一種電力系統機組組合配置方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及電力系統技術領域，具體而言，涉及電力系統機組組合配置方法及裝 置。
【背景技術】
[0002] 隨著電力系統結構的日趨復雜，為了適應電力系統發展的需要，現有電力系統通 常采用機組組合作為編制發電計劃的核心環節，以應對未來負荷的不確定性和新能源發電 的波動性。
[0003] 當前，電力系統的機組組合多采用單一類型的機組進行簡單的組合，在用戶用電 需求及電網結構發生重大變化時，則會出現發電機組低于安全極限運行、關停機組過多而 無法滿足隨后的高峰用電需求的現象，因此急需一種新的機組組合配置，以適應電力系統 的波動，維持整個電力系統的安全運行、穩定運行和經濟性運行。

【發明內容】

[0004] 有鑒于此，本發明實施例的目的在于提供一種電力系統機組組合配置方法及裝 置，實現通過建立的機組組合配置模型和提供的機組組合配置模型優化方法配置機組組 合，降低了電力系統的投資成本和運營成本，配置的機組組合能夠根據電網的波動自適應 調節，提高了電力系統運行的安全性和穩定性。。
[0005] 第一方面，本發明實施例提供了一種電力系統機組組合配置方法，所述方法包括：
[0006] 獲取機組組合配置數據，所述機組組合配置數據包括負荷數據、電源數據、電網數 據、備用機組特性數據和機組組合的運行特性數據；
[0007] 獲取機組組合配置的約束條件，所述約束條件包括發電機組的啟停特性約束、經 濟性約束、機組的出力約束、爬坡約束和電網安全約束；
[0008] 根據所述機組組合配置數據和所述機組組合配置的約束條件建立機組組合配置 豐旲型；
[0009] 根據所述機組組合配置模型配置電力系統中的機組。
[0010] 結合第一方面，本發明實施例提供了上述第一方面的第一種可能的實現方式，其 中，所述獲取機組組合配置數據，包括：
[0011] 獲預設時間段內的峰、平、谷時段的預測負荷特性數據、預測負荷特性數據的誤差 值、可中斷負荷特性數據和電力負荷基準值，組成負荷數據；
[0012] 獲取機組組合的最大出力、額定出力和最小出力，各個類型機組的裝機比例、系統 裝機容量和系統裝機容量基準值，組成電源數據；
[0013] 獲取網路節點導納矩陣、線路容量標么值、線路容量擴大系數和線路容量基準值， 組成電網數據；
[0014] 根據所述負荷數據、所述電源數據和所述電網數據確定機組類型、型號、單機容 量、機組的啟停時間、啟停所需的能量和備用機組特性數據，組成機組組合運行特性數據。
[0015] 結合第一方面，本發明實施例提供了上述第一方面的第二種可能的實現方式，其 中，所述根據所述機組組合配置數據和所述機組組合配置的約束條件建立機組組合配置模 型，包括：
[0016] 根據所述負荷數據、所述電源數據和所述電網數據確定機組組合的決策變量；
[0017] 根據所述決策變量和所述機組組合的運行特性數據確定所述決策變量的運行特 性數據；
[0018] 根據決策變量的運行特性數據、電力系統的網絡結構和線路傳輸容量確定決策變 量的約束條件；
[0019] 根據所述決策變量、所述決策變量的運行特性數據和所述決策變量的約束條件建 立電力系統的機組組合配置模型。
[0020] 結合第一方面，本發明實施例提供了上述第一方面的第三種可能的實現方式，其 中，所述方法還包括：
[0021 ]根據所述機組組合配置模型確定機組組合評價指標；
[0022] 根據所述機組組合評價指標和預設評價標準建立機組組合評價指標體系；
[0023] 根據所述機組組合評價指標體系，檢測所述機組組合配置模型是否符合預設優化 標準，若否，通過公式（1)所示的優化函數和公式(2)所示的優化約束條件對所述機組組合 配置模型進行優化；
[0024] Min F=minf(x)-----------(1) h (.￥ ) = 〇
[0025] < ) \ ---------------------(2) 占如)< 〇
[0026] 其中，在公式（1)和(2)中，在調度方式為計劃管理的模式下，F為系統總運行成本； 在發電側競價上網的市場模式下，F為總購電費用;x為機組組合中的決策變量，f(x)為機組 組合配置模型;h(x)為系統功率平衡約束，g(x)為爬坡率約束、機組出力上下限約束、機組 最小啟停時間約束、系統備用約束和網絡傳輸約束。
[0027] 結合第一方面的第三種可能的實現方式，本發明實施例提供了上述第一方面的第 四種可能的實現方式，其中，所述方法還包括：
[0028] 根據所述機組組合配置模型、所述機組組合評價指標體系和預設指標數據配置機 組，按照預設運行條件運行配置后的機組組合，得到機組組合運行數據；
[0029] 根據所述機組組合運行數據和所述評價指標體系包括的各項評價指標基準值，判 斷各項評價指標的變化率；
[0030] 根據各項評價指標的變化率，確定影響所述機組組合配置的敏感指標；
[0031 ]建立預設時間段內所述敏感指標的變化趨勢模型，根據所述變化趨勢模型對所述 機組組合配置模型進行優化。
