一种考虑源荷时序模拟与水库月间协调的跨省跨区全年购电策略分层优化方法技术

本发明专利技术公开一种考虑源荷时序模拟与水库月间协调的跨省跨区全年购电策略分层优化方法，步骤包括：1)搭建电力市场购电决策框架；2)建立考虑水库月间协调的上层地区内火电机组全年每日开机容量优化模型；3)利用考虑水库月间协调的上层地区内火电机组全年每日开机容量优化模型计算每日地区内火电机组启停状态，并计算每日火电开机出力范围；4)建立下层时序运行优化模型；5)将每日火电开机出力范围输入到下层时序运行优化模型中，确定总购电成本最优的外购电方式。本发明专利技术以购电成本为优化目标，兼顾两级市场以及计划

【技术实现步骤摘要】
一种考虑源荷时序模拟与水库月间协调的跨省跨区全年购电策略分层优化方法


[0001]本专利技术涉及跨省跨区中长期电力交易领域，具体是一种考虑源荷时序模拟与水库月间协调的跨省跨区全年购电策略分层优化方法。

技术介绍

[0002]跨省跨区电力市场交易的进一步发展以及省间输电通道的扩建为电网公司在中长期外购电规划上带来了更多的自主选择权。同时，在“碳达峰、碳中和”目标愿景下，省级电力交易中心充分挖掘与协调省内外发电资源，通过跨省跨区电力市场和省内电力市场协调运作，合理优化省级年度购电策略，约定电量交易分月计划及送受电曲线，对提高省内清洁能源利用率与保障电力供应，助力新型电力系统构建，具有重要意义。
[0003]对于省级电网全年购电优化问题，其本质上是一个长期电力电量平衡经济性分析优化问题，现有方法通常可分为两类：一类是通过逐次优化及滚动修正的方式获得各月度电能交易计划，进而间接获得全年的电能交易计划；另一类则是直接通过全年联合优化的方式获得年度购电策略。但随着清洁能源的大力发展，以及省间电力市场交易规模的不断扩大，上述方法存在难以考虑新能源实际本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种考虑源荷时序模拟与水库月间协调的跨省跨区全年购电策略分层优化方法，其特征在于，包括以下步骤：1)搭建所述电力市场购电决策框架。2)基于电力市场购电决策框架，建立考虑水库月间协调的上层地区内火电机组全年每日开机容量优化模型。3)利用考虑水库月间协调的上层地区内火电机组全年每日开机容量优化模型计算每日地区内火电机组启停状态，并根据每日地区内火电机组启停状态计算每日火电开机出力范围；4)建立下层时序运行优化模型；5)将每日火电开机出力范围输入到下层时序运行优化模型中，确定总购电成本最优的外购电方式。2.根据权利要求1所述的一种考虑源荷时序模拟与水库月间协调的跨省跨区全年购电策略分层优化方法，其特征在于：所述电力市场购电决策框架分为两层，包括地区购电市场和电力交易中心；所述电力交易中心为决策者，用于地区内和地区外购电市场的交易管理和运行协调；所述地区购电市场包括地区内购电市场、地区外购电市场；所述地区内电力交易市场用于决策地区内各发电单位的购电交易；所述地区外市场电力交易市场用于决策地区外各发电单位的购电交易。3.根据权利要求2所述的一种考虑源荷时序模拟与水库月间协调的跨省跨区全年购电策略分层优化方法，其特征在于：所述购电交易包括火电购电交易、水电购电交易和新能源购电交易；地区内购电市场的火电购电交易包括计划电量和每月市场化竞争电量；所述计划电量包括了年度基数电量与年度合约电量；地区内购电市场的水电和新能源购电交易包括每月市场化竞争电量；地区外购电市场的电力交易包括全年协议计划电量与月度市场增购电量。4.根据权利要求1所述的一种考虑源荷时序模拟与水库月间协调的跨省跨区全年购电策略分层优化方法，其特征在于：考虑水库月间协调的上层地区内火电机组全年每日开机容量优化模型的优化目标函数minC如下所示：式中，m、d分别为月标号和日标号；M为总月份数；W
