一种考虑电网潮流分布均衡度的电力系统经济调度方法技术方案

本发明专利技术公开了一种考虑电网潮流分布均衡度的电力系统经济调度方法，包括：根据成本最优目标函数和电力系统的运行约束，建立以成本最优为目标的第一经济调度模型，计算成本最优目标函数的第一目标值、重要输电线路的安全调度目标函数的第二目标值，全网输电线路的潮流均衡度目标函数的第三目标值；根据成本最优目标函数、安全调度目标函数、潮流均衡度目标函数及对应的权重系数，建立考虑电网潮流分布均衡度的第二经济调度模型；对第二经济调度模型进行转化，得到考虑电网潮流分布均衡度的电力系统经济调度方法。本发明专利技术提供一种考虑电网潮流分布均衡度的电力系统经济调度方法，解决了传统经济调度方法中无法兼顾发电成本及电网潮流分布的问题。

An economic dispatching method of power system considering power flow distribution equilibrium

The invention discloses an economic dispatching method of power system considering the power flow distribution equilibrium degree of power grid, which includes: according to the cost optimal objective function and the operation constraint of power system, establishing the first economic dispatching model with the cost optimal as the objective, calculating the first objective value of the cost optimal objective function, the second objective value of the safety dispatching objective function of important transmission lines, and the whole network The third objective value of the objective function of the power flow equilibrium degree of transmission line; according to the cost optimal objective function, the objective function of the security dispatch, the objective function of the power flow equilibrium degree and the corresponding weight coefficient, the second economic dispatch model considering the power flow distribution equilibrium degree of the power grid is established; the second economic dispatch model is transformed to obtain the power system economy considering the power flow distribution equilibrium degree of the power grid Scheduling method. The invention provides an economic dispatching method of power system considering the balance degree of power flow distribution, which solves the problem that the generation cost and power flow distribution cannot be considered in the traditional economic dispatching method.

