一种日前-日内协调的电网调节优化方法、装置及介质与流程

    技术2025-02-25  50


    本发明涉及电网调节,具体涉及一种日前-日内协调的电网调节优化方法、装置及介质。


    背景技术:

    1、近年来,可再生能源因其低碳环保的运行特点,在电力系统发电资源的占比愈渐增大。然而,由于可再生能源发电出力的波动性大,导致电力系统源荷双侧均具有不确定性。当灵活性资源不足时,电力系统无法有效应对可再生能源发电出力的波动性,调度方案更为保守,甚至出现弃风、弃光的现象,造成资源的浪费。

    2、为了实现对电力的优化调度,现有技术通常采用日前优化调度、日内优化调度或者日前-日内协调优化调度的方式,然而,现有的调度方式中对于机组参与辅助服务的考虑不足,从而导致爬坡不足或失负荷的情况发生,无法满足调度需求。


    技术实现思路

    1、有鉴于此,本发明提供了一种日前-日内协调的电网调节优化方法、装置及介质,以解决现有调度方式容易出现爬坡不足或者失负荷现象的问题。

    2、第一方面,本发明提供了一种日前-日内协调的电网调节优化方法,方法包括:以机组参与调频、爬坡与机组出力限值以及机组爬坡能力的关系构建第一约束条件,以机组日前计划出力成本和调频成本构建成本最小时的第一目标函数,得到日前优化模型;对日前优化模型求解,得到日前出清结果;基于日前出清结果,以机组参与调频、爬坡与机组出力限值以及机组爬坡能力的关系构建第二约束条件,以日内计划出力成本、失负荷成本以及爬坡不足成本构建成本最小时的第二目标函数,得到日内优化模型;对日内优化模型求解,得到用于电网调节的日内计划出力和爬坡容量。

    3、本发明实施例提供的日前-日内协调的电网调节优化方法,在构建日前优化模型和日内优化模型时,以机组参与调频、爬坡与机组出力限值以及机组爬坡能力的关系构建约束条件,由此使得该优化方法相比常规的灵活性资源优化方法,考虑了机组同时参与调频和爬坡辅助服务的特性和区别,在日前和日内阶段合理优化调频和爬坡辅助服务,保证电网具备足够的灵活性调节能力。此外,基于日内计划出力成本、失负荷成本以及爬坡不足成本的成本最小化确定第二目标函数时,减小爬坡不足或失负荷的情况发生。

    4、在一种可选的实施方式中,第一约束条件包括第一出力约束和第一爬坡约束,以机组参与调频、爬坡与机组出力限值以及机组爬坡能力的关系构建第一约束条件,包括:根据机组日前计划出力、调频容量以及连续时间内日前爬坡容量与机组出力限值的关系构建第一出力约束;根据机组日前计划出力、调频服务的调节速率以及日前爬坡容量与机组爬坡能力限值的关系构建第一爬坡约束。

    5、本实施例中,通过构建连续时间的第一出力约束和第一爬坡约束,相对于离散时间优化,更符合负荷的实际变化曲线,实现了更高的优化水平。

    6、在一种可选的实施方式中,第一约束条件还包括:第一系统功率平衡约束、第一辅助服务容量约束和机组组合约束;第一系统功率平衡约束基于机组日前计划出力和电网负荷的关系确定;第一辅助服务容量约束基于日前调频容量和日前调频容量需求的关系以及日前爬坡容量和日前爬坡容量需求的关系确定;机组组合约束基于对机组开机时间和开机成本的约束确定。

    7、本实施例中,通过基于调频容量需求和爬坡容量需求建立第一辅助服务容量约束,保证了求解得到的出清结果满足调频和爬坡需求,降低了爬坡不足情况出现的概率,提高了电网的安全性。

    8、在一种可选的实施方式中,对日前优化模型求解,得到日前出清结果,包括:采用bernstein多项式插值对日前优化模型进行转化,得到混合整数规划模型;对混合整数规划模型求解,得到日前计划出力结果、调频容量结果和爬坡预留结果。

    9、本实施例中,在对日前优化模型进行求解时,先采用bernstein多项式插值对日前优化模型进行转化,得到混合整数规划模型,再对混合整数规划模型,降低了所需计算资源,提高了计算效率。

    10、在一种可选的实施方式中,日前出清结果包括日前计划出力结果和调频容量结果,第二约束条件包括第二出力约束和第二爬坡约束,基于日前出清结果,以机组参与调频、爬坡与机组出力限值以及机组爬坡能力的关系构建第二约束条件,包括:根据机组日内计划出力、调频容量结果以及连续时间内日内爬坡容量与日前计划出力结果以及机组出力限值的关系构建第二出力约束;根据机组日内计划出力、调频服务的调节速率以及日内爬坡容量与日前计划出力结果以及机组爬坡能力限值的关系构建第二爬坡约束。

