一種基于實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃的機(jī)組控制模式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃的機(jī)組控制模式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟：將電網(wǎng)中參與實(shí)時(shí)調(diào)度的發(fā)電機(jī)組劃分為調(diào)節(jié)機(jī)組、緩沖機(jī)組、計(jì)劃?rùn)C(jī)組；根據(jù)緩沖機(jī)組的調(diào)節(jié)容量、調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間、電量完成進(jìn)度，對(duì)緩沖機(jī)組的性能進(jìn)行綜合評(píng)估；建立實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃與實(shí)時(shí)控制相協(xié)調(diào)的優(yōu)化模型；采用混合整數(shù)線性規(guī)劃方法求解模型，計(jì)算出發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)出力計(jì)劃以及緩沖機(jī)組的控制模式?jīng)Q策結(jié)果，最終生成發(fā)電機(jī)組控制模式的轉(zhuǎn)換方案。本發(fā)明有助于充分利用發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)能力，提高機(jī)組實(shí)時(shí)控制的平穩(wěn)性和有序性。
【專利說明】一種基于實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃的機(jī)組控制模式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)調(diào)度自動(dòng)化【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種基于實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃的機(jī)組控 制模式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 電網(wǎng)運(yùn)行方式的不斷變化和需求預(yù)測(cè)精度隨時(shí)間尺度不斷提高的特點(diǎn)，決定了電 網(wǎng)生產(chǎn)是一個(gè)逐步遞進(jìn)和細(xì)化的過程。電力系統(tǒng)運(yùn)行包括日前發(fā)電計(jì)劃、日內(nèi)滾動(dòng)計(jì)劃、實(shí) 時(shí)發(fā)電計(jì)劃、自動(dòng)發(fā)電控制（AGC)等多個(gè)不同時(shí)間尺度的環(huán)節(jié)，通過各環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)運(yùn)作，提 升電網(wǎng)的精細(xì)化管理水平。
[0003] AGC是時(shí)時(shí)刻刻保證發(fā)電與負(fù)荷平衡、維持電力系統(tǒng)頻率質(zhì)量的重要技術(shù)手段。近 年來，國(guó)內(nèi)大量發(fā)電機(jī)組具備了投入AGC運(yùn)行的條件。AGC機(jī)組的運(yùn)行控制模式一般分為2 類：第1類是跟蹤發(fā)電計(jì)劃指令運(yùn)行，即計(jì)劃模式，如SCHE0機(jī)組；第2類是按電網(wǎng)實(shí)時(shí)控 制指令運(yùn)行，使本系統(tǒng)的頻率保持額定值或使聯(lián)絡(luò)線的功率維持于計(jì)劃值，即調(diào)節(jié)模式，如 AUT0R機(jī)組、SCHER機(jī)組等。
[0004] 隨著電網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大，電網(wǎng)運(yùn)行日益復(fù)雜，調(diào)峰調(diào)頻壓力日漸增大，不同類型、 不同控制目標(biāo)機(jī)組的運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換頻繁。目前調(diào)度生產(chǎn)中，實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃編制機(jī)組出力計(jì) 劃后交給AGC執(zhí)行，在AGC中由調(diào)度人員根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行機(jī)組控制模式的設(shè)置，選擇部分 機(jī)組用于跟蹤實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃。由于實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃環(huán)節(jié)并未考慮AGC機(jī)組的控制模式，將增 大AGC的控制壓力，也會(huì)影響實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃的執(zhí)行效果。
