一种电量滚动分解工程化方法及系统与流程

本发明涉及一种考虑全网机组平均负荷率及合同完成度的电量滚动分解工程化算法，属于电力系统自动化领域。

背景技术：

中长期合同电量分解是各电网公司电力交易中心主要工作之一，各电网公司电力交易中心在年初制定全年发电计划时，需要根据全年各月月度负荷预测、机组开机容量等因素，将年度合同电量均匀分解到年内各月。同时，每个月的月度发电计划也需要向日前以至时段进行分解。此外，在发电计划实际执行中，也需要根据以前各时段发电计划的完成情况对分解方案进行滚动修正。高质量的合同电量分解方案能够大大降低后续日调度的难度，是电网进行经济调度和节能发电调度的基础，因而有着十分重要的意义。

现有的中长期电量分解模型中需要用到二次规划求解器导致在求解模型较大时有一定求解难度；同时，如果需要将未完成的合同电量(即偏差电量)滚动至后续时间段完成时，会导致机组日发电计划之和与机组中长期合同电量之和不相等，导致该条约束不成立，需要不断修改中长期电量分解优化模型。

技术实现要素：

为解决上述问题，本发明公开一种电量滚动分解工程化方法及系统，避免电量分解优化模型中的线性约束下的二次规划求解的问题，能够在较大的模型情况下快速地将中长期合同电量分解至每一天，同时在最大程度上保证各机组发电进度的均衡。

本发明技术方案如下：

一种电量滚动分解工程化方法，包括以下步骤：

(1)根据中长期电量合同确定所需分解时段、所需分解电量，获取未来时间段内每日的负荷预测值、机组每日的开机容量，建立以全网机组完成进度均衡为优化目标的中长期电量分解模型；

(2)基于电量工程化算法，以日负荷预测值、机组中长期合同电量为约束，考虑机组每日的开机容量，将机组的中长期合同分解至所需分解时段的每日，形成每日日发电计划；

(3)根据机组日发电计划与实际发电量的偏差电量，滚动修正所需分解时段的剩余天数的日发电计划。

步骤(1)中，所需分解时段为中长期电量合同的时间段，或者人工设置；所需分解电量默认为中长期合同的合同电量，也可以人工设置；电量分解模型以日负荷预测值、所需分解电量、机组日最大最小发电量、机组合同电量作为约束，以全网机组负荷率均衡为优化目标。

步骤(2)具体包括以下步骤：

(201)理想分解得到按日负荷预测比例分配的理想日发电计划：将各机组的所需分解电量按照各日的负荷预测的比例分配到所需分解时段的每日，得到的机组在所需分解时段每日的交易电量日计划

含有次月月度交易电量的机组数量为ng，所需分解时段天数为n，是机组i所需分解电量分解到第t日的日发电计划，所述日发电计划是按负荷比例分配的理想日发电计划，qt是所需分解时段第t日的预测电量q是所需分解时段负荷预测总电量wi是机组i的所需分解电量

(202)考虑机组容量以及所需分解电量约束进行修正：机组i在所需分解时段每日的开机容量为cit，机组i在所需分解时段最大的开机容量为ci，ci＝max(cit)，t＝1，2，3...n，则按照理想电量分解，机组i因为开机容量少从而需要重新分配电量，机组i未完成电量为式(1)：

将机组i未完成电量按其当前各日发电量比例分配到各日，进行修正，未完成电量修正后机组i在t日发电计划为：

进行步骤(202)的修正后(将机组i未完成电量按其当前各日发电量比例分配到各日进行修正)，每台机组的月度交易电量约束都可以得到满足，即满足式而日度负荷预测平衡约束不再满足，即不满足式为此需要考虑日度负荷平衡约束进行修正。