    11、本实施例中,基于日前出清结果以及连续时间上爬坡、调频辅助服务与机组出力限值、爬坡能力的关系构建第二出力约束和第二爬坡约束,保证在日前阶段预留充分的爬坡裕度,在日内阶段根据更精确的负荷曲线进行准确的爬坡容量预留,实现日前-日内协调的灵活爬坡能力全局优化。

    12、在一种可选的实施方式中,第二约束条件还包括:第二系统功率平衡约束和第二辅助服务容量约束;第二系统功率平衡约束基于机组日内计划出力和电网负荷以及失负荷功率的关系确定;第二辅助服务容量约束基于日内爬坡容量和日内爬坡容量需求的关系确定。

    13、本实施例中,基于日内爬坡容量需求构建第二辅助服务容量约束,使得通过该约束得到的日内计划出力和日内爬坡容量满足需求。

    14、在一种可选的实施方式中,对日内优化模型求解,得到用于电网调节的日内计划出力和爬坡容量,包括:采用bernstein多项式插值对日内优化模型进行转化,得到线性规划模型;对线性规划模型求解,得到用于电网调节的日内计划出力和爬坡容量。

    15、本实施例中,在对日内优化模型进行求解时,先采用bernstein多项式插值对日内优化模型进行转化,得到线性规划模型,再对线性规划模型,进一步降低了所需计算资源,提高了计算效率。

    16、第二方面,本发明提供了一种日前-日内协调的电网调节优化装置,装置包括:第一模型确定模块,用于以机组参与调频、爬坡与机组出力限值以及机组爬坡能力的关系构建第一约束条件,以机组日前计划出力成本和调频成本构建成本最小时的第一目标函数,得到日前优化模型;第一求解模块,用于对日前优化模型求解,得到日前出清结果;第二模型确定模块,用于基于日前出清结果,以机组参与调频、爬坡与机组出力限值以及机组爬坡能力的关系构建第二约束条件,以日内计划出力成本、失负荷成本以及爬坡不足成本构建成本最小时的第二目标函数,得到日内优化模型;第二求解模块,用于对日内优化模型求解,得到用于电网调节的日内计划出力和爬坡容量。

    17、第三方面,本发明提供了一种计算机设备,包括:存储器和处理器,存储器和处理器之间互相通信连接,存储器中存储有计算机指令,处理器通过执行计算机指令,从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的日前-日内协调的电网调节优化方法。

    18、第四方面,本发明提供了一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机指令,计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的日前-日内协调的电网调节优化方法。

    19、第五方面,本发明提供了一种计算机程序产品,包括计算机指令,计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的日前-日内协调的电网调节优化方法。


    技术特征:

    1.一种日前-日内协调的电网调节优化方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一约束条件包括第一出力约束和第一爬坡约束,以机组参与调频、爬坡与机组出力限值以及机组爬坡能力的关系构建第一约束条件,包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一约束条件还包括:第一系统功率平衡约束、第一辅助服务容量约束和机组组合约束;

    4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述日前优化模型求解,得到日前出清结果,包括:

    5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述日前出清结果包括日前计划出力结果和调频容量结果,第二约束条件包括第二出力约束和第二爬坡约束,基于所述日前出清结果,以机组参与调频、爬坡与机组出力限值以及机组爬坡能力的关系构建第二约束条件,包括:

    6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二约束条件还包括:第二系统功率平衡约束和第二辅助服务容量约束;

    7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,对所述日内优化模型求解,得到用于电网调节的日内计划出力和爬坡容量,包括:

    8.一种日前-日内协调的电网调节优化装置,其特征在于,所述装置包括:

    9.一种计算机设备,其特征在于,包括:

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令,所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的日前-日内协调的电网调节优化方法。


    技术总结
    本发明涉及电网调节技术领域,具体涉及一种日前‑日内协调的电网调节优化方法、装置及介质。本发明实施例提供的日前‑日内协调的电网调节优化方法,在构建日前优化模型和日内优化模型时,以机组参与调频、爬坡与机组出力限值以及机组爬坡能力的关系构建约束条件,由此使得该优化方法相比常规的灵活性资源优化方法,考虑了机组同时参与调频和爬坡辅助服务的特性和区别,在日前和日内阶段合理优化调频和爬坡辅助服务,保证电网具备足够的灵活性调节能力。此外,基于日内计划出力成本、失负荷成本以及爬坡不足成本的成本最小化确定第二目标函数时,减小爬坡不足或失负荷的情况发生。

    技术研发人员:吴刚,马天男,罗晧,刘洁颖,马瑞光,侯验秋,唐艺鸣,汪伟,叶强,肖雨昕,雷云凯,王海燕,程超,邓盈盈,裴占国,钟靓,苏华,胡尧
    受保护的技术使用者:国网四川省电力公司经济技术研究院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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