联络线分线计划生成方法、系统、电子设备及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种联络线分线计划生成方法、系统、电子设备及存储介质，属于电力现货市场出清计划技术领域，方法包括：基于电力系统历史运行数据聚类生成典型联络线分线计划集；根据生成的典型联络线分线计划集，以出清计划给出的省级电网口子计划和各地区预测负荷为特征量，计算出预测场景与各聚类簇质心之间的距离，并将预测场景匹配到距离最小的簇类，根据匹配簇的联络线分线计划制定出联络线分线初始计划；对所述联络线分线初始计划进行校正，使电力系统与外界的交换功率与所述联络线分线初始计划之间的偏差小于设定值，输出校正后的联络线分线计划实际运行方案。本发明专利技术增加联络线分线计划校正环节，避免运行方案与实际工况之间出现较大误差。工况之间出现较大误差。工况之间出现较大误差。

【技术实现步骤摘要】
联络线分线计划生成方法、系统、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术属于电力现货市场出清计划
，具体涉及一种联络线分线计划生成方法、系统、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]现有电力现货市场大多针对省级电网，为了检验出清计划的安全性以及经济性，需要在出清计划的基础上模拟各种可能的运行方式进行分析计算，为此，需要确定该省级电网对外联络线的注入功率，即联络线分线计划。联络线是在各电网之间进行功率传输的线路，联络线功率的总和为口子计划，通过电力市场交易，形成口子计划，然后再分配到各条联络线上，形成联络线分线计划。出清计划一般仅根据功率平衡约束给出本省级电网与外部电网的总交换功率，即口子计划，但如何将口子计划分解为联络分线计划，使其能够较好地反映系统的实际运行状态，则是一个有待研究的问题。现有技术一般不考虑运行场景的波动，常根据各联络线的额定传输容量，以固定比例在联络线之间分摊口子计划。
[0003]由于现货市场出清时无法确知系统新能源出力及负荷的准确值，因此，一般只能通过历史运行数据或经验来预测各联络线传输功率，现有联络线分线计划生成方法常根据固定比例在联络线之间分摊口子计划，但考虑到电力系统的复杂性以及运行场景的多样性，按照现有技术的方式基于固定比例生成的联络线分线计划与实际工况往往会存在较大偏差，因此如何快速、准确地生成联络线分线计划是电力现货市场所面临的一个重要问题。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于针对上述现有技术中的问题，提供一种联络线分线计划生成方法、系统、电子设备及存储介质，考虑实际运行工况的波动，增加联络线分线计划校正环节，避免运行方案与实际工况之间出现较大误差，提高电力系统的安全性与经济性。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术有如下的技术方案：
[0006]第一方面，提供一种联络线分线计划生成方法，包括：
[0007]基于电力系统历史运行数据聚类生成典型联络线分线计划集；
[0008]根据生成的典型联络线分线计划集，以出清计划给出的省级电网口子计划和各地区预测负荷为特征量，计算出预测场景与各聚类簇质心之间的距离，并将预测场景匹配到距离最小的簇类，根据匹配簇的联络线分线计划制定出联络线分线初始计划。
[0009]更进一步的，本专利技术联络线分线计划生成方法，还包括对所述联络线分线初始计划进行校正的步骤，使电力系统与外界的交换功率与所述联络线分线初始计划之间的偏差小于设定值，输出校正后的联络线分线计划实际运行方案。
[0010]更进一步的，本专利技术联络线分线计划生成方法，还包括获取电力系统拓扑结构、参数与历史运行数据的步骤，具体获取内容包括：待研究省级电网的对外联络线及外部系统可调发电机的组成；待研究省级电网口子计划P