(203)，考虑日度负荷平衡约束进行修正：

所需分解时段t日的预测电量qt与所有机组在t日的日计划发电之和的比值，等比例缩放得到

如果不满足机组最大发电量约束mit或者最小发电量约束mit，令或者得到各机组日发电计划之和与月度交易电量之差

经过步骤(203)修正后，月度负荷平衡约束条件成立，即满足式而机组月度交易电量约束不再满足，即不满足式为此需要继续进行修正。

(204)，将按当前各日发电量比例分配至各机组日发电计划中，得到

上式形成新的日发电计划，可以满足每台机组的月度交易电量的约束，但是日负荷平衡约束再一次不满足

(205)，循环顺序执行步骤(203)、(204)，最终经过n次迭代得到机组在所需分解时段内每日的日发电计划

步骤(3)具体包括以下步骤：

(301)，在所需分解时段内的实际运行中，t0日结束时，将机组i的t0日的实际发电量与计划发电量之差bit0作为偏差电量，将偏差电量bit0按t0后每日的日发电计划比例分配至t0之后每日的日发电计划中：

wit为机组在所需分解时段内每日的日发电计划，为考虑偏差电量之后的日发电计划。

(302)，考虑日度负荷平衡约束进行修正：

基于考虑偏差电量之后的日发电计划得到的所有机组在t(t＝t0+1至n)日的日计划发电之和与所需分解时段t日的预测电量qt的比值，等比例缩放得到

如果不满足机组最大发电量约束mit或者最小发电量约束mit，令或者得到各机组日发电计划之和与月度交易电量之差

(303)，再次进行修正，将按当前各日发电量比例分配至各机组日发电计划中，得到

(304)，循环(302)、(303)步，最终经过n次迭代得到重新令为机组i在t0日后每日的日发电计划。

一种电量滚动分解工程化系统，包括电量分解模型建立单元、电量工程化算法计算单元和偏差电量修正单元；

电量分解模型建立单元根据中长期电量合同确定所需分解时段、所需分解电量，获取未来时间段内每日的负荷预测值、机组每日的开机容量，建立中长期电量分解模型；

电量工程化算法计算单元基于电量工程化算法，以日负荷预测值、机组中长期合同电量为约束，考虑机组每日的开机容量，将机组的中长期合同分解至所需分解时段的每日，形成每日日发电计划；

偏差电量修正单元根据机组日发电计划与实际发电量的偏差电量，滚动修正所需分解时段的剩余天数的日发电计划。

电量工程化算法计算单元具体包括以下步骤：

(201)理想分解得到按日负荷预测比例分配的理想日发电计划：将各机组的所需分解电量按照各日的负荷预测的比例分配到所需分解时段的每日，得到的机组在所需分解时段每日的交易电量日计划

含有次月月度交易电量的机组数量为ng，所需分解时段天数为n，是机组i所需分解电量分解到第t日的日发电计划，所述日发电计划是按负荷比例分配的理想日发电计划，qt是所需分解时段第t日的预测电量q是所需分解时段负荷预测总电量wi是机组i的所需分解电量

(202)考虑机组容量以及所需分解电量约束进行修正：机组i在所需分解时段每日的开机容量为cit，机组i在所需分解时段最大的开机容量为ci，ci＝max(cit)，t＝1，2，3...n，则按照理想电量分解，机组i因为开机容量少从而需要重新分配电量，机组i未完成电量为式(1)：

将机组i未完成电量按其当前各日发电量比例分配到各日，进行修正，未完成电量修正后机组i在t日发电计划为：

进行步骤(202)的修正后(将机组i未完成电量按其当前各日发电量比例分配到各日进行修正)，每台机组的月度交易电量约束都可以得到满足，即满足式而日度负荷预测平衡约束不再满足，即不满足式为此需要考虑日度负荷平衡约束进行修正。

