域发电成本差异化会导致受电价值发生变化；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电网系统的最大受电规模的计算方法，其特征是，包括以下步骤：1)获取发电机的发电功率、发电机成本参数、发电机开关机状态、发电机是否进行开机或关机动作，以及获取直流馈入功率和直流馈入功率成本；所述发电机成本参数包括发电机的发电功率带来的环保和经济价值、发电机运行所需的固定成本、发电机开机动作所需的成本、发电机关机动作所需的成本和发电机的功率成本；2)根据发电机的发电功率、发电机成本参数、发电机开关机状态、发电机是否进行开机或关机动作、直流馈入功率和直流馈入功率成本计算出电网系统的最大受电规模。

【技术特征摘要】
1.一种电网系统的最大受电规模的计算方法，其特征是，包括以下步骤：1)获取发电机的发电功率、发电机成本参数、发电机开关机状态、发电机是否进行开机或关机动作，以及获取直流馈入功率和直流馈入功率成本；所述发电机成本参数包括发电机的发电功率带来的环保和经济价值、发电机运行所需的固定成本、发电机开机动作所需的成本、发电机关机动作所需的成本和发电机的功率成本；2)根据发电机的发电功率、发电机成本参数、发电机开关机状态、发电机是否进行开机或关机动作、直流馈入功率和直流馈入功率成本计算出电网系统的最大受电规模。2.如权利要求1所述的电网系统的最大受电规模的计算方法，其特征是，所述步骤2)中的电网系统的最大受电规模由以下公式得出：式中，Rt表示t时间段内电网系统的最大受电规模；O代表区域外发电机集合；Git表示t时间段发电机i的发电功率；wit表示t时间段发电机i发电功率带来的环保和经济价值；Iit表示t时间段发电机i的开关机状态，当发电机i开机时，Iit＝1，当发电机i关机时，Iit＝0；fit表示t时间段发电机i运行所需的固定成本；Mit表示发电机开机动作，当发电机i在t时间段初始时刻进行了开启动作时，Mit＝1，当发电机i在t时间段初始时刻未进行开启动作时，Mit＝0；sit表示在t时间段发电机i开机动作所需的成本；Nit表示发电机关机动作，当发电机i在t时间段初始时刻进行了关机动作时，Nit＝1，当发电机i在t时间段初始时刻未进行关机动作时，Nit＝0；hit表示在t时间段发电机i关机动作所需的成本；cit表示在t时间段发电机i的功率成本；Ejt表示在t时间段直流j的馈入功率；djt表示在t时间段直流j的馈入功率...

【专利技术属性】
技术研发人员：张一驰，周勤勇，孙玉娇，云雷，邵瑶，黄俊辉，蔡晖，彭竹弈，孙文涛，黄阮明，黄一超，覃琴，苏丽宁，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，国网江苏省电力有限公司经济技术研究院，国网江苏省电力有限公司，国家电网有限公司，国网上海市电力公司经济技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11