[0005] 同時(shí)，在現(xiàn)有方式下，調(diào)度員需要時(shí)時(shí)根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行情況轉(zhuǎn)換AGC機(jī)組的控制模 式，工作量和強(qiáng)度都很大。為此，調(diào)度員通常采用相對(duì)保守的方式，系統(tǒng)中設(shè)置較多的調(diào)節(jié) 模式機(jī)組，影響了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，也增加了不同性能機(jī)組之間協(xié)調(diào)控制的難度。
[0006] 現(xiàn)有技術(shù)的電力系統(tǒng)調(diào)度中心為了解決發(fā)電預(yù)測(cè)與調(diào)度實(shí)際之間的差異，一般是 根據(jù)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在自動(dòng)發(fā)電控制環(huán)節(jié)，人工設(shè)置部分發(fā)電機(jī)組在實(shí)時(shí)調(diào)度中進(jìn)行控制模式 轉(zhuǎn)換，以保證系統(tǒng)存在充足的調(diào)節(jié)能力消除區(qū)域控制誤差。人工設(shè)置的方式屬于滯后調(diào)整， 無法有效消除電網(wǎng)實(shí)時(shí)運(yùn)行差異，往往需要在運(yùn)行中進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，從而難以保證調(diào)度運(yùn) 行的安全性和經(jīng)濟(jì)性，影響了實(shí)時(shí)運(yùn)行的效果，也給運(yùn)行人員帶來了巨大的工作量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明實(shí)施的目的在于提供一種基于實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃的機(jī)組控制模式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換方 法，根據(jù)電網(wǎng)的不同運(yùn)行狀態(tài)，兼顧電網(wǎng)安全、經(jīng)濟(jì)、環(huán)保、公平與效益多方面要求，在實(shí)時(shí) 發(fā)電計(jì)劃層面實(shí)現(xiàn)AGC機(jī)組控制模式的優(yōu)化調(diào)控。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種適用于電網(wǎng)實(shí)時(shí)調(diào)度運(yùn)行的機(jī)組控制模 式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，包括以下步驟：
[0009] 1)確定電網(wǎng)中參與優(yōu)化調(diào)度的發(fā)電機(jī)組范圍，按照發(fā)電機(jī)組在自動(dòng)發(fā)電控制中的 控制模式，將參與優(yōu)化調(diào)度的發(fā)電機(jī)組劃分為調(diào)節(jié)機(jī)組、緩沖機(jī)組、計(jì)劃?rùn)C(jī)組；
[0010] 2)獲取所有緩沖機(jī)組的調(diào)節(jié)容量、調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間、電量完成進(jìn)度數(shù)據(jù)， 對(duì)緩沖機(jī)組的性能進(jìn)行綜合評(píng)估，獲得各個(gè)緩沖機(jī)組的控制模式轉(zhuǎn)換的懲罰系數(shù)；
[0011] 3)根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)的物理模型和經(jīng)濟(jì)模型，考慮系統(tǒng)平衡約束、機(jī)組運(yùn)行約束、電網(wǎng) 安全約束，建立實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃與實(shí)時(shí)控制相協(xié)調(diào)的優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)出力與控 制模式的聯(lián)合優(yōu)化；
[0012] 優(yōu)化模型為：
[0013] 目標(biāo)函數(shù)為式（1):