(203)，考虑日度负荷平衡约束进行修正：

所需分解时段t日的预测电量qt与所有机组在t日的日计划发电之和的比值，等比例缩放得到

如果不满足机组最大发电量约束mit或者最小发电量约束mit，令或者得到各机组日发电计划之和与月度交易电量之差

经过步骤(203)修正后，月度负荷平衡约束条件成立，即满足式而机组月度交易电量约束不再满足，即不满足式为此需要继续进行修正。

(204)，将按当前各日发电量比例分配至各机组日发电计划中，得到

上式形成新的日发电计划，可以满足每台机组的月度交易电量的约束，但是日负荷平衡约束再一次不满足

(205)，循环顺序执行步骤(203)、(204)，经过n次迭代得到机组在所需分解时段内每日的日发电计划

偏差电量修正单元具体包括以下步骤：

(301)，在所需分解时段内的实际运行中，将t0日结束时，将机组i的t0日的实际发电量与计划发电量之差bit0作为偏差电量，将偏差电量bit0按t0后每日的日发电计划比例分配至t0之后每日的日发电计划中：

wit为机组在所需分解时段内每日的日发电计划，为考虑偏差电量之后的日发电计划。

(302)，考虑日度负荷平衡约束进行修正：

基于考虑偏差电量之后的日发电计划得到的所有机组在t(t＝t0+1至n)日的日计划发电之和与所需分解时段t日的预测电量qt的比值，等比例缩放得到

如果不满足机组最大(mit)/最小(mit)发电量约束，令或者得到各机组日发电计划之和与月度交易电量之差

(303)，再次进行修正，将按当前各日发电量比例分配至各机组日发电计划中，得到

(304)，循环(302)、(303)步，最终经过n次迭代得到重新令即为机组i在t0日后每日的日发电计划。

与现有技术相比，本发明具有的有益效果是：

本发明公开一种电量滚动分解工程化方法及系统，避免电量分解优化模型中的线性约束下的二次规划求解的问题，能够在较大的模型情况下快速地将中长期合同电量分解至每一天，同时在最大程度上保证各机组发电进度的均衡；并且能够将机组未完成的合同电量分解至后续每一天，保证机组中长期合同能够完成。

本申请采用了一种电量分解滚动分解工程化方法，实现了在较大的模型情况下快速地将中长期合同电量分解至每一天，能够在最大程度上保证各机组发电进度的均衡，同时可以避免电量分解优化模型中的线性约束下的二次规划求解所导致的不收敛问题以及使用二次规划求解器所产生的费用问题；并且能够每天对分解结果进行滚动修正，将机组未完成的合同电量分解至后续每一天，保证机组中长期合同能够完成。

附图说明

图1为本发明一种电量滚动分解工程化方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，一种电量滚动分解工程化方法，包括以下步骤：

(1)根据中长期电量合同确定所需分解时段、所需分解电量，获取未来时间段内每日的负荷预测值、机组每日的开机容量，建立以全网机组完成进度均衡为优化目标的中长期电量分解模型；

(2)基于电量工程化算法，以日负荷预测值、机组中长期合同电量为约束，考虑机组每日的开机容量，将机组的中长期合同分解至所需分解时段的每日，形成每日日发电计划；

(3)根据机组日发电计划与实际发电量的偏差电量，滚动修正所需分解时段的剩余天数的日发电计划。

步骤(1)中，所需分解时段为中长期电量合同的时间段，或者人工设置；所需分解电量默认为中长期合同的合同电量，也可以人工设置；电量分解模型以日负荷预测值、所需分解电量、机组日最大最小发电量、机组合同电量作为约束，以全网机组负荷率均衡为优化目标。

步骤(2)具体包括以下步骤：

(201)理想分解得到按日负荷预测比例分配的理想日发电计划：将各机组的所需分解电量按照各日的负荷预测的比例分配到所需分解时段的每日，得到的机组在所需分解时段每日的交易电量日计划

含有次月月度交易电量的机组数量为ng，所需分解时段天数为n，是机组i所需分解电量分解到第t日的日发电计划，所述日发电计划是按负荷比例分配的理想日发电计划，qt是所需分解时段第t日的预测电量q是所需分解时段负荷预测总电量wi是机组i的所需分解电量

(202)考虑机组容量以及所需分解电量约束进行修正：机组i在所需分解时段每日的开机容量为cit，机组i在所需分解时段最大的开机容量为ci，ci＝max(cit)，t＝1，2，3...n，则按照理想电量分解，机组i因为开机容量少从而需要重新分配电量，机组i未完成电量为式(1)：