tot
；待研究省级电网的联络线分线计划P
t,j
，j＝1,
…
,N
t
，N
t
为联络线个数；各地区负荷P
L,k
，k＝1,
…
,N
L
，N
L
为省级电网包含的地区负荷
数量；各可调发电机组功率P
g,i
的上限下限P
g,i
，i＝1,
…
,N
g
，N
g
为可调发电机个数；允许的各联络线功率最大偏移量可调发电机调节功率总和的最大值
[0011]作为本专利技术联络线分线计划生成方法的一种优选方案，所述基于电力系统历史运行数据聚类生成典型联络线分线计划集的步骤具体包括：
[0012]设省级电网联络线分线计划为各地区负荷为省级电网联络线数据为X＝(P
tot
,P
t
,P
L
)，X为N
e
维向量，N
e
＝N
t
+N
L
+1，所得历史数据为X
(s)
＝(P
tot(s)
,P
t(s)
,P
L(s)
)，s＝1,
…
,N
s
，N
s
为样本个数；对样本数据X进行归一化处理，θ为X的归一化变量，θ的第m维元素为：
[0013][0014]式中，m＝1,
…
,N
e
，经过归一化处理，将样本数据的变化限定在[0,1]范围内；
[0015]设样本历史数据分别为归一化处理后的变量为定义两样本之间的距离为使用K
‑
means聚类方法将所有样本数据聚类为N
C
个簇类，从N
s
个样本中随机选择N
C
个样本，作为N
C
个簇类的初始质心对于样本X
(s)
，s＝1,
…
,N
s
，计算其与各个簇的质心μ
j
,j＝1,2,...,N
C
之间的距离||X
(s)
‑
μ
j
||，将X
(s)
归入与其距离最小的质心所属簇类，并重新计算各簇类C
j
,j＝1,2,...,N
C
的质心的质心为簇C
j
包含的样本个数；根据计算得到的质心向量重新划分簇类，如此进行迭代循环，直至聚类簇及其质心不再变化为止；输出由N
C
个聚类簇的质心μ
j
,j＝1,2,...,N
C
所代表的典型联络线分线计划集。
[0016]作为本专利技术联络线分线计划生成方法的一种优选方案，在对所述联络线分线初始计划进行校正的步骤中，基于实际场景构建联络线分线计划校正问题数学模型，通过联络线分线计划校正问题数学模型对所述联络线分线初始计划进行校正；
[0017]联络线分线计划校正问题数学模型表达式如下：
[0018][0019]其中，F为目标函数，用于协调发电机修正量以及联络线分线计划的偏差；ΔP
g,i
为
可调发电机组出力的修正量；ΔP
t,j
为联络线j的功率偏差；M是联络线功率偏差的惩罚因子；约束条件包括联络线功率偏差上限、发电机调节总量的上限以及发电机输出功率的制约，P
g,i,0
、P
t,j,0
分别为校正前发电机组G
i
及联络线j功率；S
ji
表示可调发电机组G
i
出力对联络线j传输功率的灵敏度，计算公式为：P
t,j,ref
为出清计划规定的联络线j的传输功率。
[0020]作为本专利技术联络线分线计划生成方法的一种优选方案，在对所述联络线分线初始计划进行校正的步骤中，对联络线分线计划校正问题数学模型进行求解，通过灵敏度将有关联络线功率偏差本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种联络线分线计划生成方法，其特征在于，包括：基于电力系统历史运行数据聚类生成典型联络线分线计划集；根据生成的典型联络线分线计划集，以出清计划给出的省级电网口子计划和各地区预测负荷为特征量，计算出预测场景与各聚类簇质心之间的距离，并将预测场景匹配到距离最小的簇类，根据匹配簇的联络线分线计划制定出联络线分线初始计划。2.根据权利要求1所述的联络线分线计划生成方法，其特征在于，还包括对所述联络线分线初始计划进行校正的步骤，使电力系统与外界的交换功率与所述联络线分线初始计划之间的偏差小于设定值，输出校正后的联络线分线计划实际运行方案。3.根据权利要求2所述的联络线分线计划生成方法，其特征在于，还包括获取电力系统拓扑结构、参数与历史运行数据的步骤，具体获取内容包括：待研究省级电网的对外联络线及外部系统可调发电机的组成；待研究省级电网口子计划P