[0014] ^f = YY,\pit-pfl0\+1ZYJ^F 7l (1) t i t i
[0015] 約束條件：
[0016] =L< i
[0017] Rit^Fit*0. 5*(Ri；fflax-Ri；fflin)
[0018] Pit+Rit 5? Fit*Ri；max+(l-Fit)Pi；max
[0019] Pit-Rit ^ Fit*Ri,min+(1_Fit)Pi,min
[0020] -Δ^ρ^-ρ,^ ^ Δ,
[0021] i
[0022] p^< ρ,,{{)< p；j
[0023] 其中，f為發(fā)電機(jī)組的發(fā)電成本，其中為發(fā)電機(jī)組計(jì)劃出力與初始出 t i 力的偏差成本，--為巧為發(fā)電機(jī)組控制模式轉(zhuǎn)換的成本；τ為調(diào)度時(shí)段數(shù)；i為發(fā)電機(jī)組 t i 數(shù)；Pit為機(jī)組i在t時(shí)段的實(shí)時(shí)計(jì)劃出力；Pit(l為機(jī)組i在t時(shí)段的初始出力；λ i為機(jī)組i 控制模式轉(zhuǎn)換的懲罰系數(shù)；Fit為機(jī)組i在時(shí)段t的控制模式?jīng)Q策狀態(tài)，其為離散變量，0代 表計(jì)劃模式，1代表調(diào)節(jié)模式；L t為系統(tǒng)t時(shí)段的總負(fù)荷；Rit為機(jī)組i在t時(shí)段提供的調(diào)節(jié) 備用；和心min分別表示機(jī)組i調(diào)節(jié)能力的上下限；P iimax和Piimin分別表示機(jī)組i發(fā)電 出力的上下限；Λ i為機(jī)組i每時(shí)段爬坡速率的最大值；Qt為系統(tǒng)在t時(shí)段的調(diào)節(jié)備用需求； ^和分別表示支路ij的潮流上下限，Pu(t)為支路ij在t時(shí)段的潮流；
[0024] 4)將優(yōu)化模型中的非線性因素線性化表達(dá)，采用混合整數(shù)線性規(guī)劃方法求解模 型，計(jì)算出發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)出力計(jì)劃以及緩沖機(jī)組的控制模式?jīng)Q策結(jié)果，生成發(fā)電機(jī)組控 制模式的轉(zhuǎn)換方案，模式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換結(jié)束。
[0025] 在所述步驟1)中，調(diào)節(jié)機(jī)組為具備AGC調(diào)節(jié)能力并承擔(dān)實(shí)時(shí)調(diào)整功率的發(fā)電機(jī) 組；緩沖機(jī)組為具備AGC調(diào)節(jié)能力，但并未承擔(dān)實(shí)時(shí)調(diào)整功率的發(fā)電機(jī)組，只按照發(fā)電計(jì)劃 曲線承擔(dān)基本功率，該類機(jī)組可轉(zhuǎn)換為調(diào)節(jié)機(jī)組；計(jì)劃?rùn)C(jī)組為不具備AGC調(diào)節(jié)能力的發(fā)電 機(jī)組。
[0026] 步驟2)中，根據(jù)發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)容量、調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間、電量完成進(jìn)度， 對(duì)緩沖機(jī)組的性能進(jìn)行綜合評(píng)估，具體評(píng)估公式為式（2):
[0027] λ i = α *(：片 β 拷片 Υ *?\+ δ *Qi (2)
[0028] 其中，Q為機(jī)組i的調(diào)節(jié)容量；Vi為機(jī)組i的調(diào)節(jié)速率；?\為機(jī)組i的調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí) 間A為機(jī)組i的電量完成進(jìn)度；α為綜合評(píng)估中的調(diào)節(jié)容量權(quán)重系數(shù)；β為綜合評(píng)估中 的調(diào)節(jié)速率權(quán)重系數(shù)；Υ為綜合評(píng)估中的調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間權(quán)重系數(shù)；S為綜合評(píng)估中的電量 完成進(jìn)度權(quán)重系數(shù)。
[0029] 所述步驟3)中，電網(wǎng)安全約束是在日前機(jī)組啟停計(jì)劃的基礎(chǔ)上，形成實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì) 劃階段電網(wǎng)各時(shí)段的拓?fù)潢P(guān)系，進(jìn)而得到各節(jié)點(diǎn)注入功率對(duì)各支路的靈敏度，以此將電網(wǎng) 安全約束進(jìn)行線性化，具體表達(dá)為式（3):
