一种电力系统机组组合配置方法及装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电力系统技术领域，具体而言，涉及电力系统机组组合配置方法及装 置。
【背景技术】
[0002] 随着电力系统结构的日趋复杂，为了适应电力系统发展的需要，现有电力系统通 常采用机组组合作为编制发电计划的核心环节，以应对未来负荷的不确定性和新能源发电 的波动性。
[0003] 当前，电力系统的机组组合多采用单一类型的机组进行简单的组合，在用户用电 需求及电网结构发生重大变化时，则会出现发电机组低于安全极限运行、关停机组过多而 无法满足随后的高峰用电需求的现象，因此急需一种新的机组组合配置，以适应电力系统 的波动，维持整个电力系统的安全运行、稳定运行和经济性运行。
【发明内容】
[0004] 有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种电力系统机组组合配置方法及装 置，实现通过建立的机组组合配置模型和提供的机组组合配置模型优化方法配置机组组 合，降低了电力系统的投资成本和运营成本，配置的机组组合能够根据电网的波动自适应 调节，提高了电力系统运行的安全性和稳定性。。
[0005] 第一方面，本发明实施例提供了一种电力系统机组组合配置方法，所述方法包括：
[0006] 获取机组组合配置数据，所述机组组合配置数据包括负荷数据、电源数据、电网数 据、备用机组特性数据和机组组合的运行特性数据；
[0007] 获取机组组合配置的约束条件，所述约束条件包括发电机组的启停特性约束、经 济性约束、机组的出力约束、爬坡约束和电网安全约束；
[0008] 根据所述机组组合配置数据和所述机组组合配置的约束条件建立机组组合配置 丰旲型；
[0009] 根据所述机组组合配置模型配置电力系统中的机组。
[0010] 结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式，其 中，所述获取机组组合配置数据，包括：
[0011] 获预设时间段内的峰、平、谷时段的预测负荷特性数据、预测负荷特性数据的误差 值、可中断负荷特性数据和电力负荷基准值，组成负荷数据；
[0012] 获取机组组合的最大出力、额定出力和最小出力，各个类型机组的装机比例、系统 装机容量和系统装机容量基准值，组成电源数据；
[0013] 获取网路节点导纳矩阵、线路容量标么值、线路容量扩大系数和线路容量基准值， 组成电网数据；
[0014] 根据所述负荷数据、所述电源数据和所述电网数据确定机组类型、型号、单机容 量、机组的启停时间、启停所需的能量和备用机组特性数据，组成机组组合运行特性数据。
[0015] 结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式，其 中，所述根据所述机组组合配置数据和所述机组组合配置的约束条件建立机组组合配置模 型，包括：
[0016] 根据所述负荷数据、所述电源数据和所述电网数据确定机组组合的决策变量；
[0017] 根据所述决策变量和所述机组组合的运行特性数据确定所述决策变量的运行特 性数据；
[0018] 根据决策变量的运行特性数据、电力系统的网络结构和线路传输容量确定决策变 量的约束条件；
[0019] 根据所述决策变量、所述决策变量的运行特性数据和所述决策变量的约束条件建 立电力系统的机组组合配置模型。
[0020] 结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第三种可能的实现方式，其 中，所述方法还包括：
[0021 ]根据所述机组组合配置模型确定机组组合评价指标；
[0022] 根据所述机组组合评价指标和预设评价标准建立机组组合评价指标体系；
[0023] 根据所述机组组合评价指标体系，检测所述机组组合配置模型是否符合预设优化 标准，若否，通过公式（1)所示的优化函数和公式(2)所示的优化约束条件对所述机组组合 配置模型进行优化；
[0024] Min F=minf(x)-----------(1) h (.￥ ) = 〇
[0025] < ) \ ---------------------(2) 占如)< 〇
[0026] 其中，在公式（1)和(2)中，在调度方式为计划管理的模式下，F为系统总运行成本； 在发电侧竞价上网的市场模式下，F为总购电费用;x为机组组合中的决策变量，f(x)为机组 组合配置模型;h(x)为系统功率平衡约束，g(x)为爬坡率约束、机组出力上下限约束、机组 最小启停时间约束、系统备用约束和网络传输约束。
[0027] 结合第一方面的第三种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第一方面的第 四种可能的实现方式，其中，所述方法还包括：
[0028] 根据所述机组组合配置模型、所述机组组合评价指标体系和预设指标数据配置机 组，按照预设运行条件运行配置后的机组组合，得到机组组合运行数据；
[0029] 根据所述机组组合运行数据和所述评价指标体系包括的各项评价指标基准值，判 断各项评价指标的变化率；
[0030] 根据各项评价指标的变化率，确定影响所述机组组合配置的敏感指标；
[0031 ]建立预设时间段内所述敏感指标的变化趋势模型，根据所述变化趋势模型对所述 机组组合配置模型进行优化。