【技术实现步骤摘要】
一种考虑电网潮流分布均衡度的电力系统经济调度方法
本专利技术涉及电力系统
，具体涉及一种考虑电网潮流分布均衡度的电力系统经济调度方法。
技术介绍
经济调度是电力系统运行中最基本、最重要的问题之一，其主要任务是，在满足一定的电力系统安全运行约束前提下，以最低发电成本制定全网火电机组的发电计划，满足用户安全可靠的用电需求。然而，以成本最优的经济调度方法，通常只考虑系统火电机组的发电成本，忽略输电线路的潮流分布。这样得出的优化结果能最大限度地利用电网中某些支路的功率承载能力，从数字上体现，优化结果中电网的某些支路被调整运行在其运行限值附近。这样的优化结果通常仅限于用作研究分析，如果用于实际电网运行调整指导，就会存在严重的安全隐患。当电网发生故障时，这些运行在其运行限值附近的线路，由于剩余可传输能力弱，受到扰动后极易发生过载跳闸，并且长期满载或是重载运行，也导致这些线路本身故障率增大，当遭遇恶劣天气时，这些线路容易发生天气引发线路故障。随着电网规模的日益扩大、电网负荷的日益增长以及电网运行方式的复杂多变，传统以发电成本最优为目标的经济调度方法，已难以适应当前大电网在经济基础上同时考虑安全性的要求，尤其是在极端恶劣天气条件下，因此，迫切需要发展新的电网运行调度方法，提高电网的供电安全性和可靠性。现有的经济调度模型，大部分以电网发电成本最低为目标函数，并且缺乏考虑系统外部运行环境因素影响。已有的部分考虑电网潮流分布调整的经济调度模型，在对线路潮流建模时，忽略经济调度数学模型中，线路潮流变量的方向性，建模不精确。
技术实现思路
本专利技术公开了一种考虑电网潮流分布均衡度的电力系统经济调度方法，以解决传统经济调度方法中无法兼顾发电成本及电网潮流分布的技术问题，传统经济调度模型中以发电成本最优为目标，缺乏考虑系统外部运行环境因素影响，建模精度不高和安全性考虑不足。本专利技术得到的经济调度方法在兼顾系统运行经济的前提下，输电线路潮流分布更加均衡，输电网络综合利用率提高，可用于极端恶劣天气下，电网的预防性调度策略。为解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的：本专利技术提供了一种考虑电网潮流分布均衡度的电力系统经济调度方法，包括以下步骤：根据成本最优目标函数和电力系统的运行约束，建立以成本最优为目标的第一经济调度模型，其中，所述成本最优目标函数是根据电力系统的机组成本系数及出力建立的；计算所述成本最优目标函数在所述第一经济调度模型中的第一目标值；对重要输电线路建立安全调度目标函数，计算所述安全调度目标函数在所述第一经济调度模型中的第二目标值，其中，所述重要输电线路为受恶劣天气影响的线路和关键线路；对全网输电线路建立潮流均衡度目标函数，计算所述潮流均衡度目标函数在所述第一经济调度模型中的第三目标值；根据所述成本最优目标函数、所述安全调度目标函数、所述潮流均衡度目标函数及对应的权重系数，建立考虑电网潮流分布均衡度的第二经济调度模型，其中，所述权重系数由所述第一目标值、所述第二目标值、所述第三目标值确定；对所述第二经济调度模型进行转化，得到考虑电网潮流分布均衡度的电力系统经济调度方法。进一步地，所述安全调度目标函数具体为，其中，PLj为流过线路j的有功潮流，其中为节点k的注入功率，为线路j的最大功率传输容量，Sc为所述重要输电线路的集合。进一步地，所述潮流均衡度目标函数具体为，其中，PLj为流过线路j的有功潮流,为线路j的最大功率传输容量，NL为全网输电线路的数量(系统线路数)，SA为全网输电线路的集合。进一步地，对所述第二经济调度模型进行转化进一步包括：对所述第二经济调度模型的非线性项或非凸项进行转化，得到可求解的混合整数线性规划模型。进一步地，根据成本最优目标函数和电力系统的运行约束，建立以成本最优为目标的第一经济调度模型之前还包括：根据电网拓扑结构，建立电网节点发电机关联矩阵、节点负荷关联矩阵和节点线路关联矩阵。进一步地，根据最优目标函数和电力系统的运行约束，建立以成本最优为目标的第一经济调度模型之前还包括：根据电网线路电抗和节点线路关联关系，建立系统节点注入转移因子矩阵。进一步地，所述电力系统的运行约束进一步包括：发电机出力上下限约束、节点功率平衡约束及线路传输有功潮流上限约束。进一步地，对所述第二经济调度模型的非线性项或非凸项进行转化进一步包括：引入辅助变量和约束条件对所述第二经济调度模型的非线性项或非凸项进行转化。进一步地，所述权重系数由所述第一目标值、所述第二目标值、所述第三目标值确定进一步包括：所述权重系数由所述第一目标值、所述第二目标值、所述第三目标值的数量级确定。本专利技术提供的一种考虑电网潮流分布均衡度的电力系统经济调度方法，根据灾害预测信息，对系统线路进行分类，以恶劣天气影响区域的线路负载率之和为优化目标之一，尽量降低恶劣天气影响区域线路潮流流量，以避免发生扰动时，产生潮流大转移；其次，以电网所有线路负载率的平均绝对偏差为系统全局潮流分布调整目标，减小系统线路潮流分布差异，提高系统安全性；同时在构建经济调度数学模型时，以绝对值形式描述线路负载率，保证线路负载率为非负值的自然属性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1本专利技术的流程示意图；图2新英格兰10机39节点系统拓扑图；图3新英格兰10机39节点系统发电机组参数；图4新英格兰10机39节点系统输电线路参数；图5新英格兰10机39节点负荷参数；图6本专利技术方法与传统经济调度方法所得调度方案结果；图7本专利技术方法与传统经济调度方法所得调度方案潮流分布指标对比。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的目的是提供一种考虑电网潮流分布均衡度的电力系统经济调度方法，以解决传统经济调度方法中无法兼顾发电成本及电网潮流分布的问题。为实现上述目的，本专利技术的技术方案包括以下步骤：S100：给定电力系统火电机组成本系数及出力上下限、输电线路电抗值及最大传输容量、系统负荷有功需求和电网拓扑结构参数；S200：根据电网拓扑结构，形成电网节点发电机关联矩阵KG，节点负荷关联矩阵KD和节点线路关联矩阵KL；S300：根据电网线路电抗和节点线路关联关系，形成系统节点注入转移因子矩阵SF；S400：根据电网运行外部天气环境或线路本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑电网潮流分布均衡度的电力系统经济调度方法，其特征在于，包括以下步骤：/n根据成本最优目标函数和电力系统的运行约束，建立以成本最优为目标的第一经济调度模型，其中，所述成本最优目标函数是根据电力系统的机组成本系数及出力建立的；/n计算所述成本最优目标函数在所述第一经济调度模型中的第一目标值；/n对重要输电线路建立安全调度目标函数，计算所述安全调度目标函数在所述第一经济调度模型中的第二目标值，其中，所述重要输电线路为受恶劣天气影响的线路和关键线路；/n对全网输电线路建立潮流均衡度目标函数，计算所述潮流均衡度目标函数在所述第一经济调度模型中的第三目标值；/n根据所述成本最优目标函数、所述安全调度目标函数、所述潮流均衡度目标函数及对应的权重系数，建立考虑电网潮流分布均衡度的第二经济调度模型，其中，所述权重系数由所述第一目标值、所述第二目标值、所述第三目标值确定；/n对所述第二经济调度模型进行转化，得到考虑电网潮流分布均衡度的电力系统经济调度方法。/n

【技术特征摘要】
1.一种考虑电网潮流分布均衡度的电力系统经济调度方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据成本最优目标函数和电力系统的运行约束，建立以成本最优为目标的第一经济调度模型，其中，所述成本最优目标函数是根据电力系统的机组成本系数及出力建立的；
计算所述成本最优目标函数在所述第一经济调度模型中的第一目标值；
对重要输电线路建立安全调度目标函数，计算所述安全调度目标函数在所述第一经济调度模型中的第二目标值，其中，所述重要输电线路为受恶劣天气影响的线路和关键线路；
对全网输电线路建立潮流均衡度目标函数，计算所述潮流均衡度目标函数在所述第一经济调度模型中的第三目标值；
根据所述成本最优目标函数、所述安全调度目标函数、所述潮流均衡度目标函数及对应的权重系数，建立考虑电网潮流分布均衡度的第二经济调度模型，其中，所述权重系数由所述第一目标值、所述第二目标值、所述第三目标值确定；
对所述第二经济调度模型进行转化，得到考虑电网潮流分布均衡度的电力系统经济调度方法。


2.根据权利要求1所述的考虑电网潮流分布均衡度的电力系统经济调度方法，其特征在于，所述安全调度目标函数具体为，



其中，PLj为流过线路j的有功潮流，其中为节点k的注入功率，为线路j的最大功率传输容量，Sc为所述重要输电线路的集合。


3.根据权利要求1所述的考虑电网潮流分布均衡度的电力系统经济调度方法，其特征在于，所述潮流均衡度目标函数具体为，
其中，PLj为流过线路j的有功潮流，为线路j的最大功率传输容量，NL为全网输电线路的数量，SA为全网输电线路的集合。

【专利技术属性】
技术研发人员：黄丽平，王逸飞，黄兆雄，狄方涛，龙洁，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东;44