tot
；待研究省级电网的联络线分线计划P
t，j
，j＝1，
…
，N
t
，N
t
为联络线个数；各地区负荷P
L，k
，k＝1，
…
，N
L
，N
L
为省级电网包含的地区负荷数量；各可调发电机组功率P
g，i
的上限下限P
g，i
，i＝1，
…
，N
g
，N
g
为可调发电机个数；允许的各联络线功率最大偏移量可调发电机调节功率总和的最大值4.根据权利要求3所述的联络线分线计划生成方法，其特征在于，所述基于电力系统历史运行数据聚类生成典型联络线分线计划集的步骤具体包括：设省级电网联络线分线计划为各地区负荷为省级电网联络线数据为X＝(P
tot
，P
t
，P
L
)，X为N
e
维向量，N
e
＝N
t
+N
L
+1，所得历史数据为X
(s)
＝(P
tot(s)
，P
t(s)
，P
L(s)
)，s＝1，
…
，N
s
，N
s
为样本个数；对样本数据X进行归一化处理，θ为X的归一化变量，θ的第m维元素为：式中，m＝1，
…
，N
e
，经过归一化处理，将样本数据的变化限定在[0，1]范围内；设样本历史数据分别为归一化处理后的变量为定义两样本之间的距离为使用K
‑
means聚类方法将所有样本数据聚类为N
C
个簇类，从N
s
个样本中随机选择N
C
个样本，作为N
C
个簇类的初始质心对于样本X
(s)
，s＝1，
…
，N
s
，计算其与各个簇的质心μ
j
，j＝1，2，...，N
C
之间的距离||X
(s)
‑
μ
j
||，将X
(s)
归入与其距离最小的质心所属簇类，并重新计算各簇类C
j
，j＝1，2，...，N
C
的质心的质心为簇C
j
包含的样本个数；根据计算得到的质心向量重新划分簇类，如此进行迭代循环，直至聚类簇及其质心不再变化为止；输出由N
C
个聚类簇的质心μ
j
，j＝1，2，...，N
C
所代表的典型联络线分线计划集。5.根据权利要求3所述的联络线分线计划生成方法，其特征在于，在对所述联络线分线初始计划进行校正的步骤中，基于实际场景构建联络线分线计划校正问题数学模型，通过联络线分线计划校正问题数学模型对所述联络线分线初始计划进行校正；
联络线分线计划校正问题数学模型表达式如下：其中，F为目标函数，用于协调发电机修正量以及联络线分线计划的偏差；ΔP
g，i
为可调发电机组出力的修正量；ΔP
t，j
为联络线j的功率偏差；M是联络线功率偏差的惩罚因子；约束条件包括联络线功率偏差上限、发电机调节总量的上限以及发电机输出功率的制约，P
g，i，0
、P
t，j，0
分别为校正前发电机组G
i
及联络线j功率；S
ji
表示可调发电机组G
i
出力对联络线j传输功率的灵敏度，计算公式为：P
t，j，ref
为出清计划规定的联络线j的传输功率。6.根据权利要求5所述的联络线分线计划生成方法，其特征在于，在对所述联络线分线初始计划进行校正的步骤中，对联络线分线计划校正问题数学模型进行求解，通过灵敏度将有关联络线功率偏差的约束方程近似为线性方程，在第k步迭代时，令并重新计算灵敏度S
ji
，对联络线分线计划校正问题数学模型的参数进行更新；如此迭代，直至机组校正量最大值小于设定的阈值ε，表达式为时收敛，得到校正方案以及校正后的联络线分线计划实际运行方案。7.一种联络线分线计划生成系统，其特征在于，包括：典型联络线分线计划集生成模块，用于基于电力系统历史运行数据聚类生成典型联络线分线计划集；联络线分线初始计划制定模块，用于根据生成的典型联络线分线计划集，以出清计划给出...

【专利技术属性】
技术研发人员：李峰，毛文博，潘玲玲，徐鹏，王高琴，郑亚先，孙阳盛，凌晓波，苏凡，胡友琳，
申请(专利权)人：国网上海市电力公司国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：