一种区域电量传输可行域确定方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种区域电量传输可行域确定方法及系统，该方法包括以下步骤：S1、构建区域电网计及新能源不确定性的机组组合约束模型；S2、基于步骤S1构建的模型，采用全枚举法确定计及新能源不确定性及机组离散运行特性的区域电量传输可行域。该方法及系统有利于自动、准确地获取区域电量传输可行域。准确地获取区域电量传输可行域。准确地获取区域电量传输可行域。

【技术实现步骤摘要】
一种区域电量传输可行域确定方法及系统


[0001]本专利技术属于电力
，具体涉及一种区域电量传输可行域确定方法及系统。

技术介绍

[0002]随着电力负荷的快速增长和大规模新能源并网，单一区域电网已难以实现源
‑
荷平衡。为实现电力资源的广域优化配置，互联电网通过联络线实现功率传输，提升电力资源利用效率。在我国新能源大规模并网的背景下，随着复奉、锦苏等特高压跨区域直流工程的相继投入，我国跨区电力资源交换不断增强。跨区电力资源交换需以保证区域内电网运行安全为基本前提，但现有方法难以满足精准描绘区域电量传输可行域的工业要求：1)考虑以机组组合约束为表征的离散运行特性；2)计及以区间数形式表征的新能源不确定性。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种区域电量传输可行域确定方法及系统，该方法及系统有利于自动、准确地获取区域电量传输可行域。
[0004]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种区域电量传输可行域确定方法，包括以下步骤：
[0005]S1、构建区域电网计及新能源不确定性的机组组合约束模型；
[0006]S2、基于步骤S1构建的模型，采用全枚举法确定计及新能源不确定性及机组离散运行特性的区域电量传输可行域。
[0007]进一步地，所述步骤S1中，考虑联络线全天电量，建立某区域电网计及新能源不确定性的机组组合约束，包括系统约束、联络线约束、单机约束以及不确定性变量的区间表征，所述机组组合约束即为机组组合约束模型。
[0008]进一步地，所述系统约束包括功率平衡约束和线路潮流约束，所述功率平衡约束为：
[0009][0010]式中，p
G,t
、p
B,t
、p
D,t
、p
R,t
分别为t时刻的机组出力、联络线功率、负荷和新能源出力；1
G
、1
B
、1
D
、1
R
分别为p
G,t
、p
B,t
、p
D,t
、p
R,t
维度相匹配的元素均为1的列向量；T为调度时段集合；
[0011]所述线路潮流约束为：
[0012][0013]式中，S为转移分布因子矩阵；A
G
、A
B
、A
D
、A
R
分别为p
G,t
、p
B,t
、p
D,t
、p
R,t
的节点关联矩阵；和F分别为线路潮流的上限和下限。
[0014]进一步地，所述联络线约束包括：
[0015]a.第b条联络线全天电量和各时段联络线功率的关系
[0016][0017]式中，B为边界联络线集合；
[0018]b.联络线功率容量约束
[0019][0020]式中，和P
B
分别为联络线传输上限和下限；
[0021]c.交割曲线约束
[0022]q
B
＝f(p
B
)
ꢀꢀꢀ
(5)
[0023]式中，q
B
为所有时刻所有联络线传输电量的变量集合；p
B
为所有时刻所有联络线传输功率的变量集合；f表征交割曲线上电力与电量的关系。
[0024]进一步地，所述单机约束包括：
[0025]a.系统启停约束
[0026][0027]式中：u
g,t
为表征机组g在时刻t是否处于运行状态的0
‑
1变量；v
g,t
为表征机组g在时刻t是否由关闭状态变为开启状态的0
‑
1变量；G为机组集合；
[0028]b.机组容量约束
[0029][0030]式中，和P
g
分别为机组g出力上限和下限；
[0031]c.机组最小启停时间约束
[0032][0033][0034]式中，L
g
和l
g
分别为机组g的最小启动时间和最小关闭时间；
[0035]d.机组爬坡约束
[0036][0037][0038]式中，R
g
为机组g的爬坡速率；V
g
为机组g开启或关闭速率。
[0039]进一步地，所述不确定性变量的区间表征为：
[0040][0041]式中，和P
R,t
分别为新能源出力的预测值上限和下限。
[0042]进一步地，综合所有约束条件，得到如下表达式：
[0043][0044]式中：u