[0030] Pij - Σ[^ < Pu (3) -ieM
[0031] 其中，M為電網(wǎng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)集合；lit為節(jié)點(diǎn)負(fù)荷功率；Si;j， t為節(jié)點(diǎn)i的注入功率對(duì)支 路ij的靈敏度。
[0032] 本發(fā)明的方法包括以下有益效果：
[0033] 1)本發(fā)明將發(fā)電機(jī)組控制模式轉(zhuǎn)換的決策前移，由傳統(tǒng)的自動(dòng)發(fā)電計(jì)劃控制環(huán)節(jié) 轉(zhuǎn)移至實(shí)時(shí)計(jì)劃環(huán)節(jié)，并通過基于實(shí)時(shí)計(jì)劃的機(jī)組控制模式優(yōu)化轉(zhuǎn)換，改變目前以人工經(jīng) 驗(yàn)為主的設(shè)置模式，有利于電網(wǎng)對(duì)控制資源更合理調(diào)用，可以從更大范圍與更長(zhǎng)時(shí)間周期 實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的預(yù)防與預(yù)控，大大提高了大電網(wǎng)實(shí)時(shí)調(diào)控能力。
[0034] 2)在實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃層面實(shí)現(xiàn)機(jī)組控制模式的轉(zhuǎn)換，通過發(fā)電控制環(huán)節(jié)的前移，為 AGC在線控制預(yù)留更合理的備用分布和全局最佳調(diào)節(jié)能力，提高電網(wǎng)超前預(yù)控能力和發(fā)電 機(jī)組在線控制品質(zhì)，減輕調(diào)度運(yùn)行壓力。
[0035] 3)機(jī)組控制模式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換能夠基于電網(wǎng)調(diào)度運(yùn)行的實(shí)際情況，綜合考慮與電網(wǎng)實(shí) 時(shí)調(diào)度相關(guān)的各類因素，通過建立合理的模式轉(zhuǎn)換模型，獲得電網(wǎng)的最優(yōu)模式轉(zhuǎn)換結(jié)果。優(yōu) 化模型考慮時(shí)段間的耦合，實(shí)現(xiàn)了多時(shí)段的連續(xù)過程整體優(yōu)化，獲得更為有效的結(jié)果；
[0036] 4)考慮到國(guó)內(nèi)調(diào)度運(yùn)行實(shí)際情況，機(jī)組控制模式的決策需要綜合考慮調(diào)節(jié)速率、 響應(yīng)時(shí)間、電量完成進(jìn)度等因素，通過AGC調(diào)節(jié)備用與有功功率的協(xié)調(diào)調(diào)度獲得合理的決 策結(jié)果，既保證系統(tǒng)具有滿足電網(wǎng)運(yùn)行要求的快速調(diào)節(jié)能力，又實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)運(yùn)行的安全性與 經(jīng)濟(jì)性。
[0037] 因此，本發(fā)明的有益效果包括：通過基于實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃的機(jī)組控制模式優(yōu)化決 策，改變目前以人工經(jīng)驗(yàn)為主的設(shè)置模式，在保證實(shí)時(shí)控制質(zhì)量的前提下，動(dòng)態(tài)選擇提供 AGC輔助服務(wù)的機(jī)組，有利于電網(wǎng)對(duì)控制資源更合理調(diào)用，充分利用發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)能力， 降低系統(tǒng)運(yùn)行成本，提高機(jī)組控制的平穩(wěn)性和有序性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0038] 圖1為本發(fā)明一種基于實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃的機(jī)組控制模式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換方法流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0039] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0040] 本發(fā)明公開了一種基于實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃的機(jī)組控制模式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換方法。下面是本發(fā) 明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施案例，包含了采用本發(fā)明方法的一個(gè)實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃的優(yōu)化過程，它的特 征、目的和優(yōu)點(diǎn)可以從實(shí)施例的說明中看出。
