一种电网调度决策方法、系统、设备和介质技术方案

本发明专利技术公开了一种电网调度决策方法、系统、设备和介质，获取电力系统对应的风电出力历史数据、电力系统网架结构数据和天然气网络网架结构数据。并通过预设神经网络模型对风电出力历史数据进行风电出力预测，生成风电日前预测出力数据。采用风电日前预测出力数据与对应的风电日内实际出力数据进行偏差判断，确定偏差类型。当偏差类型为正偏差时，采用电力系统网架结构数据和天然气网络网架结构数据进行跨网调度计算，生成跨网成本最优经济调度方案。当偏差类型为负偏差时，采用电力系统网架结构数据、风电日前预测出力数据和风电日内实际出力数据进行替代调度计算，生成替代成本最优经济调度方案。有效利用了其它能源网络的冗余资源。余资源。余资源。

【技术实现步骤摘要】
一种电网调度决策方法、系统、设备和介质


[0001]本专利技术涉及电网
，尤其涉及一种电网调度决策方法、系统、设备和介质。

技术介绍

[0002]绿色电力是我国电力系统发展的未来方向，然而随着新能源装机占比的不断提升，绿色能源所带来的发电稳定性差、可靠性低等问题也日益突出。
[0003]如何建设一个安全可靠的绿色电力系统，成为当前电力领域的研究热点。其中，针对风电、光伏发电、水电等新能源发电接入电力系统所带来的不稳定、波动性大等问题，国内外学者已经提出了不少解决方法。如“风光+抽水蓄能电站”模式，其利用抽水蓄能电站既是电源又是负荷的特点，在电力冗余时，发挥负荷特性消纳富余电力；在电力紧缺时，发挥电源特性为电力系统提供电力支撑。“新能源发电+储能装置”模式，在电网负荷低谷期，利用储能装置储蓄冗余电力，在电网负荷峰期，通过储能装置放电。
[0004]然而，以上模式均存在一定不足，一是对于冗余电力的处理，无论是通过抽水蓄能电站还是储能装置，都存在所需时间较长的问题，而电力系统的日内实时调度时间一般比较短，所以以上方法不适用于电力系统日内实时调度中；二是在能源互联网中，电力系统与天然气网络、交通网络等能源网络存在密切联系，但以上模式不能将其它能源网络的冗余资源通过能源互联网实现对电力系统的跨网络支持。因此，现有的电网调度决策所需的调度时间长，不同能源网络的冗余资源不能进行跨网络支持，导致该电网调度决策实用性低。

