一种省间省内用电影响因素的分析方法及系统与流程

    技术2025-02-18  51


    本发明涉及电力系统领域,更具体的,涉及一种省间省内用电影响因素的分析方法及系统。


    背景技术:

    1、

    2、在交易中,可再生能源产生的电力也将通过省间联络线从西部省份传输到东部省份的电力负荷中心。一方面,省间的电力交易和输电过程可能会影响到可再生能源的消纳。另一方面,省间交易将导致省间现货价格波动大、风险高。考虑到省间交易过程中,省间用电量、省间用电价格的影响因素复杂,而省间现货购电价格又关乎省内综合购电成本,不仅影响终端用户的电价水平,还会一定程度上影响用户的用电需求,而进一步导致电网风险或威胁,导致电网安全性稳定性的降低,给电力调度过程增加了难度。

    3、针对上述问题,亟需一种新的省间省内用电影响因素的分析方法及系统。


    技术实现思路

    1、为解决现有技术中存在的不足,本发明提供一种省间省内用电影响因素的分析方法及系统,建立省间省内双层规划模型,通过分析影响因素与省内用电情况之间的关联程度,获得关键因素。

    2、本发明采用如下的技术方案。

    3、本发明第一方面,涉及一种省间省内用电影响因素的分析方法,方法包括:分别以省间电能交换过程中的购电成本最小、省内电能交换过程中的运行成本最小为目标构建双层规划模型,预测出最优购电价格序列;采集用电影响因素的时间序列,计算用电影响因素与最优购电价格之间的关联度,以基于关联度的排序提取出用电影响因素中的关键因素。

    4、优选的,分别以省间电能交换过程中的购电成本最小、省内电能交换过程中的运行成本最小为目标构建双层规划模型,包括:以省间电能交换过程中所有省份的购电成本之和最小为上层模型的目标函数。

    5、以省内电能交换过程中的运行成本最小为下层模型的目标函数,针对每个省份单独计算所述下层模型的目标函数。

    6、上层模型的目标函数的表达式为:

    7、

    8、式中,为t时刻、j省份中发电机组n参与省间供电时的机组成本,

    9、为t时刻、j省份的省间输电成本,

    10、为t时刻、j省份中发电机组n的出清电能,

    11、t为分析时段的数量,j为送端省份的数量,nj为每个送端省份j下的发电机组数量。

    12、针对每个省份单独计算下层模型的目标函数,包括下层模型的目标函数的表达式为:

    13、

    14、式中,为当前省份中发电机组n参与省内供电时的运行成本,

    15、λbuy,t为当前省份从所有其他省份获得省间供电时的购电价格,

    16、为t时刻下发电机组n参与省内供电时的出清电量,

    17、pbuy,t为t时刻下省间供电场景下的当前省份从所有其他省份购买的出清电量,

    18、n为当前省份的发电机组数量,j-1为其他省份的数量。

    19、优选的,针对每个省份单独计算下层模型的目标函数的表达式,包括,下层模型的目标函数中,当前省份从所有其他省份获得省间供电时的购电价格λbuy,t为分析时段t内针对当前省份购电的所有成交交易对的平均购电价格;t时刻下省间供电场景下的当前省份从所有其他省份购买的出清电量pbuy,t与t时刻下所有其他省份中发电机组的出清电能、省间联络线传输损耗的相关。

    20、优选的,t时刻下省间供电场景下的当前省份从所有其他省份购买的出清电量pbuy,t符合省间联络线的电力平衡约束;电力平衡约束为:

    21、

    22、式中,nj为省份j的发电机组数量,

    23、ρj为所有其他省份j-1中省份j与当前省份的省间联络线传输损耗。

    24、优选的,t时刻下省间供电场景下的当前省份从所有其他省份购买的出清电量pbuy,t符合省内电力平衡约束;省内电力平衡约束为:

    25、

    26、式中,为当前省份内电力用户m在分析时段t的负荷需求,

    27、m为当前省份内电力用户总数。

    28、优选的,构建双层规划模型,预测出最优购电价格序列,包括:以当前省份内电力用户m在分析时段t的负荷需求为已知量,模拟省间省内现货市场,以获得多个购电价格λbuy,t的样本;采用双层规划模型,在多个连续的分析时段t内,从所述多个购电价格λbuy,t的样本中择优,以获得每个分析时段t所对应的当前省份的最优购电价格基于分析时段t之间的时间连续性构建最优购电价格序列,每个省份均对应一个最优购电价格序列。

    29、优选的,多个购电价格λbuy,t的样本,包括:每个样本均随机表征多个省份在分析时段t内的一种购电方式;每个样本为多维向量,向量中包含多个购电省份在分析时段t内可能的购电价格,以及多个购电省份的购电价格之间的关联关系。

