本發(fā)明涉及電力調(diào)度領域，更具體地，涉及一種基于發(fā)電側(cè)與用電側(cè)調(diào)控成本分析的阻塞管理方法。

背景技術：

電力市場環(huán)境下，電網(wǎng)調(diào)度運行不僅需要考慮電網(wǎng)安全運行的根本要求，還需要進一步考慮電網(wǎng)運行成本。作為電力市場重要組成部分的現(xiàn)貨市場，在其核心業(yè)務阻塞管理中就面臨嚴峻的安全運行控制和經(jīng)濟運行控制的矛盾。如何以經(jīng)濟性最優(yōu)的方式消除阻塞斷面，將成為電力市場環(huán)境中的重要問題。

而今天，上述問題有被賦予新的內(nèi)涵。需求側(cè)響應的快速發(fā)展，使得原來單純依靠發(fā)電機組改變出力來消除阻塞斷面的模式進一步豐富，還可以通過調(diào)整可控負荷用電來實現(xiàn)上一目標。

結合上述兩方面的需求，本發(fā)明深入研究發(fā)電側(cè)和用電側(cè)對斷面阻塞的影響機理，提出了基于發(fā)電側(cè)與用電側(cè)調(diào)控成本分析的阻塞管理方法，解決了發(fā)電側(cè)與用電側(cè)協(xié)調(diào)、安全性與經(jīng)濟性協(xié)調(diào)的復雜問題，在保證電網(wǎng)安全運行的根本要求下，合理分配發(fā)電側(cè)和用電側(cè)的調(diào)控資源比例，實現(xiàn)了對阻塞斷面的高效處置。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供一種高效的基于發(fā)電側(cè)與用電側(cè)調(diào)控成本分析的阻塞管理方法。

為了達到上述技術效果，本發(fā)明的技術方案如下：

一種基于發(fā)電側(cè)與用電側(cè)調(diào)控成本分析的阻塞管理方法，包括以下步驟：

s1：對基礎數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計；

s2：利用統(tǒng)計的基礎數(shù)據(jù)計算各發(fā)電機組和可控負荷對阻塞斷面的調(diào)控能力；

s3：篩選出起作用的發(fā)電機組和可控負荷；

s4：利用篩選出的發(fā)電機組和可控負荷構造發(fā)用電一體化優(yōu)化模型，求解考慮發(fā)用電一體化條件下調(diào)控成本最低的阻塞管理方法。

進一步地，所述步驟s1的過程如下：

s11：獲取電網(wǎng)網(wǎng)架拓撲連接關系、輸變電設備參數(shù)，包括：網(wǎng)架拓撲連接關系，用支路節(jié)點關聯(lián)向量ml表示的變電站、電廠、線路的連接關系；輸變電設備參數(shù)，主要為線路阻抗參數(shù)xl和節(jié)點導納矩陣b0；斷面潮流及其控制限值，斷面為具有關聯(lián)關系的輸變電設備集合，要獲取電網(wǎng)運行所需要控制斷面si的潮流值和其控制限值

s12：獲取發(fā)電側(cè)發(fā)電機組pi所申報的出力調(diào)控范圍和其單位出力調(diào)控報價獲取用電側(cè)可控負荷所申報的用電調(diào)控范圍和其單位用電調(diào)控報價

進一步地，所述步驟s2的過程如下：

s21：根據(jù)節(jié)點n對單一輸變電設備m的轉(zhuǎn)移分布因子計算節(jié)點對斷面si的轉(zhuǎn)移分布因子其計算公式為：

式(1)中，m∈si表示輸變電設備m屬于該斷面si；

s22：由節(jié)點對斷面的轉(zhuǎn)移分布因子和該節(jié)點所連接的機組或可控負荷的調(diào)控范圍，分別計算發(fā)電機組pi和可控負荷ui對阻塞斷面si的調(diào)控能力，其計算公式為：

式(2)中，分別為發(fā)電機組pi和可控負荷ui對斷面si的調(diào)控能力上、下限，由于可能存在正、負號的差別，故需要函數(shù)max()、min()取兩者中較大值和較小值；pi∈n、ui∈n表示發(fā)電機組pi、可控負荷ui位于節(jié)點n；

其中，發(fā)電機組pi和可控負荷ui對阻塞斷面的調(diào)控能力為其調(diào)控量和轉(zhuǎn)移分布因子的乘積，表示在發(fā)電機組或可控負荷調(diào)控范圍內(nèi)能夠?qū)嗝孀枞a(chǎn)生的調(diào)控效果。