[0041] 實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃根據(jù)日前發(fā)電計(jì)劃、日前和超短期負(fù)荷預(yù)測(cè)、超短期新能源預(yù)測(cè)、聯(lián) 絡(luò)線計(jì)劃、停電計(jì)劃、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞刃畔?，綜合考慮系統(tǒng)平衡約束、電網(wǎng)安全約束和機(jī)組運(yùn)行 約束，采用考慮安全約束的優(yōu)化算法編制。實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃編制以不超過15分鐘為一個(gè)時(shí) 段，時(shí)間范圍為下一時(shí)段之后的1至數(shù)小時(shí)。
[0042] 本發(fā)明的基于實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃的機(jī)組控制模式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換方法，是在機(jī)組開停方式確 定的條件下，優(yōu)化機(jī)組出力與控制模式，要求滿足系統(tǒng)需求和機(jī)組運(yùn)行約束，并且滿足電網(wǎng) 運(yùn)行的潮流約束。通過能量與備用的聯(lián)合優(yōu)化，獲得合理的機(jī)組控制模式結(jié)果。
[0043] 在調(diào)度生產(chǎn)中，實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃環(huán)節(jié)動(dòng)態(tài)調(diào)整機(jī)組控制模式后，交給實(shí)時(shí)控制環(huán)節(jié)， 作為AGC機(jī)組的控制模式。在AGC中根據(jù)機(jī)組控制模式的設(shè)置，選擇一部分機(jī)組用于跟蹤 日內(nèi)滾動(dòng)計(jì)劃，另一部分機(jī)組自動(dòng)參與區(qū)域控制偏差（ACE)的調(diào)整。
[0044] 如圖1所示，本方法包括以下步驟：
[0045] 1)按照發(fā)電機(jī)組在自動(dòng)發(fā)電控制中的控制模式，將電網(wǎng)中參與優(yōu)化調(diào)度的發(fā)電機(jī) 組劃分為調(diào)節(jié)機(jī)組、緩沖機(jī)組、計(jì)劃?rùn)C(jī)組，從而確定電力系統(tǒng)中機(jī)組控制轉(zhuǎn)換的優(yōu)化空間； 其中調(diào)節(jié)機(jī)組為具備AGC調(diào)節(jié)能力并承擔(dān)實(shí)時(shí)調(diào)整功率的發(fā)電機(jī)組；緩沖機(jī)組為具備AGC 調(diào)節(jié)能力，但并未承擔(dān)實(shí)時(shí)調(diào)整功率的發(fā)電機(jī)組，只按照發(fā)電計(jì)劃曲線承擔(dān)基本功率，該類 機(jī)組可轉(zhuǎn)換為調(diào)節(jié)機(jī)組；計(jì)劃?rùn)C(jī)組為不具備AGC調(diào)節(jié)能力的發(fā)電機(jī)組。
[0046] 2)根據(jù)所有緩沖機(jī)組的調(diào)節(jié)容量、調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間、電量完成進(jìn)度，對(duì)緩 沖機(jī)組的性能進(jìn)行綜合評(píng)估，獲得各個(gè)緩沖機(jī)組的控制模式轉(zhuǎn)換的懲罰系數(shù)，具體評(píng)估公 式為式（2):
[0047] λ i = α *(：片 β 轉(zhuǎn)片 Υ *?\+ δ *Qi (2)
[0048] 其中，λ i為機(jī)組i控制模式轉(zhuǎn)換的懲罰系數(shù)；(；為機(jī)組i的調(diào)節(jié)容量A為機(jī)組 i的調(diào)節(jié)速率；?\為機(jī)組i的調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間A為機(jī)組i的電量完成進(jìn)度；α為綜合評(píng)估中 的調(diào)節(jié)容量權(quán)重系數(shù)；β為綜合評(píng)估中的調(diào)節(jié)速率權(quán)重系數(shù)；Υ為綜合評(píng)估中的調(diào)節(jié)響應(yīng) 時(shí)間權(quán)重系數(shù)；S為綜合評(píng)估中的電量完成進(jìn)度權(quán)重系數(shù)。
