专利名称：一种确定电网中各机组的有功功率的方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力电网技术领域，特别是涉及一种确定电网中各机组的有功功率的方法和系统。
背景技术：
传统的电网指的是单纯由火电机组构成的电力网络，这种电力电网系统的发电量与耗费的燃料量成正比，因而伴随着大量化石能源的消耗以及污染的产生。为了降低能耗和污染，目前世界各国正在大力发展太阳能、风能等新能源，因而电网的构造逐渐由以火电为主转向多种发电机组并网。 不同发电机组的并网带来了以前以火电为主的电网所没有的问题，S卩如何对不同发电机组的功率进行调配的问题。由于大自然中的风是捉摸不定的，其风力具有很大的随机性，时强时弱，时有时无，因而风电机组的输出有功功率是不稳定的，而火电机组的输出有功功率则是稳定的，这样，在一个由火电机组和风电机组联网构成的电网中，必须比以前的电网储备更多的备用电能来应对风电机组输出有功功率的随机性变化，而且风电机组的有功功率在电网总有功功率中所占的比重越大，需要的备用电能的量也就越大，这大大限制了风电在电网中所占比重的上升，同时也大大影响了电网的经济效益和环境效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种确定电网中各机组的有功功率的方法和系统，能合理调配火电机组和风电机组的有功功率，以满足不同时段的有功功率需求。本发明解决上述技术问题的技术方案如下一种确定电网中各机组的有功功率的方法，所述电网由M台火电机组和N台风电机组联网构成，具有T个工作的时段，第m台火电机组在时段t内的有功功率为P1 (m, t)，第n台风电机组在时段t内的有功功率为P2 (n，t)，其中，M、N、T均为不小于I的自然数，t为I与T之间的自然数，m为I与M之间的自然数，n为I与N之间的自然数；该方法包括步骤a :确定每台火电机组的燃料消耗量与有功功率之间的对应关系、每台火电机组的污染物排放量与有功功率之间的对应关系、所述燃料的单位价格Pgl、所述污染物单位排放量的排放许可价Pg2、火电机组单位有功功率的联网收益Pg3、风电机组单位有功功率的联网收益Pg4、第m台火电机组的额定有效功率Pk(m)和最大向下调峰容量Pmax(m)、惯性因子《、非负的学习因子C1和C2、位于0和I之间的随机常数ri和r2 ;确定各时段t内的以下参量有功功率总需求Pd (t)、所述电网的有功功率网络损耗Pltjss(t)、第m台火电机组的最大有功功率Plmax (m，t)与最小有功功率Plmin(m，t)、风电机组的有功功率的预测值PJt)、第i个(M+N)维有功功率速度向量的第I次迭代值Vi (1，t);设定最大迭代次数K和有功功率向量的总数H ;步骤b :设置迭代次数k = I ;确定各时段t内的H个(M+N)维有功功率向量的第I次迭代值，使每个所述有功功率向量的第I次迭代值中的每个有功功率分量均满足约束条件；其中，每个所述有功功率向量均为M台火电机组的有功功率与N台风电机组的有功功率共同构成的向量，第i个所述有功功率向量的第I次迭代值记为Xjl，t)，i为I与H之间的自然数；所述约束条件包括容量约束条件Plmin(m,t) ( P1On, t) ( Plmax (m, t)；0≤ P2(n, t) ≤ Pe(t)；
toon]平衡约束条件
权利要求
1.一种确定电网中各机组的有功功率的方法，其特征在于，所述电网由M台火电机组和N台风电机组联网构成，具有T个工作的时段，第m台火电机组在时段t内的有功功率为P1 (m, t)，第n台风电机组在时段t内的有功功率为P2 (n，t)，其中，M、N、T均为不小于I的自然数，t为I与T之间的自然数，m为I与M之间的自然数，n为I与N之间的自然数；该方法包括 步骤a :确定每台火电机组的燃料消耗量与有功功率之间的对应关系、每台火电机组的污染物排放量与有功功率之间的对应关系、所述燃料的单位价格Pgl、所述污染物单位排放量的排放许可价Pg2、火电机组单位有功功率的联网收益Pg3、风电机组单位有功功率的联网收益Pg4、第m台火电机组的额定有效功率Pk(m)和最大向下调峰容量Pmax(m)、惯性因子 