[0032] 第二方面，本發明實施例提供了一種電力系統機組組合配置裝置，所述裝置包括：
[0033] 第一獲取模塊，用于獲取機組組合配置數據，所述機組組合配置數據包括負荷數 據、電源數據、電網數據、備用機組特性數據和機組組合的運行特性數據；
[0034] 第二獲取模塊，用于獲取機組組合配置的約束條件，所述約束條件包括發電機組 的啟停特性約束、經濟性約束、機組的出力約束、爬坡約束和電網安全約束；
[0035] 第一建立模塊，用于根據所述機組組合配置數據和所述機組組合配置的約束條件 建立機組組合配置模型；
[0036] 配置模塊，用于根據所述機組組合配置模型配置電力系統中的機組。
[0037] 結合第二方面，本發明實施例提供了上述第二方面的第一種可能的實現方式，其 中，所述第一獲取模塊包括：
[0038]第一獲取單元，用于獲預設時間段內的峰、平、谷時段的預測負荷特性數據、預測 負荷特性數據的誤差值、可中斷負荷特性數據和電力負荷基準值，組成負荷數據；
[0039]第二獲取單元，用于獲取機組組合的最大出力、額定出力和最小出力，各個類型機 組的裝機比例、系統裝機容量和系統裝機容量基準值，組成電源數據；
[0040] 第三獲取單元，用于獲取網路節點導納矩陣、線路容量標么值、線路容量擴大系數 和線路容量基準值，組成電網數據；
[0041] 第四獲取單元，用于根據所述負荷數據、所述電源數據和所述電網數據確定機組 類型、型號、單機容量、機組的啟停時間、啟停所需的能量和備用機組特性數據，組成機組組 合運行特性數據。
[0042]結合第二方面，本發明實施例提供了上述第二方面的第二種可能的實現方式，其 中，所述第一建立模塊包括：
[0043] 第一確定單元，用于根據所述負荷數據、所述電源數據和所述電網數據確定機組 組合的決策變量；
[0044] 第二確定單元，用于根據所述決策變量和所述機組組合的運行特性數據確定所述 決策變量的運行特性數據；
[0045] 第三確定單元，用于根據決策變量的運行特性數據、電力系統的網絡結構和線路 傳輸容量確定決策變量的約束條件；
[0046] 建立單元，用于根據所述決策變量、所述決策變量的運行特性數據和所述決策變 量的約束條件建立電力系統的機組組合配置模型。
[0047]結合第二方面，本發明實施例提供了上述第二方面的第三種可能的實現方式，其 中，所述裝置還包括：
[0048] 第一確定模塊，用于根據所述機組組合配置模型確定機組組合評價指標；
[0049] 第二建立模塊，用于根據所述機組組合評價指標和預設評價標準建立機組組合評 價指標體系；
[0050] 檢測模塊，用于根據所述機組組合評價指標體系，檢測所述機組組合配置模型是 否符合預設優化標準；
[0051] 第一優化模塊，用于在所述檢測模塊檢測所述機組組合配置模型不符合預設優化 標準時，通過公式（1)所示的優化函數和公式(2)所示的優化約束條件對所述機組組合配置 模型進行優化；
[0052] Min F=minf(x)-----------(1) r i |h(.'Y)=0 …
[0053] \ / x (2) i^U)< 〇
[0054] 其中，在公式（1)和(2)中，在調度方式為計劃管理的模式下，F為系統總運行成本； 在發電側競價上網的市場模式下，F為總購電費用;x為機組組合中的決策變量，f(x)為機組 組合配置模型;h(x)為系統功率平衡約束，g(x)為爬坡率約束、機組出力上下限約束、機組 最小啟停時間約束、系統備用約束和網絡傳輸約束。
[0055]結合第二方面的第三種可能的實現方式，本發明實施例提供了上述第二方面的第 四種可能的實現方式，其中，所述裝置還包括：
[0056]第三獲取模塊，用于根據所述機組組合配置模型、所述機組組合評價指標體系和 預設指標數據配置機組，按照預設運行條件運行配置后的機組組合，得到機組組合運行數 據；
[0057] 判斷模塊，用于根據所述機組組合運行數據和所述評價指標體系包括的各項評價 指標基準值，判斷各項評價指標的變化率；
[0058] 第二確定模塊，用于根據各項評價指標的變化率，確定影響所述機組組合配置的 敏感指標；
[0059]第三建立模塊，用于建立預設時間段內所述敏感指標的變化趨勢模型，根據所述 變化趨勢模型對所述機組組合配置模型進行優化。
[0060] 在本發明實施例提供的方法及裝置中，包括獲取機組組合配置數據，機組組合配 置數據包括負荷數據、電源數據、電網數據、備用機組特性數據和機組組合的運行特性數 據;獲取機組組合配置的約束條件，約束條件包括發電機組的啟停特性約束、經濟性約束、 機組的出力約束、爬坡約束和電網安全約束;根據機組組合配置數據和機組組合配置的約 束條件建立機組組合配置模型；根據機組組合配置模型配置電力系統中的機組。實現了通 過建立的機組組合配置模型和提供的機組組合配置模型優化方法配置機組組合，降低了電 力系統的投資成本和運營成本，配置的機組組合能夠根據電網的波動自適應調節，提高了 電力系統運行的安全性和穩定性。
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