【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电力系统规划与运行领域，尤其涉及一种多区域互联电力系统中长期电力电量平衡评估方法。
技术介绍
1、电力系统电源侧新能源装机容量和发电量占比不断提升，其出力的不确定性与波动性可能会导致源荷两侧供需不匹配问题从而带来一定时间的电力缺口或新能源弃电，使得未来中长期时间尺度下的电力电量平衡精准分析重要性凸显，以指导省级或区域级电力系统的资源配置规模水平或年度发电资源充裕性的判定。
2、由于系统中如年调节水电与季节性储能等多类型、多调节周期的资源引入，常规的逐日或逐月滚动计算无法发挥此类资源在调节性能上的完全能力，故而需要寻求实现全周期计算的电力电量平衡分析方法。由于该问题对应的数学模型是一个复杂大规模的混合整数规划问题，维数灾现象严重、建模求解困难，不能保证在有限的计算资源条件下得出求解结果。实现电力系统中长期电力电量平衡的分析测算必须解决上述问题，否则系统资源是否能够充分应对未来时间范围内的源荷供需难题将难以精准判别。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种多区域互联电力系统中长期电力电量平衡评估方法，解决现有电力电量平衡分析中存在的问题，为电力系统中长期电力电量平衡方案的制定提供新的解决方法。
2、为达到上述目的，本专利技术提出一种多区域互联电力系统中长期电力电量平衡评估方法，所述方法包括下述步骤：将拉格朗日松弛处理后的多区域互联电力系统电力电量平衡分析模型的目标函数按机组类型进行空间解耦，获得各机组类型对应的子问题；求解各机组类型对应的子
3、在上述技术方案的一种实施方式中，所述经拉格朗日松弛处理后的多区域互联电力系统电力电量平衡分析模型，获取包括：依照电力系统内的分区结构和所设定的资源条件，构建多区域互联电力系统电力电量平衡分析模型；利用拉格朗日乘子将多区域互联电力系统电力电量平衡分析模型中的耦合约束做松弛处理，获得经拉格朗日松弛处理后的多区域互联电力系统电力电量平衡分析模型。
4、在上述技术方案的一种实施方式中，所述求解包括下述步骤：s40、设置拉格朗日乘子初值、设置最大迭代计算次数；s41、对各机组类型对应的子问题进行求解；s42、若当前迭代次数不大于最大迭代计算次数，执行s43；若当前迭代次数大于最大迭代计算次数，执行s44；s43、利用各机组类型对应子问题的求解结果，计算拉格朗日乘子对应的松弛误差项；若所述松弛误差项为0，执行s44；否则，更新拉格朗日乘子，返回s41；s44、利用各机组类型对应子问题的求解结果，计算平衡指标。
5、在上述技术方案的一种实施方式中，评估的步骤包括：若电力系统的切负荷概率或电力系统的电量不足期望值未超出对应的设定阈值，则判定电力系统的当前发电资源与调节性资源充裕度充足，获取电力系统中长期平衡方案；否则，判定电力系统的当前发电资源与调节性资源充裕度不足，并重新设定多区域互联电力系统电力电量平衡分析模型的资源条件，重新计算平衡指标。
6、在上述技术方案的一种实施方式中，所述拉格朗日乘子更新方式如下：式中：为第k次迭代计算时乘子对应的松弛约束误差项，sk为第k次迭代的步长。
7、在上述技术方案的一种实施方式中，所述多区域互联电力系统包括各区域内风电机组、光伏机组，所述各区域内风电机组、光伏机组对应的出力最大值为预测值，且多区域互联电力系统中所述各区域的负荷需求也为预测值。
8、在上述技术方案的一种实施方式中，所述预测值基于非等间距灰色模型获取，步骤包括：基于历史时序数据，将其记作按下式获取累加生成序列其中p为累加生成序列的阶数，w(ρ)表示待预测变量w的p阶累加生成序列，为第ti时刻下的待预测变量w的ρ阶累加值，δtj为tj时刻与第tj-1时刻的时间间隔，n为时刻标识；使用一次微分方程拟合累加序列，对应的灰色预测模型白化公式表示为：δ为发展系数，γ为灰色所用量；根据得到的拟合参数值，待预测变量的第ti时刻下的p阶累加值更新为：δ和γ分别为拟合的发展系数与灰色所用量；所述历史时序数据为风电机组的出力最大值、光伏机组的出力最大值或者多区域互联电力系统中各区域的负荷需求。
9、在上述技术方案的一种实施方式中，利用求解结果计算平衡指标，步骤包括：基于各机组类型对应的子问题的求解结果，获取切负荷发生的事件集合s；按下式计算切负荷概率plolp和电量不足期望值eeens：式中：tj为切负荷事件j的持续时间，cj为切负荷事件j的切负荷量，nt为所有分析时段的总时长。
10、为了实现上述技术目的，本案还提出了一种多区域互联电力系统中长期电力电量平衡装置，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行如上述任一种方法的计算机程序。
11、为了实现上述技术目的，本案还提出一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种方法的计算机程序。
12、本案的有益技术效果为：(1)本案能够在通过数学模型准确描述多区域互联电力系统架构及资源的基础上，采用拉格朗日松弛方法处理原有的多区域互联电力系统电力电量平衡分析模型，并通过按机组类型进行空间解耦获得各机组类型对应的子问题，从而通过迭代分别求解各机组类型对应的子问题，实现对原问题最优解的近似逼近，解决中长期电力电量平衡分析问题难以求解的问题。(2)本案提出了中长期尺度下的源荷时序数据非等间距灰色预测方法，该方法能够在已知历史时序数据非等间距的情况下对具备单独的波动范围且其与时间跨度具有较强相关性的新能源发电机组出力及负荷需求实现中长期时序预测，解决当前中长期电力电量平衡计算中边界条件与实际条件不完全匹配的问题，提高区域互联电力系统电力电量平衡分析的准确性。(3)本案能够在反映系统平衡特点的前提下，依据平衡分析问题求解结果计算系统中长期电力电量平衡能力所需的指标，判别中长期尺度下的未来系统发电资源与调节性资源充裕度，工程实际人员可以据此展开相关研究工作。
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1.一种多区域互联电力系统中长期电力电量平衡评估方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拉格朗日松弛处理后的多区域互联电力系统电力电量平衡分析模型，获取包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述求解包括下述步骤：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，评估的步骤包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拉格朗日乘子更新方式如下：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多区域互联电力系统包括各区域内风电机组、光伏机组，所述各区域内风电机组、光伏机组对应的出力最大值为预测值，且所述多区域互联电力系统中各区域的负荷需求也为预测值。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述预测值基于非等间距灰色模型获取，步骤包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，利用求解结果计算平衡指标，步骤包括：
9.一种多区域互联电力系统中长期电力电量平衡装置，其特征在于：包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于：存储有能够被处理器加载并执行如权利要求1至8中任一种方法的计算机程序。
...【技术特征摘要】
1.一种多区域互联电力系统中长期电力电量平衡评估方法，其特征在于，所述方法包括下述步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拉格朗日松弛处理后的多区域互联电力系统电力电量平衡分析模型，获取包括：
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述求解包括下述步骤：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，评估的步骤包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拉格朗日乘子更新方式如下：
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多区域互联电力系统包括各区域内风电机组、光伏机组，所述各区域内风电机组、...
【专利技术属性】
技术研发人员：王嘉阳，丁涛，卢斯煜，张洪基，周保荣，张碧元，邹金，刘星宇，卓映君，谢刘双飞，梁金冰，黄雨涵，戴仲覆，刘与铮，程铭，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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