、非负的学习因子C1和C2、位于O和I之间的随机常数ri和r2 ;确定各时段t内的以下参量有功功率总需求Pd(t)、所述电网的有功功率网络损耗Pltjss(t)、第m台火电机组的最大有功功率Plmax (m，t)与最小有功功率Plmin(m，t)、风电机组的有功功率的预测值PJt)、第i个(M+N)维有功功率速度向量的第I次迭代值Vi(Lt);设定最大迭代次数K和有功功率向量的总数H ; 步骤b :设置迭代次数k= I ;确定各时段t内的H个(M+N)维有功功率向量的第I次迭代值，使每个所述有功功率向量的第I次迭代值中的每个有功功率分量均满足约束条件；其中，每个所述有功功率向量均为M台火电机组的有功功率与N台风电机组的有功功率共同构成的向量，第i个所述有功功率向量的第I次迭代值记为XJ1，t)，i为I与H之间的自然数； 所述约束条件包括容量约束条件:Plmin(m, t) ( P1On, t) ( Plmax (m, t)；O ( P2 (n，t) ( Pe (t)； 平衡约束条件
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在步骤c之后，在步骤d之前，该方法进一步包括步骤d0 :判断Xi(k+l，t)中的每个有功功率分量是否均满足所述约束条件，是则执行步骤d，否则，修正Xi (k+1，t)，使其中的每个有功功率分量均满足所述约束条件，执行步骤d。
3.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，在所述步骤a中进一步确定第i个所述有功功率速度向量在时段t内的最大值Vimax⑴；则 步骤a中确定Vi (I, t)的方法为确定Vi (1，t)，使其在-Vimax⑴与Vimax⑴之间； 在步骤c之后，该方法进一步包括步骤dl :判断各Vjk+1，t)是否在-Vimax(t)与Vimax⑴之间，是则执行步骤d，否则，修正Vi(k+l,t)，使其在-Vimax⑴与Vimax⑴之间，执行步骤d。
4.根据权利要求1、2和3所述的方法，其特征在于，步骤b中确定各时段t内的H个(M+N)维有功功率向量的第I次迭代值的方法为随机确定各时段t内的H个(M+N)维有功功率向量的第I次迭代值。
5.根据权利要求1、2和3所述的方法，其特征在于，步骤a中设定H的方法为根据(M+N)的值设定H，使其不小于(M+N)。
6.一种确定电网中各机组的有功功率的系统，其特征在于，所述电网由M台火电机组和N台风电机组联网构成，具有T个工作的时段，第m台火电机组在时段t内的有功功率为P1 (m, t)，第n台风电机组在时段t内的有功功率为P2 (n，t)，其中，M、N、T均为不小于I的自然数，t为I与T之间的自然数，m为I与M之间的自然数，n为I与N之间的自然数；该系统包括参数设定模块、向量迭代模块、目标函数与最优迭代向量确定模块、判断模块；其中， 所述参数设定模块用于，存储每台火电机组的单位有功功率所对应的燃料消耗量和污染物排放量、所述燃料的单位价格Pgl、所述污染物单位排放量的排放许可价Pg2、火电机组单位有功功率的联网收益Pg3、风电机组单位有功功率的联网收益Pg4、第m台火电机组的额定有效功率Pk(m)和最大向下调峰容量Pmax(m)、惯性因子《、非负的学习因子C1和C2、位于O和I之间的随机常数!^和r2 ;设定最大迭代次数K和有功功率向量的总数H ;设定各时段t内的以下参量有功功率总需求Pd⑴、所述电网的有功功率网络损耗Pltjss⑴、第m台火电机组的最大有功功率Plmax (m，t)与最小有功功率Plmin(m，t)、风电机组的有功功率的预测值PJt)、11个(M+N)维有功功率向量的第I次迭代值、第i个(M+N)维有功功率速度向量的第I次迭代值\(1，t)，其中，每个所述有功功率向量均为M台火电机组的有功功率与N台风电机组的有功功率共同构成的向量，第i个所述有功功率向量的第I次迭代值记为\(1，t)，i为I与H之间的自然数；将所述有功功率向量的第I次迭代值发送到所述判断模块、向量迭代模块、目标函数与最优迭代向量确定模块；将Vi (1，t)发送到所述向量迭代模块；所述向量迭代模块用于，从所述参数设定模块读取《、Cl、c2、ri、r2、H ;根据所述迭代信号增加迭代次数k，使k从I开始递增，每次增加1，并将k的值发送到所述判断模块；根据Vi (k+1, t) = w Vi (k, t) +C1 T1 [ 4) i (k, t) -Xi (k, t) ] +C2 r2 [ 4>g (k, t) -Xi (k, t)]和Xi (k+1, t) = Xi (k，t)+Vi (k+1，t)，分别确定各时段t内第i个所述有功功率速度向量的第(k+1)次迭代值\&+1，0和第i个所述有功功率向量的第(k+1)次迭代值Xi (k+1，t)，并将Xi(k+1，t)发送到所述目标函数与最优迭代向量确定模块； 所述目标函数与最优迭代向量确定模块用于，从所述参数设定模块读取每台火电机组的单位有功功率所对应的燃料消耗量和污染物排放量、Pgl、Pg2, Pg3、Pg4、H ;根据所述每台火电机组的单位有功功率所对应的燃料消耗量和Xi (l,t),确定各时段t内与Xi (1，t)对应的所述燃料的总消耗量Fli (1，t);根据所述每台火电机组的单位有功功率所对应的污染物排放量和Xi(Lt),确定各时段t内与Xi(Lt)对应的污染物的排放总量F2i (l，t);根据\(1，t)确定各P1 (m, t)和各P2 (n，t);根据
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述向量迭代模块进一步用于，将Xi (k+1, t)发送到所述判断模块； 所述判断模块进一步用于，判断Xi (k+1，t)中的每个有功功率分量是否均满足所述约束条件，是则向所述目标函数与最优迭代向量确定模块发送约束达标信号，否则，通知所述向量迭代模块对Xi (k+1, t)进行修正； 所述目标函数与最优迭代向量确定模块用于，根据所述约束达标信号，确定Fli (k+1，t)、F2i (k+1, t)。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述参数设定模块进一步用于，存储第i个所述有功功率速度向量在时段t内的最大值Vimax(t)，并将其发送到所述判断模块；确定\(1，t)，使其在-Vimax(t)与 Vimax(t)之间； 所述向量迭代模块进一步用于，将Vi (k+1，t)发送到所述判断模块； 所述判断模块进一步用于，判断各\&+1，0是否在-Vimax(t)与Vimax(t)之间，是则向所述目标函数与最优迭代向量确定模块发送速度达标信号，否则，通知所述向量迭代模块对\(1^+1，t)进行修正； 所述目标函数与最优迭代向量确定模块用于，根据所述速度达标信号，确定Fli (k+1，t)、F2i (k+1, t)。
9.根据权利要求6、7、8所述的系统，其特征在于，所述参数设定模块用于，随机确定各时段t内的H个(M+N)维有功功率向量的第I次迭代值。
10.根据权利要求6、7、8所述的系统，其特征在于，所述参数设定模块用于，根据(M+N)的值设定H，使其不小于(M+N)。
全文摘要
本发明涉及一种确定电网中各机组的有功功率的方法和系统。电网由火电机组和风电机组联网构成，具有T个工作时段，该方法包括确定预参数、各时段的约束参量、各向量的第1次迭代值，设定迭代总数；从1起递增迭代次数k；确定各时段t内的各有功功率向量和有功功率速度向量的各次迭代值，使各分量均满足考虑了风电机组随机性的约束条件；根据目标函数公式计算T个时段内目标函数的各迭代值，在此基础上确定各有功功率向量的历史最优迭代向量，并确定全局最优迭代向量φg；在k超过(K-1)时，将φg各时段中的各分量作为相应机组的工作有功功率。本发明能合理调配火电机组和风电机组的有功功率，满足不同时段的有功功率需求。
文档编号H02J3/46GK102709952SQ20111007447
公开日2012年10月3日 申请日期2011年3月28日 优先权日2011年3月28日
发明者苏丽营, 袁瑛, 辛理夫 申请人:华锐风电科技(集团)股份有限公司