[0049] 3)根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)的物理模型和經(jīng)濟(jì)模型，考慮系統(tǒng)平衡約束、機(jī)組運(yùn)行約束、電網(wǎng) 安全約束，建立實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃與實(shí)時(shí)控制相協(xié)調(diào)的優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)出力與控 制模式的聯(lián)合優(yōu)化；
[0050] 優(yōu)化模型為：
[0051] 目標(biāo)函數(shù)為（1):
[0052] ηι?η/ = ΧΧ|^-^0| + ΧΧ?Λ (1) t i t i
[0053] 約束條件：
[0054] =Lt i
[0055] Rit^Fit*0. 5*(Ri；fflax-Ri；fflin)
[0056] Pit+Rit^Fit*Ri；fflax+(l-F it)Pi；fflax
[0057] Pit-Rit ^Fit*Ri；fflin+(l-Fit)Pi；fflin
[0058] -Ai (η)彡 Ai
[0059] Χ/?ν >(?;
[0060] Pi^ P： SO ^ Pi j
[0061] 其中，f為發(fā)電機(jī)組的發(fā)電成本，其中--?Α-巧。I為發(fā)電機(jī)組計(jì)劃出力與初始 t i 出力的偏差成本，--'Α為發(fā)電機(jī)組控制模式轉(zhuǎn)換的成本；τ為調(diào)度時(shí)段數(shù)；i為發(fā)電機(jī) t i 組數(shù)；Pit為機(jī)組i在t時(shí)段的實(shí)時(shí)計(jì)劃出力；PitQ為機(jī)組i在t時(shí)段的初始出力；λ i為機(jī)組 i控制模式轉(zhuǎn)換的懲罰系數(shù)；Fit為機(jī)組i在時(shí)段t的控制模式?jīng)Q策狀態(tài)，F(xiàn)it為離散變量，0 代表計(jì)劃模式，1代表調(diào)節(jié)模式；L t為系統(tǒng)t時(shí)段的總負(fù)荷；Rit為機(jī)組i在t時(shí)段提供的調(diào) 節(jié)備用；和心min分別表示機(jī)組i調(diào)節(jié)能力的上下限；P iimax和Piimin分別表示機(jī)組i發(fā) 電出力的上下限；Λ i為機(jī)組i每時(shí)段爬坡速率的最大值；Qt為系統(tǒng)在t時(shí)段的調(diào)節(jié)備用需 求；K和h分別表示支路i j的潮流上下限，Pu⑴為支路i j在t時(shí)段的潮流；
[0062] 電網(wǎng)安全約束是在日前機(jī)組啟停計(jì)劃的基礎(chǔ)上，形成實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃階段電網(wǎng)各時(shí) 段的拓?fù)潢P(guān)系，進(jìn)而得到各節(jié)點(diǎn)注入功率對(duì)各支路的靈敏度，以此將電網(wǎng)安全約束進(jìn)行線 性化，具體表達(dá)為式（3):
[0063] Pij - Σ~]SiJ.t - Pij -igM
[0064] 其中，M為電網(wǎng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)集合；lit為節(jié)點(diǎn)負(fù)荷功率；Sut為節(jié)點(diǎn)i的注入功率對(duì)支 路ij的靈敏度。
[0065] 4)將優(yōu)化模型中的非線性因素線性化表達(dá)，采用混合整數(shù)線性規(guī)劃方法求解模 型，計(jì)算出發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)出力計(jì)劃以及緩沖機(jī)組的控制模式?jīng)Q策結(jié)果，生成發(fā)電機(jī)組控 制模式的轉(zhuǎn)換方案，模式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換結(jié)束。