将机组i未完成电量按其当前各日发电量比例分配到各日，进行修正，未完成电量修正后机组i在t日发电计划为：

进行步骤(202)的修正后(将机组i未完成电量按其当前各日发电量比例分配到各日进行修正)，每台机组的月度交易电量约束都可以得到满足，即满足式而日度负荷预测平衡约束不再满足，即不满足式为此需要考虑日度负荷平衡约束进行修正。

(203)，考虑日度负荷平衡约束进行修正：

所需分解时段t日的预测电量qt与所有机组在t日的日计划发电之和的比值，等比例缩放得到

如果不满足机组最大发电量约束mit或者最小发电量约束mit，令或者得到各机组日发电计划之和与月度交易电量之差

经过步骤(203)修正后，月度负荷平衡约束条件成立，即满足式而机组月度交易电量约束不再满足，即不满足式为此需要继续进行修正。

(204)，将按当前各日发电量比例分配至各机组日发电计划中，得到

上式形成新的日发电计划，可以满足每台机组的月度交易电量的约束，但是日负荷平衡约束再一次不满足

(204)，循环顺序执行步骤(203)、(204)，最终经过n次迭代得到机组在所需分解时段内每日的日发电计划

步骤(3)具体包括以下步骤：

(301)，在所需分解时段内的实际运行中，t0日结束时，将机组i的t0日的实际发电量与计划发电量之差bit0作为偏差电量，将偏差电量bit0按t0后每日的日发电计划比例分配至t0之后每日的日发电计划中：

wit为机组在所需分解时段内每日的日发电计划，为考虑偏差电量之后的日发电计划。

(302)，考虑日度负荷平衡约束进行修正：

基于考虑偏差电量之后的日发电计划得到的所有机组在t(t＝t0+1至n)日的日计划发电之和与所需分解时段t日的预测电量qt的比值，等比例缩放得到

如果不满足机组最大(mit)/最小(mit)发电量约束，令或者得到各机组日发电计划之和与月度交易电量之差

(303)，再次进行修正，将按当前各日发电量比例分配至各机组日发电计划中，得到

(304)，循环(302)、(303)步，最终经过n次迭代得到重新令即为机组i在t0日后每日的日发电计划。

一种考虑全网机组平均负荷率及合同完成度的电量滚动分解工程化系统，包括电量分解模型建立单元、电量工程化算法计算单元和偏差电量修正单元；

电量分解模型建立单元根据中长期电量合同确定所需分解时段、所需分解电量，获取未来时间段内每日的负荷预测值、机组每日的开机容量，建立中长期电量分解模型；

电量工程化算法计算单元基于电量工程化算法，以日负荷预测值、机组中长期合同电量为约束，考虑机组每日的开机容量，将机组的中长期合同分解至所需分解时段的每日，形成每日日发电计划；

偏差电量修正单元根据机组日发电计划与实际发电量的偏差电量，滚动修正所需分解时段的剩余天数的日发电计划。

电量工程化算法计算单元具体包括以下步骤：

(201)理想分解得到按日负荷预测比例分配的理想日发电计划：将各机组的所需分解电量按照各日的负荷预测的比例分配到所需分解时段的每日，得到的机组在所需分解时段每日的交易电量日计划

含有次月月度交易电量的机组数量为ng，所需分解时段天数为n，是机组i所需分解电量分解到第t日的日发电计划，所述日发电计划是按负荷比例分配的理想日发电计划，qt是所需分解时段第t日的预测电量q是所需分解时段负荷预测总电量wi是机组i的所需分解电量

(202)考虑机组容量以及所需分解电量约束进行修正：机组i在所需分解时段每日的开机容量为cit，机组i在所需分解时段最大的开机容量为ci，ci＝max(cit)，t＝1，2，3...n，则按照理想电量分解，机组i因为开机容量少从而需要重新分配电量，机组i未完成电量为式(1)：

将机组i未完成电量按其当前各日发电量比例分配到各日，进行修正，未完成电量修正后机组i在t日发电计划为：

进行步骤(202)的修正后(将机组i未完成电量按其当前各日发电量比例分配到各日进行修正)，每台机组的月度交易电量约束都可以得到满足，即满足式而日度负荷预测平衡约束不再满足，即不满足式为此需要考虑日度负荷平衡约束进行修正。