G
为所有机组在所有时刻是否处于运行状态的0
‑
1变量集合；v
G
为所有机组
在所有时刻是否处于启动的0
‑
1变量集合；p
G
为所有机组在所有时刻的出力变量集合；p
R
为所有新能源场站在所有时刻的出力集合；和P
R
分别为的预测值上限和下限；式(13a)等价描绘约束(1)
‑
(11)，其中B
q
、B
u
、B
v
、B
p
和B
R
为系数矩阵，C为常数向量；式(13b)即表征约束。
[0045]进一步地，所述步骤S2的具体实现方法为：
[0046]将计及新能源不确定性及机组离散运行特性的区域电量传输可行域表述为：电量若属于可行域R，则当新能源出力在范围内变化时，均存在一组满足式(13a)式约束的可行解，即：
[0047][0048]因此，若给定机组启停状态j，记其满足式(13a)的约束为：
[0049]B
q
q
B
+B
p
p
G
+B
R
p
R
≤C
j
ꢀꢀ
(15)
[0050]记机组启停状态j下的电量交易可行域为：
[0051][0052]则R和R
j
存在如下关系：
[0053]R＝∪
j∈J
R
j
ꢀꢀ
(17)
[0054]式中，J为所有可能的机组启停状态集合；
[0055]在机组状态j下，需满足下述约束：
[0056][0057]则式所示的可等价表征为：
[0058][0059]综上，得出计及新能源不确定性及机组离散运行特性的区域电量传输可行域即为：所有机组启停状态下、所有新能源极端出力场景下的省间电量交易可行空间的并集。
[0060]本专利技术还提供了一种区域电量传输可行域确定系统，包括存储器、处理器以及存储于存储器上并能够被处理器运行的计算机程序本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种区域电量传输可行域确定方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、构建区域电网计及新能源不确定性的机组组合约束模型；S2、基于步骤S1构建的模型，采用全枚举法确定计及新能源不确定性及机组离散运行特性的区域电量传输可行域。2.根据权利要求1所述的一种区域电量传输可行域确定方法，其特征在于，所述步骤S1中，考虑联络线全天电量，建立某区域电网计及新能源不确定性的机组组合约束，包括系统约束、联络线约束、单机约束以及不确定性变量的区间表征，所述机组组合约束即为机组组合约束模型。3.根据权利要求2所述的一种区域电量传输可行域确定方法，其特征在于，所述系统约束包括功率平衡约束和线路潮流约束，所述功率平衡约束为：式中，p
G,t
、p
B,t
、p
D,t
、p
R,t
分别为t时刻的机组出力、联络线功率、负荷和新能源出力；1
G
、1
B
、1
D
、1
R
分别为p
G,t
、p
B,t
、p
D,t
、p
R,t
维度相匹配的元素均为1的列向量；T为调度时段集合；所述线路潮流约束为：式中，S为转移分布因子矩阵；A
G
、A
B
、A
D
、A
R
分别为p
G,t
、p
B,t
、p
D,t
、p
R,t
的节点关联矩阵；和F分别为线路潮流的上限和下限。4.根据权利要求3所述的一种区域电量传输可行域确定方法，其特征在于，所述联络线约束包括：a.第b条联络线全天电量和各时段联络线功率的关系式中，B为边界联络线集合；b.联络线功率容量约束式中，和P
B
分别为联络线传输上限和下限；c.交割曲线约束q
B
＝f(p
B
)
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)式中，q
B
为所有时刻所有联络线传输电量的变量集合；p
B
为所有时刻所有联络线传输功率的变量集合；f表征交割曲线上电力与电量的关系。5.根据权利要求4所述的一种区域电量传输可行域确定方法，其特征在于，所述单机约束包括：a.系统启停约束式中：u
g,t
为表征机组g在时刻t是否处于运行状态的0
‑
1变量；v
g,t
为表征机组g在时刻t
是否由关闭状态变为开启状态的0
‑
1变量；G为机组集合；b.机组容量约束式中，和P
g
分别为机组g出力上限和下限；c.机组最小启停时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋少群，刘智煖，赖晓文，翁桂萍，郑陈达，郑旭冬，黄金富，刘冲，程鑫，陈绍君，赖永生，李顺宁，
申请(专利权)人：北京清能互联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：