[0032] 第二方面，本发明实施例提供了一种电力系统机组组合配置装置，所述装置包括：
[0033] 第一获取模块，用于获取机组组合配置数据，所述机组组合配置数据包括负荷数 据、电源数据、电网数据、备用机组特性数据和机组组合的运行特性数据；
[0034] 第二获取模块，用于获取机组组合配置的约束条件，所述约束条件包括发电机组 的启停特性约束、经济性约束、机组的出力约束、爬坡约束和电网安全约束；
[0035] 第一建立模块，用于根据所述机组组合配置数据和所述机组组合配置的约束条件 建立机组组合配置模型；
[0036] 配置模块，用于根据所述机组组合配置模型配置电力系统中的机组。
[0037] 结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第一种可能的实现方式，其 中，所述第一获取模块包括：
[0038]第一获取单元，用于获预设时间段内的峰、平、谷时段的预测负荷特性数据、预测 负荷特性数据的误差值、可中断负荷特性数据和电力负荷基准值，组成负荷数据；
[0039]第二获取单元，用于获取机组组合的最大出力、额定出力和最小出力，各个类型机 组的装机比例、系统装机容量和系统装机容量基准值，组成电源数据；
[0040] 第三获取单元，用于获取网路节点导纳矩阵、线路容量标么值、线路容量扩大系数 和线路容量基准值，组成电网数据；
[0041] 第四获取单元，用于根据所述负荷数据、所述电源数据和所述电网数据确定机组 类型、型号、单机容量、机组的启停时间、启停所需的能量和备用机组特性数据，组成机组组 合运行特性数据。
[0042]结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第二种可能的实现方式，其 中，所述第一建立模块包括：
[0043] 第一确定单元，用于根据所述负荷数据、所述电源数据和所述电网数据确定机组 组合的决策变量；
[0044] 第二确定单元，用于根据所述决策变量和所述机组组合的运行特性数据确定所述 决策变量的运行特性数据；
[0045] 第三确定单元，用于根据决策变量的运行特性数据、电力系统的网络结构和线路 传输容量确定决策变量的约束条件；
[0046] 建立单元，用于根据所述决策变量、所述决策变量的运行特性数据和所述决策变 量的约束条件建立电力系统的机组组合配置模型。
[0047]结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第三种可能的实现方式，其 中，所述装置还包括：
[0048] 第一确定模块，用于根据所述机组组合配置模型确定机组组合评价指标；
[0049] 第二建立模块，用于根据所述机组组合评价指标和预设评价标准建立机组组合评 价指标体系；
[0050] 检测模块，用于根据所述机组组合评价指标体系，检测所述机组组合配置模型是 否符合预设优化标准；
[0051] 第一优化模块，用于在所述检测模块检测所述机组组合配置模型不符合预设优化 标准时，通过公式（1)所示的优化函数和公式(2)所示的优化约束条件对所述机组组合配置 模型进行优化；
[0052] Min F=minf(x)-----------(1) r i |h(.'Y)=0 …
[0053] \ / x (2) i^U)< 〇
[0054] 其中，在公式（1)和(2)中，在调度方式为计划管理的模式下，F为系统总运行成本； 在发电侧竞价上网的市场模式下，F为总购电费用;x为机组组合中的决策变量，f(x)为机组 组合配置模型;h(x)为系统功率平衡约束，g(x)为爬坡率约束、机组出力上下限约束、机组 最小启停时间约束、系统备用约束和网络传输约束。
[0055]结合第二方面的第三种可能的实现方式，本发明实施例提供了上述第二方面的第 四种可能的实现方式，其中，所述装置还包括：
[0056]第三获取模块，用于根据所述机组组合配置模型、所述机组组合评价指标体系和 预设指标数据配置机组，按照预设运行条件运行配置后的机组组合，得到机组组合运行数 据；
[0057] 判断模块，用于根据所述机组组合运行数据和所述评价指标体系包括的各项评价 指标基准值，判断各项评价指标的变化率；
[0058] 第二确定模块，用于根据各项评价指标的变化率，确定影响所述机组组合配置的 敏感指标；
[0059]第三建立模块，用于建立预设时间段内所述敏感指标的变化趋势模型，根据所述 变化趋势模型对所述机组组合配置模型进行优化。
[0060] 在本发明实施例提供的方法及装置中，包括获取机组组合配置数据，机组组合配 置数据包括负荷数据、电源数据、电网数据、备用机组特性数据和机组组合的运行特性数 据;获取机组组合配置的约束条件，约束条件包括发电机组的启停特性约束、经济性约束、 机组的出力约束、爬坡约束和电网安全约束;根据机组组合配置数据和机组组合配置的约 束条件建立机组组合配置模型；根据机组组合配置模型配置电力系统中的机组。实现了通 过建立的机组组合配置模型和提供的机组组合配置模型优化方法配置机组组合，降低了电 力系统的投资成本和运营成本，配置的机组组合能够根据电网的波动自适应调节，提高了 电力系统运行的安全性和稳定性。
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