(203)，考虑日度负荷平衡约束进行修正：

所需分解时段t日的预测电量qt与所有机组在t日的日计划发电之和的比值，等比例缩放得到

如果不满足机组最大发电量约束mit或者最小发电量约束mit，令或者得到各机组日发电计划之和与月度交易电量之差

经过步骤(203)修正后，月度负荷平衡约束条件成立，即满足式而机组月度交易电量约束不再满足，即不满足式为此需要继续进行修正。

(204)，将按当前各日发电量比例分配至各机组日发电计划中，得到

上式形成新的日发电计划，可以满足每台机组的月度交易电量的约束，但是日负荷平衡约束再一次不满足

(205)，循环顺序执行步骤(203)、(204)，最终经过n次迭代得到机组在所需分解时段内每日的日发电计划

偏差电量修正单元具体包括以下步骤：

(301)在所需分解时段内的实际运行中，t0日结束时，将机组i的t0日的实际发电量与计划发电量之差bit0作为偏差电量，将偏差电量bit0按t0后每日的日发电计划比例分配至t0之后每日的日发电计划中：

wit为机组在所需分解时段内每日的日发电计划，为考虑偏差电量之后的日发电计划。

(302)考虑日度负荷平衡约束进行修正：

基于考虑偏差电量之后的日发电计划得到的所有机组在t(t＝t0+1至n)日的日计划发电之和与所需分解时段t日的预测电量qt的比值，等比例缩放得到

如果不满足机组最大发电量约束mit或者最小发电量约束mit，令或者得到各机组日发电计划之和与月度交易电量之差

(303)再次进行修正，将按当前各日发电量比例分配至各机组日发电计划中，得到

(304)，循环(302)、(303)步，最终经过n次迭代得到重新令即为机组i在t0日后每日的日发电计划。

在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下被实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。

类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多特征。更确切地说，如权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。

本领域那些技术人员应当理解在本文所公开的示例中的设备的模块或单元或组间可以布置在如该实施例中所描述的设备中，或者可替换地可以定位在与该示例中的设备不同的一个或多个设备中。前述示例中的模块可以组合为一个模块或者此外可以分成多个子模块。

本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组间组合成一个模块或单元或组间，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组间。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。

此外，所述实施例中的一些在此被描述成可以由计算机系统的处理器或者由执行所述功能的其它装置实施的方法或方法元素的组合。因此，具有用于实施所述方法或方法元素的必要指令的处理器形成用于实施该方法或方法元素的装置。此外，装置实施例的在此所述的元素是如下装置的例子：该装置用于实施由为了实施该发明的目的的元素所执行的功能。

这里描述的各种技术可结合硬件或软件，或者它们的组合一起实现。从而，本发明的方法和设备，或者本发明的方法和设备的某些方面或部分可采取嵌入有形媒介，例如软盘、cd-rom、硬盘驱动器或者其它任意机器可读的存储介质中的程序代码(即指令)的形式，其中当程序被载入诸如计算机之类的机器，并被所述机器执行时，所述机器变成实践本发明的设备。

在程序代码在可编程计算机上执行的情况下，计算设备一般包括处理器、处理器可读的存储介质(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)，至少一个输入装置，和至少一个输出装置。其中，存储器被配置用于存储程序代码；处理器被配置用于根据该存储器中存储的所述程序代码中的指令，执行本发明的方法。

以示例而非限制的方式，计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据等信息。通信介质一般以诸如载波或其它传输机制等已调制数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并且包括任何信息传递介质。以上的任一种的组合也包括在计算机可读介质的范围之内。

如在此所使用的那样，除非另行规定，使用序数词“第一”、“第二”、“第三”等等来描述普通对象仅仅表示涉及类似对象的不同实例，并且并不意图暗示这样被描述的对象必须具有时间上、空间上、排序方面或者以任意其它方式的给定顺序。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。