考慮外送電交易、跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易與安全約束的機(jī)組組合獲取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力公司計(jì)及交易成份與安全約束的機(jī)組組合領(lǐng)域，尤其涉及考慮外 送電交易與跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易的運(yùn)營計(jì)劃的制定。
【背景技術(shù)】
[0002] 從近幾年的電力市場化改革情況來看，國家主要推行的區(qū)域電網(wǎng)統(tǒng)一電力市場建 設(shè)過程中，由于各省經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不同、電價(jià)水平不同等多方面因素的影響，電力市場化改 革遇到了較大的困難和阻力，區(qū)域電網(wǎng)統(tǒng)一電力市場在處理有關(guān)各方利益的協(xié)調(diào)等方面， 也面臨著各種錯綜復(fù)雜的尖銳矛盾。同時(shí)，為滿足社會經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展需要，緩解供電矛盾， 有效解決缺電與窩電并存的局面，亟需在全國范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)能源資源優(yōu)化配置。隨著交直流 特高壓逐步投運(yùn)，各大區(qū)與省間電網(wǎng)聯(lián)系日益緊密，為實(shí)現(xiàn)全國范圍內(nèi)的資源優(yōu)化配置提 供了堅(jiān)實(shí)的硬件基礎(chǔ)。因此，各大區(qū)及省間以及省內(nèi)交易計(jì)劃成為實(shí)現(xiàn)全局資源優(yōu)化配置 的關(guān)鍵所在。
[0003] 由于電力交易對于資源的建模并不僅限于機(jī)組、線路等物理特性，更多時(shí)候還需 要體現(xiàn)交易品種、交易規(guī)則等經(jīng)濟(jì)特性。因此，在全局資源優(yōu)化配置的目標(biāo)下，亟需針對不 同電力交易成份的特性，統(tǒng)籌規(guī)劃，研究面向交易成份的發(fā)電調(diào)度。在交易成份中，這里重 點(diǎn)考慮外送電交易與跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易的優(yōu)化配置。
[0004] 電力市場環(huán)境下的機(jī)組組合應(yīng)考慮網(wǎng)絡(luò)安全約束已成為一種共識。電力的傳輸必 須以電力網(wǎng)絡(luò)為依托，且遵循特定的物理規(guī)律，即總是沿著阻抗最小的路徑。這也就是說， 在電力市場上，難以確定具體的消費(fèi)者和具體的供給者之間的關(guān)系。網(wǎng)絡(luò)的影響還會造成 不同方向的電能交易相互制約的問題。因此，機(jī)組組合只有計(jì)及電力網(wǎng)絡(luò)的約束，才能在保 證電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行的同時(shí)實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的電能交易。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于提供一種考慮外送電交易、跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易與安全約束的 機(jī)組組合獲取方法。
[0006] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案。
[0007] 第一步，將優(yōu)化變量機(jī)組出力的維度擴(kuò)展到三維，其中第一維是時(shí)間，第二維是機(jī) 組出力值，第三維是機(jī)組功率的交易品種，交易品種包括外送電交易、跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易 與基本電交易；
[0008] 第二步，建立優(yōu)化模型，優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)是系統(tǒng)的外送電交易與跨省跨區(qū)聯(lián) 絡(luò)線交易購電費(fèi)用最小，優(yōu)化模型的約束條件包括機(jī)組總出力約束、參與外送電交易的機(jī) 組交易電量約束、不參與外送電交易的機(jī)組出力約束、參與跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易的機(jī)組交 易電量約束以及不參與跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易的機(jī)組出力約束；
[0009] 第三步，對優(yōu)化模型進(jìn)行求解得到購電費(fèi)用最小時(shí)的機(jī)組各個交易品種出力值。
[0010] 所述機(jī)組總出力約束表示為：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種考慮外送電交易、跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易與安全約束的機(jī)組組合獲取方法，其特 征在于：包括W下步驟： 第一步，將優(yōu)化變量機(jī)組出力的維度擴(kuò)展到H維，其中第一維是時(shí)間，第二維是機(jī)組出 力值，第H維是機(jī)組功率的交易品種，交易品種包括外送電交易、跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易與基 本電交易； 第二步，建立優(yōu)化模型，優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)是系統(tǒng)的外送電交易與跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線 交易購電費(fèi)用最小，優(yōu)化模型的約束條件包括機(jī)組總出力約束、參與外送電交易的機(jī)組交 易電量約束、不參與外送電交易的機(jī)組出力約束、參與跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易的機(jī)組交易電 量約束W及不參與跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易的機(jī)組出力約束； 第H步，對優(yōu)化模型進(jìn)行求解得到購電費(fèi)用最小時(shí)的機(jī)組各個交易品種出力值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種考慮外送電交易、跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易與安全約束的機(jī)組 組合獲取方法，其特征在于：所述機(jī)組總出力約束表示為：