[0066] 本發(fā)明通過對(duì)機(jī)組控制模式的優(yōu)化，改變了系統(tǒng)實(shí)時(shí)控制方式，系統(tǒng)中投入調(diào)節(jié) 模式的機(jī)組數(shù)目減少，而投入計(jì)劃模式的機(jī)組數(shù)目增加，更多的機(jī)組可以參與系統(tǒng)閉環(huán)控 制，在一定程度上提高了系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性，降低了調(diào)度運(yùn)行壓力。為了給AGC留出足夠的 調(diào)節(jié)能力，通常處于調(diào)節(jié)模式的機(jī)組計(jì)劃取可調(diào)出力上下限的中間值，從而影響了機(jī)組的 電量完成進(jìn)度。因而需要根據(jù)電網(wǎng)完成情況動(dòng)態(tài)選擇參與調(diào)節(jié)的機(jī)組。電量進(jìn)度為各機(jī)組 發(fā)電量與其計(jì)劃電量的比值。優(yōu)化后，對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析，在考慮各種運(yùn)行因素的條件 下，機(jī)組電量合同完成率在總體上較為接近，全網(wǎng)各機(jī)組均有效地完成了合同電量。通過優(yōu) 化機(jī)組控制模式，動(dòng)態(tài)選擇提供AGC調(diào)節(jié)服務(wù)的機(jī)組，有利于電網(wǎng)對(duì)控制資源的更合理調(diào) 用。
[0067] 本發(fā)明通過對(duì)機(jī)組控制模式的動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換，改變目前以人工經(jīng)驗(yàn)為主的設(shè)置模式， 在保證實(shí)時(shí)控制質(zhì)量的前提下，動(dòng)態(tài)選擇提供AGC調(diào)節(jié)服務(wù)的機(jī)組，有利于電網(wǎng)對(duì)控制資 源更合理調(diào)用，充分利用發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)能力，降低系統(tǒng)運(yùn)行成本，提高機(jī)組控制的平穩(wěn)性 和有序性。
[0068] 以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出：對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來 說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為 本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃的機(jī)組控制模式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換方法，其特征在于，包括以下步 驟： 1) 確定電網(wǎng)中參與優(yōu)化調(diào)度的發(fā)電機(jī)組范圍，按照發(fā)電機(jī)組在自動(dòng)發(fā)電控制中的控制 模式，將參與優(yōu)化調(diào)度的發(fā)電機(jī)組劃分為調(diào)節(jié)機(jī)組、緩沖機(jī)組、計(jì)劃?rùn)C(jī)組； 2) 獲取所有緩沖機(jī)組的調(diào)節(jié)容量、調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間、電量完成進(jìn)度數(shù)據(jù)，對(duì)緩 沖機(jī)組的性能進(jìn)行綜合評(píng)估，獲得各個(gè)緩沖機(jī)組的控制模式轉(zhuǎn)換的懲罰系數(shù)； 3) 根據(jù)實(shí)際電網(wǎng)的物理模型和經(jīng)濟(jì)模型，考慮系統(tǒng)平衡約束、機(jī)組運(yùn)行約束、電網(wǎng)安全 約束，建立實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃與實(shí)時(shí)控制相協(xié)調(diào)的優(yōu)化模型，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組實(shí)時(shí)出力與控制模 式的聯(lián)合優(yōu)化； 優(yōu)化模型的目標(biāo)函數(shù)為式（1): min / = Σ ΣI戽-戽。I+Σ Σ 為巧，(1) t i t i 約束條件為： i Rit ^ Fit*〇· 5*(Ri；max-Ri；min) Pit+Rit ^ Fit*Ri,max+(1_Fit)Pi,max Pit_Rit ^ Fit*Ri,min+(1_Fit)Pi,min _Δ i ^ Pit_Pi(t-l) ^ Δ i i p^< Pij(t)< Pil 其中，f為發(fā)電機(jī)組的發(fā)電成本，T為調(diào)度時(shí)段數(shù)；I為發(fā)電機(jī)組數(shù)；Pit為機(jī)組i在t時(shí) 段的實(shí)時(shí)計(jì)劃出力；Pit(l為機(jī)組i在t時(shí)段的初始出力；λ i為機(jī)組i控制模式轉(zhuǎn)換的懲罰 系數(shù)；Fit為機(jī)組i在時(shí)段t的控制模式?jīng)Q策狀態(tài)，所述控制模式?jīng)Q策狀態(tài)為離散變量，0代 表計(jì)劃模式，1代表調(diào)節(jié)模式；L