技术实现思路

[0005]本专利技术提供了一种电网调度决策方法、系统、设备和介质，解决了现有的电网调度决策所需的调度时间长，不同能源网络的冗余资源不能进行跨网络支持，导致该电网调度决策实用性低的技术问题。
[0006]本专利技术提供的一种电网调度决策方法，包括：
[0007]获取电力系统对应的风电出力历史数据、电力系统网架结构数据和天然气网络网架结构数据；
[0008]通过预设神经网络模型对所述风电出力历史数据进行风电出力预测，生成风电日前预测出力数据；
[0009]采用所述风电日前预测出力数据与对应的风电日内实际出力数据进行偏差判断，确定所述电力系统对应的偏差类型；
[0010]当所述偏差类型为正偏差时，采用所述电力系统网架结构数据和所述天然气网络网架结构数据进行跨网调度计算，生成跨网成本最优经济调度方案；
[0011]当所述偏差类型为负偏差时，采用所述电力系统网架结构数据、所述风电日前预测出力数据和所述风电日内实际出力数据进行替代调度计算，生成替代成本最优经济调度方案。
[0012]可选地，所述采用所述电力系统网架结构数据和所述天然气网络网架结构数据进
行跨网调度计算，生成跨网成本最优经济调度方案的步骤，包括：
[0013]采用所述天然气网络网架结构数据进行冗余气量计算，生成最大冗余气量；
[0014]采用所述最大冗余气量和所述电力系统网架结构数据进行跨网调度计算，生成跨网成本最优经济调度方案。
[0015]可选地，所述采用所述天然气网络网架结构数据进行冗余气量计算，生成最大冗余气量的步骤，包括：
[0016]采用所述天然气网络网架结构数据，构建以冗余气量最大为目标函数的气网优化模型；
[0017]所述气网优化模型的约束条件包括：
[0018]天然气网络能量平衡约束：
[0019]K
W
×
W
T
‑
K
L
×
L
‑
K
S
×
L
G
‑
K
G
×
G
T
+K
R
×
R
T
＝K
F
×
F；
[0020]冗余气量约束：0≤G
T
≤G
max
‑
G
r,T
；
[0021]天然气网络气源供给约束：
[0022]冗余气量供应商供气约束：
[0023]天然气网络为气流约束：|F|≤F
max
；
[0024]天然气网络节点气压约束：
[0025]天然气网络节点压力约束：
[0026]其中，K
W
表示天然气网络节点
‑
气源关联矩阵；W
T
表示时刻T的气源供给矩阵；K
L
表示天然气网络节点
‑
气负荷关联矩阵；L表示其它气负荷矩阵；K
S
表示天然气网络节点
‑
区域燃气轮机关联矩阵；L
G
表示燃气轮机日前计划用气负荷矩阵；K
G
表示天然气网络节点
‑
区域能源集中站关联矩阵；K
R
表示天然气网络节点
‑
冗余气量供应商关联矩阵；R
T
表示时刻T的冗余气量供应商供气矩阵；K
F
表示天然气网络节点
‑
管道关联矩阵；F表示天然气网络气流矩阵；
×
表示矩阵乘法；G
T
表示时刻T的冗余气量；G
max
表示区域能源集中站的燃气轮机最大可出力所需气量，G
r,T
表示燃气轮机日前计划所需气量；表示时刻T的最大可供气量；表示时刻T的最大可提供冗余气量；F
max
表示天然气网络日前计划后管道剩余的最大传输能力；sgn(ω
m
,ω
n
)表示符号函数，当ω
m
≥ω
n
时，输出为1，反之为输出
‑
1；ω
m
表示天然气网络传输管道的首端节点气压；ω
n
表示天然气网络传输管道的末端节点气压，表示麦克斯韦常数；分别表示节点气压下限与上限；
[0027]将所述气网优化模型进行模型求解，生成最大冗余气量。
[0028]可选地，所述天然气网络网架结构数据对应的天然气网络包括多个区域；所述将所述气网优化模型进行模型求解，生成最大冗余气量的步骤，包括：
[0029]分别在所述区域设置对应的能源集中站；
[0030]当所述能源集中站对应的传输管道日前计划气流量与不同区域连接管道日内气流量相等时，将所述气网优化模型进行模型求解，生成最大冗余气量。
[0031]可选地，所述采用所述最大冗余气量和所述电力系统网架结构数据进行跨网调度计算，生成跨网成本最优经济调度方案的步骤，包括：
[0032]采用所述最大冗余气量和所述电力系统网架结构数据，构建以成本最低为目标函
数的日内实时经济跨网调度模型；
[0033]所述日内实时经济跨网调度模型的约束条件包括：
[0034]第一电力系统功率平衡约束：∑P
i,T
+∑P