進一步地，所述步驟s3的過程如下：

s31：對所有發(fā)電機組pi按照其對斷面si調(diào)控能力的下限從小到大進行排序，使得其中np為發(fā)電機組數(shù)量，共有np臺發(fā)電機組調(diào)控能力下限小于0，其余發(fā)電機組調(diào)控能力下限大于0，表明僅1至np發(fā)電機組出力改變能夠減輕斷面潮流，即1至np發(fā)電機組為對斷面起作用的發(fā)電機組；

s32：對所有可控負荷ui按照其對斷面si調(diào)控能力的下限從小到大進行排序，使得其中nu為可控負荷數(shù)量，共有nu個可控負荷調(diào)控能力下限小于0，其余可控負荷調(diào)控能力下限大于0，表明僅1至nu可控負荷用電改變能夠減輕斷面潮流，即1至nu可控負荷為對斷面起作用的可控負荷；

其中，對待進行阻塞管理的斷面siset，其起作用的發(fā)電機組和可控負荷是指通過調(diào)整發(fā)電機組的出力或控制可控負荷用電能夠顯著減輕斷面潮流，消除斷面阻塞的發(fā)電機組或可控負荷。

進一步地，所述步驟s4中構造發(fā)用電一體化優(yōu)化模型，給出阻塞管理策略的過程如下：

s41：計算斷面siset發(fā)生阻塞時調(diào)控需求若則若則

s42：構造發(fā)用電一體的阻塞管理優(yōu)化模型，其優(yōu)化目標為：

式(3)中，分別為發(fā)電機組pi出力調(diào)整量和可控負荷ui用電調(diào)整量；

其中，

1)調(diào)控量約束表示如下：

式(4)表明發(fā)電機組和可控負荷所提供的總調(diào)控量不能低于所需要的調(diào)控要求；

2)發(fā)電機組和可控負荷對斷面調(diào)控量與自身出力、用電改變量的關系，該約束即為式(2)；

3)調(diào)控范圍約束表示如下：

式(5)表明任一發(fā)電機組、可控負荷對其出力或用電的調(diào)整必須在其申報的調(diào)整范圍內(nèi)；

s43：對發(fā)電機組出力和可控負荷用電的調(diào)整，在消除斷面siset阻塞的同時，不會引起其他斷面發(fā)生阻塞越限，表示為：

式(6)中，對任一斷面si，其初始潮流為調(diào)整發(fā)電機組出力和改變可控負荷用電后，其斷面潮流將變?yōu)?imgfile="bda0001301279680000045.gif"wi="427"he="127"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>要求仍在其運行要求范圍內(nèi)。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明技術方案的有益效果是：

本發(fā)明方法隸屬于電力系統(tǒng)發(fā)電調(diào)度技術領域，該方法的實施過程主要包括：(1)基礎數(shù)據(jù)統(tǒng)計；(2)計算各發(fā)電機組和可控負荷對阻塞斷面的調(diào)控能力；(3)篩選出起作用的發(fā)電機組和可控負荷；(4)構造發(fā)用電一體化優(yōu)化模型，求解考慮發(fā)用電一體化條件下調(diào)控成本最低的阻塞管理方法。

附圖說明

圖1為本發(fā)明方法流程圖。

具體實施方式

附圖僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；

為了更好說明本實施例，附圖某些部件會有省略、放大或縮小，并不代表實際產(chǎn)品的尺寸；

對于本領域技術人員來說，附圖中某些公知結構及其說明可能省略是可以理解的。

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的技術方案做進一步的說明。

實施例1

如圖1所示，一種基于發(fā)電側(cè)與用電側(cè)調(diào)控成本分析的阻塞管理方法，包括以下步驟：

s1：對基礎數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計；

s2：利用統(tǒng)計的基礎數(shù)據(jù)計算各發(fā)電機組和可控負荷對阻塞斷面的調(diào)控能力；

s3：篩選出起作用的發(fā)電機組和可控負荷；

s4：利用篩選出的發(fā)電機組和可控負荷構造發(fā)用電一體化優(yōu)化模型，求解考慮發(fā)用電一體化條件下調(diào)控成本最低的阻塞管理方法。