    30、优选的,采集用电影响因素的时间序列,计算用电影响因素与最优购电价格之间的关联度,以基于关联度的排序提取出用电影响因素中的关键因素,包括:针对当前省份,采集省内用电影响因素的时间序列;利用皮尔逊相关系数计算当前省份下最优购电价格序列与任意一个省内用电影响因素的时间序列之间的关联关系;基于关联关系的取值对省内用电影响因素进行排序,将排序靠前的多个省内用电影响因素作为关键因素。

    31、优选的,采集用电影响因素的时间序列,计算用电影响因素与最优购电价格之间的关联度,以基于关联度的排序提取出用电影响因素中的关键因素,包括:针对当前省份,采集省内用电影响因素的时间序列;利用灰色关联法,以最优购电价格序列、每个省内用电影响因素的时间序列为一行数据,构建灰色关联矩阵;计算每个省内用电影响因素的时间序列与最优购电价格序列之间的灰色关联度;基于灰色关联度的取值对省内用电影响因素进行关联度排序,并将排序靠前的多个省内用电影响因素作为关键因素。

    32、优选的,用电影响因素为线损率、省间平均输电价格、省内发电机组爬坡速率、省内发电机组出力上下限、当前省份的总负荷需求、煤炭价格、天然气价格、新能源发电量、当前省份的省间输电通道容量。

    33、本发明第二方面,涉及一种利用本发明第一方面中方法的一种省间省内用电影响因素的分析系统,系统包括规划模块和关联模块;其中,规划模块,用于分别以省间电能交换过程中的购电成本最小、省内电能交换过程中的运行成本最小为目标构建双层规划模型,预测出最优购电价格序列;关联模块,用于采集用电影响因素的时间序列,计算用电影响因素与最优购电价格之间的关联度,以基于关联度的排序提取出用电影响因素中的关键因素。

    34、本发明的有益效果在于,与现有技术相比,本发明中的一种省间省内用电影响因素的分析方法及系统,建立省间省内双层规划模型,通过分析影响因素与省内用电情况之间的关联程度,获得关键因素,以从电网发电、输电能力上有针对的实施改进、消除系统层面的薄弱环节,从而提高系统稳定性,保障大规模省间电力传输的安全可靠。

    35、本发明的有益效果还包括:

    36、1、通过精准分析省内用电情况,该方法及系统能够通过建立双层规划模型,进行更精准的省内用电影响因素分析,从而更好地理解各种因素对省内用电的影响程度,这有助于对省内用电的预测和电网的精确调度。

    37、2、通过对影响因素与购电价格之间的关联程度的分析,可以获得与省内用电密切相关的关键因素,帮助相关部门和机构更好地了解影响购电价格的主要因素,以便制定更有效的政策和措施,协助电力系统的设备部署、调度优化,以及市场主体的报价报量决策。

    38、3、提高用电管理效率:通过深入分析省间省内用电影响因素,相关部门可以根据这些关键因素制定更科学、更合理的用电管理策略,从而提高用电管理的效率和水平。


    技术特征:

    1.一种省间省内用电影响因素的分析方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的一种省间省内用电影响因素的分析方法,其特征在于:

    3.根据权利要求2所述的一种省间省内用电影响因素的分析方法,其特征在于:

    4.根据权利要求2所述的一种省间省内用电影响因素的分析方法,其特征在于:

    5.根据权利要求2、4中任一项所述的一种省间省内用电影响因素的分析方法,其特征在于:

    6.根据权利要求5所述的一种省间省内用电影响因素的分析方法,其特征在于:

    7.根据权利要求6所述的一种省间省内用电影响因素的分析方法,其特征在于:

    8.根据权利要求7所述的一种省间省内用电影响因素的分析方法,其特征在于:

    9.根据权利要求8所述的一种省间省内用电影响因素的分析方法,其特征在于:

    10.根据权利要求9所述的一种省间省内用电影响因素的分析方法,其特征在于:

    11.根据权利要求9所述的一种省间省内用电影响因素的分析方法,其特征在于:

    12.根据权利要求1所述的一种省间省内用电影响因素的分析方法,其特征在于:

    13.一种利用权利要求1-12任一项权利要求所述方法的一种省间省内用电影响因素的分析系统,其特征在于:


    技术总结
    一种省间省内用电影响因素的分析方法及系统,其特征在于,所述方法包括以下步骤:分别以省间电能交换过程中的购电成本最小、省内电能交换过程中的运行成本最小为目标构建双层规划模型,预测出最优购电价格序列;采集用电影响因素的时间序列,计算所述用电影响因素与所述最优购电价格之间的关联度,以基于所述关联度的排序提取出所述用电影响因素中的关键因素。本发明从电网发电、输电能力上有针对的实施改进、消除系统层面的薄弱环节,从而提高系统稳定性,保障大规模省间电力传输的安全可靠。

    技术研发人员:刘恬畅,杨世海,黄茜,孙莉,江明,王岗,毕明德,张凯奇,周瑶,李磊,陈畅,刘明明,夏妍
    受保护的技术使用者:国网江苏省电力有限公司营销服务中心
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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