其中，Tra表示交易品種數(shù)目；Pi,康示機(jī)組i在第t個時(shí)間段的總出力值；P 隸示 機(jī)組i在第t個時(shí)間段第j個交易品種的出力值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種考慮外送電交易、跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易與安全約束的機(jī)組 組合獲取方法，其特征在于：所述參與外送電交易的機(jī)組交易電量約束表示為：
其中，a^Dut表示在合同時(shí)間Tout簽訂的外送電交易合同電量值；Tout表示外送電交 易合同時(shí)間；lout表示參與外送電交易的機(jī)組數(shù)目；表示機(jī)組i在第t個時(shí)間段交 易品種為外送電交易的出力值；A t表示時(shí)間段長度。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種考慮外送電交易、跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易與安全約束的機(jī)組 組合獲取方法，其特征在于：所述不參與外送電交易的機(jī)組出力約束表示為：
其中，i。。,表示不參與外送電交易的機(jī)組。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種考慮外送電交易、跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易與安全約束的機(jī)組 組合獲取方法，其特征在于：所述參與跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易的機(jī)組交易電量約束表示為：
其中，瓦.Tt。。,表示在合同時(shí)間Tcont簽訂的跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易合同電量值；Tcont表 示跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易合同時(shí)間；Icont表示參與跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易的機(jī)組數(shù)目； 表示機(jī)組i在第t個時(shí)間段交易品種為跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易的出力值；A t表示時(shí)間段長 度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種考慮外送電交易、跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易與安全約束的機(jī)組

組合獲取方法，其特征在于；所述不參與跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易的機(jī)組出力約束表示為：
其中，表示不參與跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易的機(jī)組。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種考慮外送電交易、跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易與安全約束的機(jī)組 組合獲取方法，其特征在于；所述優(yōu)化模型的約束條件還包括機(jī)組出力上下限約束、機(jī)組最 小連續(xù)啟停時(shí)間約束、系統(tǒng)的功率平衡約束、系統(tǒng)的備用容量約束W及線路的輸電容量約 束。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種考慮外送電交易、跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易與安全約束的機(jī)組 組合獲取方法，其特征在于；所述目標(biāo)函數(shù)表示為：
其中，F(xiàn)表示在系統(tǒng)外送電交易與跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易中電力公司的購電費(fèi)用；T表示 研究周期內(nèi)的時(shí)間段數(shù)；I表示系統(tǒng)中的機(jī)組數(shù)；A t表示時(shí)間段長度；Costi,"t表示機(jī)組i 出力中，義易品種為外送電義易時(shí)，電力公司的購電費(fèi)用；Cost;,。。。1表不機(jī)組i出力中，義 易品種為跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易時(shí)，電力公司的購電費(fèi)用；PiA。。。,表示機(jī)組i在第t個時(shí)間段 交易品種為跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易的出力值；Pi,表示機(jī)組i在第t個時(shí)間段交易品種為 外送電交易的出力值，Zi，t= 1表示機(jī)組i在第t個時(shí)間段處于開機(jī)狀態(tài)，Z i，t= 0表示機(jī) 組i在第t個時(shí)間段處于停機(jī)狀態(tài)。

【專利摘要】本發(fā)明公開了一種考慮外送電交易、跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易與安全約束的機(jī)組組合獲取方法，該方法以電力公司進(jìn)行交易計(jì)劃和運(yùn)營計(jì)劃為背景，針對電力交易需要體現(xiàn)交易品種和規(guī)則的經(jīng)濟(jì)特性問題，建立了面向交易成份的數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)是電力公司購買外送電交易與跨省跨區(qū)聯(lián)絡(luò)線交易費(fèi)用最小，約束條件包括電網(wǎng)運(yùn)行的安全約束、機(jī)組運(yùn)行的物理約束和交易成份約束，可以幫助需要考慮交易品種和規(guī)則的電力公司制定交易計(jì)劃和運(yùn)營計(jì)劃，提高決策的科學(xué)性和有效性，有助于優(yōu)化電力公司的購電策略與購電成本，提升電力交易業(yè)務(wù)的精益化運(yùn)營水平。
【IPC分類】G06Q50-06, G06Q10-04
【公開號】CN104598991
【申請?zhí)枴緾N201410835861
【發(fā)明人】別朝紅, 呂家君, 范海虹, 趙彤, 耿建, 薛必克, 鄭亞先, 程?；?
【申請人】西安交通大學(xué), 江蘇省電力公司, 中國電力科學(xué)研究院
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月27日