步驟s1的過程如下：

s11：獲取電網(wǎng)網(wǎng)架拓撲連接關系、輸變電設備參數(shù)，包括：網(wǎng)架拓撲連接關系，用支路節(jié)點關聯(lián)向量ml表示的變電站、電廠、線路的連接關系；輸變電設備參數(shù)，主要為線路阻抗參數(shù)xl和節(jié)點導納矩陣b0；斷面潮流及其控制限值，斷面為具有關聯(lián)關系的輸變電設備集合，要獲取電網(wǎng)運行所需要控制斷面si的潮流值和其控制限值

s12：獲取發(fā)電側(cè)發(fā)電機組pi所申報的出力調(diào)控范圍和其單位出力調(diào)控報價獲取用電側(cè)可控負荷所申報的用電調(diào)控范圍和其單位用電調(diào)控報價

步驟s2的過程如下：

s21：根據(jù)節(jié)點n對單一輸變電設備m的轉(zhuǎn)移分布因子計算節(jié)點對斷面si的轉(zhuǎn)移分布因子其計算公式為：

式(1)中，m∈si表示輸變電設備m屬于該斷面si；

s22：由節(jié)點對斷面的轉(zhuǎn)移分布因子和該節(jié)點所連接的機組或可控負荷的調(diào)控范圍，分別計算發(fā)電機組pi和可控負荷ui對阻塞斷面si的調(diào)控能力，其計算公式為：

式(2)中，分別為發(fā)電機組pi和可控負荷ui對斷面si的調(diào)控能力上、下限，由于可能存在正、負號的差別，故需要函數(shù)max()、min()取兩者中較大值和較小值；pi∈n、ui∈n表示發(fā)電機組pi、可控負荷ui位于節(jié)點n；

其中，發(fā)電機組pi和可控負荷ui對阻塞斷面的調(diào)控能力為其調(diào)控量和轉(zhuǎn)移分布因子的乘積，表示在發(fā)電機組或可控負荷調(diào)控范圍內(nèi)能夠?qū)嗝孀枞a(chǎn)生的調(diào)控效果。

步驟s3的過程如下：

s31：對所有發(fā)電機組pi按照其對斷面si調(diào)控能力的下限從小到大進行排序，使得其中np為發(fā)電機組數(shù)量，共有np臺發(fā)電機組調(diào)控能力下限小于0，其余發(fā)電機組調(diào)控能力下限大于0，表明僅1至np發(fā)電機組出力改變能夠減輕斷面潮流，即1至np發(fā)電機組為對斷面起作用的發(fā)電機組；

s32：對所有可控負荷ui按照其對斷面si調(diào)控能力的下限從小到大進行排序，使得其中nu為可控負荷數(shù)量，共有nu個可控負荷調(diào)控能力下限小于0，其余可控負荷調(diào)控能力下限大于0，表明僅1至nu可控負荷用電改變能夠減輕斷面潮流，即1至nu可控負荷為對斷面起作用的可控負荷；

其中，對待進行阻塞管理的斷面siset，其起作用的發(fā)電機組和可控負荷是指通過調(diào)整發(fā)電機組的出力或控制可控負荷用電能夠顯著減輕斷面潮流，消除斷面阻塞的發(fā)電機組或可控負荷。

步驟s4中構造發(fā)用電一體化優(yōu)化模型，給出阻塞管理策略的過程如下：

s41：計算斷面siset發(fā)生阻塞時調(diào)控需求若則若則

s42：構造發(fā)用電一體的阻塞管理優(yōu)化模型，其優(yōu)化目標為：

式(3)中，分別為發(fā)電機組pi出力調(diào)整量和可控負荷ui用電調(diào)整量；

其中，

1)調(diào)控量約束表示如下：

式(4)表明發(fā)電機組和可控負荷所提供的總調(diào)控量不能低于所需要的調(diào)控要求；

2)發(fā)電機組和可控負荷對斷面調(diào)控量與自身出力、用電改變量的關系，該約束即為式(2)；

3)調(diào)控范圍約束表示如下：

式(5)表明任一發(fā)電機組、可控負荷對其出力或用電的調(diào)整必須在其申報的調(diào)整范圍內(nèi)；

s43：對發(fā)電機組出力和可控負荷用電的調(diào)整，在消除斷面siset阻塞的同時，不會引起其他斷面發(fā)生阻塞越限，表示為：

式(6)中，對任一斷面si，其初始潮流為調(diào)整發(fā)電機組出力和改變可控負荷用電后，其斷面潮流將變?yōu)?imgfile="bda0001301279680000084.gif"wi="427"he="127"img-content="drawing"img-format="gif"orientation="portrait"inline="no"/>要求仍在其運行要求范圍內(nèi)。

相同或相似的標號對應相同或相似的部件；

附圖中描述位置關系的用于僅用于示例性說明，不能理解為對本專利的限制；

顯然，本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明權利要求的保護范圍之內(nèi)。