一种电力系统机组组合加速优化方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种电力系统机组组合加速优化方法及装置，属于电力系统的技术领域。本方法首先从电力系统调度部门获取基础数据，构建电力系统机组组合优化模型，将模型中的0‑1变量松弛为取值范围为0到1的连续变量后求解得到该模型的松弛最优解，构造松弛邻域搜索约束及对称诱导函数后，将松弛邻域搜索约束加入原优化模型的约束条件，将对称诱导函数加入原优化模型的目标函数，构造电力系统机组组合优化替代模型，求解该替代模型得到电力系统机组组合优化结果。本发明专利技术大幅提高了电力系统机组组合优化效率，提高了电力系统运行的安全稳定性，可应用于电力系统的调度运行、风险评估等。

A method and device for unit combination acceleration optimization in power system

【技术实现步骤摘要】
一种电力系统机组组合加速优化方法及装置
本专利技术属于电力系统
，特别提出一种电力系统机组组合加速优化方法及装置。
技术介绍
电力系统机组组合优化是电力系统调度运行中的关键技术之一，用于得到电力系统机组开停机方案和计划出力曲线，为电力系统安全稳定运行提供方案，并据此对电力系统生产计划进行提前的安排，为电力系统各项设备的启动、调整预留充分的时间，以保证电力系统的安全稳定运行。日前计划是电力系统调度和安全稳定运行的重要组成部分，其核心是如何对电力系统机组组合优化，电力系统调度运行的工作流程要求日前计划必须在一定的时间内完成，否则无法完成机组开停机方案和计划出力曲线的制定工作，无法对第二日的电力系统生产计划进行提前的安排，对电力系统安全稳定造成重大的威胁。随着电力市场建设的发展，传统的计划模式下的日前计划被日前市场所代替，而日前市场出清的核心仍然是对电力系统机组组合优化。日前市场流程中留给日前市场出清的时间非常有限，对出清时间的要求非常的苛刻。由于发电机组需要的开启时间较长，且机组组合优化中包含复杂的安全约束，如果无法在规定时间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统机组组合加速优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：/n1)从电力系统调度部门获取基础数据：/n所述基础数据包括机组成本数据、机组的运行特性数据、机组电量约束数据、日前负荷预测数据、电网拓扑数据；/n所述机组成本数据，包括机组变动成本函数、机组开机成本和机组关机成本；/n所述机组的运行特性数据为发电机组的出力上限/下限数据、机组爬坡能力、机组最小连续开机时间、机组最小连续关机时间、机组最大开机次数、机组最大关机次数；/n所述机组电量约束数据为发电机组的全天最小发电电量、全天最大发电电量；/n所述日前负荷预测数据，为第二日各时段各节点电力负荷需求情况；/n所述电网拓扑数据包括电...

【技术特征摘要】
1.一种电力系统机组组合加速优化方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
1)从电力系统调度部门获取基础数据：
所述基础数据包括机组成本数据、机组的运行特性数据、机组电量约束数据、日前负荷预测数据、电网拓扑数据；
所述机组成本数据，包括机组变动成本函数、机组开机成本和机组关机成本；
所述机组的运行特性数据为发电机组的出力上限/下限数据、机组爬坡能力、机组最小连续开机时间、机组最小连续关机时间、机组最大开机次数、机组最大关机次数；
所述机组电量约束数据为发电机组的全天最小发电电量、全天最大发电电量；
所述日前负荷预测数据，为第二日各时段各节点电力负荷需求情况；
所述电网拓扑数据包括电力网络的节点与输电线路的连接关系、各线路断面的最大有功传输容量及其所包含的线路编号、各机组及节点负荷对每条输电线路的发电机输出功率转移分布因子矩阵数据；
2)构建电力系统机组组合优化模型：
2-1)构建电力系统机组组合优化模型的目标函数，表达式如下：



其中，Pkt是机组k在时段t的出力，f(·)是关于机组出力的变动成本函数，SUk是机组k的开机成本；ykt是机组k在时段t的开机状态0-1变量，若机组k在时段t由关机状态转换为开机状态，则ykt等于1，否则为0；SDk为机组k的关机成本；zkt是机组k在时段t的关机状态0-1变量，若机组k在时段t由开机状态转换为关机状态，则zkt等于1，否则为0；
2-2)构建电力系统机组组合优化模型的约束条件，具体如下：
2-2-1)系统负荷平衡约束：



其中，Dbt是节点b在时段t的负荷；
2-2-2)发电机组技术约束：



























其中，ukt是机组k在时段t的开停机状态0-1变量，若机组k在时段t处于开机状态，则ukt为1，若机组k在时段t处于关机状态，则ukt为0；Pk,min为机组k的最小出力，Pk,max为机组k的最大出力，Pkc为机组k的爬坡能力，Tk,on为机组k的最小连续开机时间，Tk,off为机组k的最小连续关机时间，yk,max为机组k的最大开机次数，zk,max为机组k的最大关机次数，Ek,min为机组k全天的最小发电电量，Ek,max为机组k全天的最大发电电量，KE为带电量约束的发电机组编号集合；
2-2-3)线路有功传输容量约束：



其中，TPl,max为线路l的最大有功传输容量，矩阵G为节点对线路的发电机输出功率转移分布因子矩阵，nk为机组k的所在节点编号；
3)求解步骤2)建立的电力系统机组组合优化模型的松弛最优解；具体步骤如下：
3-1)将式(1)-(12)构成的电力系统机组组合优化模型中的0-1变量松弛为取值范围为0到1的连续变量，形成电力系统机组组合优化的松弛模型；
3-2)求解电力系统机组组合优化的松弛模型，得到电力系统机组组合优化的松弛最优解x*，包括：机组开停机状态0-1变量松弛最优解的向量u*，机组开机状态0-1变量松弛最优解的向量y*，机组停机状态0-1变量松弛最优解的向量z*，机组出力变量松弛最优解的向量P*；
4)构造松弛邻域搜索...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟海旺，马子明，夏清，康重庆，王强，曹欣，
申请(专利权)人：清华大学，国网河北省电力有限公司，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11