H
(m)分别表示交易类型为x时地区内火电第m月交易电量与水电第m月交易电量；x＝J、S；J表示合约计划交易类型；S表示市场竞争交易类型；表示交易类型为x时m月地区内的外购电单位f的购电量；γ
H
、分别为地区内火电计划电量平均电价、水电标杆电价以及外购电单位f的合约电价，分别为m月的火电市场统一出清电价和外购电单位f市场电售价；
其中，交易类型为x时地区内火电第m月交易电量地区内水电第m月交易电量W
H
(m)、外购电单位f的购电量分别如下所示：式中，w
h
(d)分别为第d日的火电机组i、对外购电单位f、水电站h交易电量；N
i
、N
h
、N
f
分别为火电机组数、水电站数以及外购电单位数；D
m
表示属于第m月的日编号集合。5.根据权利要求4所述的一种考虑源荷时序模拟与水库月间协调的跨省跨区全年购电策略分层优化方法，其特征在于，考虑水库月间协调的上层地区内火电机组全年每日开机容量优化模型的约束条件包括日电量平衡约束、火电机组运行约束、水电机组及水库运行约束、外购电约束、系统备用约束；其中，日电量平衡约束如下所示：式中，w
new
(d)、W
load
(d)分别为第d日新能源发电量与负荷电量。所述火电机组运行约束包括日电量约束、机组启停约束、日负荷率约束、计划电量执行约束，分别如公式(4)
‑
(9)所示：式中，P
imin
、P
imax
分别为火电机组最小、最大出力；α
i
(d)表示第d日机组i的运行状态，取1表示运行，取0表示停机；Δt为日内时长；1表示运行，取0表示停机；Δt为日内时长；1表示运行，取0表示停机；Δt为日内时长；式中，k
i
(d)、g
i
(d)为第d日对机组i的动作状态变量；k
i
(d)取1表示执行开机，取0表示无操作；g
i
(d)取1表示执行关机，取0表示无操作；T
ion
、T
ioff
分别表示机组的最小开机和关机时间；T为全周期长度；β
i
(d)为第d日机组i的检修状态，取1表示机组当日处于检修状态，取
0表示无检修；I
p
表示需提供安保开机的火电厂p的机组集合；I
min
(d)、I
max
(d)表示在第d日机组集合I
p
中机组开机数量下限和上限；α
i
(d
‑
1)表示第d
‑
1日机组i的运行状态，取1表示运行，取0表示停机；式中，κ表示火电日运行总体负荷率下限；式中，IJ为签订年合约电量合同的机组集合，W
J,min
(m)、W
J,max
(m)为m月计划电量执行下限和上限，为全年火电计划电量总和；水电机组及水库运行约束分别如公式(10)
‑
(12)所示：式中，A
h
、H
h
(m)分别为水电站h的综合出力系数、第d日平均发电引用流量及m月的历史平均发电净水头；P
h
(d)为第d日水电站h平均出力；分别为水电站h最大、最小出力；Δt'为第d日时长；式中，与V
h
(d)分别为水电站h在第d日的平均入库、弃水、蓄水流量与水库的日末蓄水量；V
h
(d
‑
1)为水电站h在第d
‑
1日的水库日末蓄水量；为电站最小、最大出库流量；Δt”为日时长；h'表示季调节能力以下的水电站，即日调节水电站或径流式水电站；表示季调节能力以下的水电站h'在第d日的蓄水流量；式中，与分别对应水电站h死水位和正常蓄水位的蓄水量；d
m
表示m月最后一日，分别为主力水电站h”在m月末的蓄水量控制下限与上限；V
h”(d
m
)为主力水电

【专利技术属性】
技术研发人员：颜伟，林祖贵，文旭，张嗣奇，刘或让，谭洪，杨雪，
申请(专利权)人：重庆大学，
类型：发明
国别省市：