gr,本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电网调度决策方法，其特征在于，包括：获取电力系统对应的风电出力历史数据、电力系统网架结构数据和天然气网络网架结构数据；通过预设神经网络模型对所述风电出力历史数据进行风电出力预测，生成风电日前预测出力数据；采用所述风电日前预测出力数据与对应的风电日内实际出力数据进行偏差判断，确定所述电力系统对应的偏差类型；当所述偏差类型为正偏差时，采用所述电力系统网架结构数据和所述天然气网络网架结构数据进行跨网调度计算，生成跨网成本最优经济调度方案；当所述偏差类型为负偏差时，采用所述电力系统网架结构数据、所述风电日前预测出力数据和所述风电日内实际出力数据进行替代调度计算，生成替代成本最优经济调度方案。2.根据权利要求1所述的电网调度决策方法，其特征在于，所述采用所述电力系统网架结构数据和所述天然气网络网架结构数据进行跨网调度计算，生成跨网成本最优经济调度方案的步骤，包括：采用所述天然气网络网架结构数据进行冗余气量计算，生成最大冗余气量；采用所述最大冗余气量和所述电力系统网架结构数据进行跨网调度计算，生成跨网成本最优经济调度方案。3.根据权利要求2所述的电网调度决策方法，其特征在于，所述采用所述天然气网络网架结构数据进行冗余气量计算，生成最大冗余气量的步骤，包括：采用所述天然气网络网架结构数据，构建以冗余气量最大为目标函数的气网优化模型；所述气网优化模型的约束条件包括：天然气网络能量平衡约束：K
W
×
W
T
‑
K
L
×
L
‑
K
S
×
L
G
‑
K
G
×
G
T
+K
R
×
R
T
＝K
F
×
F；冗余气量约束：0≤G
T
≤G
max
‑
G
r,T
；天然气网络气源供给约束：冗余气量供应商供气约束：天然气网络为气流约束：|F|≤F
max
；天然气网络节点气压约束：天然气网络节点压力约束：其中，K
W
表示天然气网络节点
‑
气源关联矩阵；W
T
表示时刻T的气源供给矩阵；K
L
表示天然气网络节点
‑
气负荷关联矩阵；L表示其它气负荷矩阵；K
S
表示天然气网络节点
‑
区域燃气轮机关联矩阵；L
G
表示燃气轮机日前计划用气负荷矩阵；K
G
表示天然气网络节点
‑
区域能源集中站关联矩阵；K
R
表示天然气网络节点
‑
冗余气量供应商关联矩阵；R
T
表示时刻T的冗余气量供应商供气矩阵；K
F
表示天然气网络节点
‑
管道关联矩阵；F表示天然气网络气流矩阵；
×
表示矩阵乘法；G
T
表示时刻T的冗余气量；G
max
表示区域能源集中站的燃气轮机最大可出力
所需气量，G
r,T
表示燃气轮机日前计划所需气量；表示时刻T的最大可供气量；表示时刻T的最大可提供冗余气量；F
max
表示天然气网络日前计划后管道剩余的最大传输能力；sgn(ω
m
,ω
n
)表示符号函数，当ω
m
≥ω
n
时，输出为1，反之为输出
‑
1；ω
m
表示天然气网络传输管道的首端节点气压；ω
n
表示天然气网络传输管道的末端节点气压，表示麦克斯韦常数；分别表示节点气压下限与上限；将所述气网优化模型进行模型求解，生成最大冗余气量。4.根据权利要求3所述的电网调度决策方法，其特征在于，所述天然气网络网架结构数据对应的天然气网络包括多个区域；所述将所述气网优化模型进行模型求解，生成最大冗余气量的步骤，包括：分别在所述区域设置对应的能源集中站；当所述能源集中站对应的传输管道日前计划气流量与不同区域连接管道日内气流量相等时，将所述气网优化模型进行模型求解，生成最大冗余气量。5.根据权利要求2所述的电网调度决策方法，其特征在于，所述采用所述最大冗余气量和所述电力系统网架结构数据进行跨网调度计算，生成跨网成本最优经济调度方案的步骤，包括：采用所述最大冗余气量和所述电力系统网架结构数据，构建以成本最低为目标函数的日内实时经济跨网调度模型；所述日内实时经济跨网调度模型的约束条件包括：第一电力系统功率平衡约束：∑P
i,T
+∑P
gr,T
＝∑D
T
；冗余气量计算约束：G
gr,T
＝a
·
P
gr,T
·
P
gr,T
+b
·
P
gr,T...

【专利技术属性】
技术研发人员：符政鑫，陈黎丽，黎绍辉，潘志图，孔泽佳，姚超楠，区伯辉，卢威，徐廉浩，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：发明
国别省市：