t為系統(tǒng)t時(shí)段的總負(fù)荷；Rit為機(jī)組i在t時(shí)段提供的調(diào)節(jié) 備用；和心min分別表示機(jī)組i調(diào)節(jié)能力的上下限；P iimax和Piimin分別表示機(jī)組i發(fā)電 出力的上下限；Λ i為機(jī)組i每時(shí)段爬坡速率的最大值；Qt為系統(tǒng)在t時(shí)段的調(diào)節(jié)備用需求； K和h分別表示支路ij的潮流上下限，Pu(t)為支路ij在t時(shí)段的潮流； 4) 將優(yōu)化模型中的非線性因素線性化表達(dá)，采用混合整數(shù)線性規(guī)劃方法求解所述優(yōu)化 模型，計(jì)算出發(fā)電機(jī)組的實(shí)時(shí)出力計(jì)劃以及緩沖機(jī)組的控制模式?jīng)Q策結(jié)果，生成發(fā)電機(jī)組 控制模式的轉(zhuǎn)換方案，模式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換結(jié)束。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃的機(jī)組控制模式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換方法，其特征在 于：在所述步驟1)中，所述調(diào)節(jié)機(jī)組為具備AGC調(diào)節(jié)能力并承擔(dān)實(shí)時(shí)調(diào)整功率的發(fā)電機(jī)組； 緩沖機(jī)組為具備AGC調(diào)節(jié)能力，但并未承擔(dān)實(shí)時(shí)調(diào)整功率的發(fā)電機(jī)組，只按照發(fā)電計(jì)劃曲 線承擔(dān)基本功率，緩沖機(jī)組能夠轉(zhuǎn)換為調(diào)節(jié)機(jī)組；計(jì)劃?rùn)C(jī)組為不具備AGC調(diào)節(jié)能力的發(fā)電 機(jī)組。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃的機(jī)組控制模式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換方法，其特征在 于：在所述步驟2)中，根據(jù)發(fā)電機(jī)組的調(diào)節(jié)容量、調(diào)節(jié)速率、調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間、電量完成進(jìn)度， 對(duì)緩沖機(jī)組的性能進(jìn)行綜合評(píng)估，所述綜合評(píng)估的具體評(píng)估公式為式（2): λ i = α *(^+β *Vi+Υ*?\+δ *Qi (2) 其中，Q為機(jī)組i的調(diào)節(jié)容量Α為機(jī)組i的調(diào)節(jié)速率；?\為機(jī)組i的調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間； Qi為機(jī)組i的電量完成進(jìn)度；α為綜合評(píng)估中的調(diào)節(jié)容量權(quán)重系數(shù)；β為綜合評(píng)估中的調(diào) 節(jié)速率權(quán)重系數(shù)；Υ為綜合評(píng)估中的調(diào)節(jié)響應(yīng)時(shí)間權(quán)重系數(shù)；S為綜合評(píng)估中的電量完成 進(jìn)度權(quán)重系數(shù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于實(shí)時(shí)發(fā)電計(jì)劃的機(jī)組控制模式動(dòng)態(tài)轉(zhuǎn)換方法，其特征在 于：在所述步驟3)中，所述電網(wǎng)安全約束為在日前機(jī)組啟停計(jì)劃的基礎(chǔ)上，形成實(shí)時(shí)發(fā)電 計(jì)劃階段電網(wǎng)各時(shí)段的拓?fù)潢P(guān)系，得到各節(jié)點(diǎn)注入功率對(duì)各支路的靈敏度，將電網(wǎng)安全約 束進(jìn)行線性化，所述電網(wǎng)安全約束進(jìn)行線性化具體表達(dá)為式（3): -igM 其中，Μ為電網(wǎng)計(jì)算節(jié)點(diǎn)集合；lit為節(jié)點(diǎn)負(fù)荷功率；Su，t為節(jié)點(diǎn)i的注入功率對(duì)支路 ij的靈敏度。
【文檔編號(hào)】H02J3/46GK104158231SQ201410398175
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月13日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月13日
【發(fā)明者】李利利, 丁恰, 吳炳祥, 徐瑞, 吳繼平, 仇晨光, 張勇 申請(qǐng)人:國(guó)電南瑞科技股份有限公司