专利名称：一种基于安全约束的实时发电计划方法
技术领域：
本发明属于电力系统调度计划领域，具体涉及一种基于安全约束的实时发电计划方法。
背景技术：
实时发电计划功能根据超短期负荷预测，考虑机组运行约束、网络安全约束等各种约束条件，优化编制未来30分钟的各时段的机组出力计划，时段间隔5分钟，其只在运行机组间分配负荷，不对机组进行启停调整。实时发电计划需要和日内发电计划相配合，所谓日内发电计划是指优化未来Ih至IJ未来13h的机组计划。与实时发电计划相比，日内发电计划考虑的时间范围较长，对合同 电量约束满足得较好，全局优化效果更好，但是其负荷预测的准确性不如实时发电机计划。通过比较二者的优缺点，实时发电计划充分利用实时超短期负荷预测的准确性，在保证和日内发电计划无较大偏差的前提下，适度调整机组出力，实现系统更加经济的运行。在实际调度运行中，输电断面以及支路、变压器等输电元件的限额约束往往是导致发电计划优化不能收敛的重要因素，因为确实存在有的网络安全约束不能满足的情况，例如用电高峰时段经常存在某些输电断面短时越限运行，为了消除越限，发电计划会动用灵敏度较小的机组进行大幅调整，影响调度的稳定运行；而如果参与调整的机组没有能力校正越限时，会造成无可行解。针对这个情况，本文提出一种放松网络安全约束的策略，保证电力系统的安全稳定运行。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种基于安全约束的实时发电计划方法，其结合了日内发电计划的全局优化和实时超短期负荷预测的准确性两方面的优点，实现电力系统的经济运行。本发明提供的一种基于安全约束的实时发电计划方法，其改进之处在于，将设定的时间分为时间段，依次对每个时间段进行最优潮流计算；对每个时间段进行最优潮流计算包括如下步骤(I)根据优化计算得到的第N-I个时间点的机组出力数据和第N个时间点的超短期负荷预测数据，进行动态交流潮流计算；(2)根据步骤(I)得到的动态交流潮流计算结果，计算其和相应时间点的日内发电计划的功率偏差，确定最优潮流的目标函数和约束条件；(3)判断步骤(I)得到的动态交流潮流计算结果，若计算结果没有越限，则根据所述目标函数和约束条件进行最优潮流计算，得到第N个时段的发电计划优化结果；若计算结果越限，则在可控机组中选择参与优化计算的可调整发电机组和修正越限限值，再根据所述目标函数和约束条件进行最优潮流计算，如果无可行解则放松越限限值直至最优潮流收敛，得到第N个时段的发电计划优化结果。
其中，当N等于I时，第N-I个时间点的机组出力数据取状态估计结果。其中，步骤(I)超短期负荷预测数据包括有功功率数据和无功功率数据。其中，步骤(I)动态交流潮流计算时，负荷变化产生的不平衡功率由可调整发电机共同承担，发电机的承担份额根据其频率响应特性系数确定。其中，步骤(2)日内发电计划的时间间隔设为15分钟，则在第N个时间点的±7.5分钟区间内搜索到日内发电计划结果，计算交流潮流机组出力和日内发电计划的偏差
权利要求
1.一种基于安全约束的实时发电计划方法，其特征在于，将设定的时间分为时间段，依次对每个时间段进行最优潮流计算；对每个时间段进行最优潮流计算包括如下步骤 (1)根据优化计算得到的第N-I个时间点的机组出力数据和第N个时间点的超短期负荷预测数据，进行动态交流潮流计算； (2)根据步骤(I)得到的动态交流潮流计算结果，计算其和相应时间点的日内发电计划的功率偏差，确定最优潮流的目标函数和约束条件； (3)判断步骤(I)得到的动态交流潮流计算结果，若计算结果没有越限，则根据所述目标函数和约束条件进行最优潮流计算，得到第N个时段的发电计划优化结果；若计算结果越限，则在可控机组中选择参与优化计算的可调整发电机组和修正越限限值，再根据所述目标函数和约束条件进行最优潮流计算，如果无可行解则放松越限限值直至最优潮流收敛，得到第N个时段的发电计划优化结果。
2.如权利要求I所述的实时发电计划方法，其特征在于，当N等于I时，第N-I个时间点的机组出力数据取状态估计结果。
3.如权利要求I所述的实时发电计划方法，其特征在于，步骤(I)超短期负荷预测数据包括有功功率数据和无功功率数据。
4.如权利要求I所述的实时发电计划方法，其特征在于，步骤(I)动态交流潮流计算时，负荷变化产生的不平衡功率由可调整发电机共同承担，发电机的承担份额根据其频率响应特性系数确定。
5.如权利要求I所述的实时发电计划方法，其特征在于，步骤(2)日内发电计划的时间间隔设为15分钟，则在第N个时间点的±7. 5分钟区间内搜索到日内发电计划结果，计算交流潮流机组出力和日内发电计划的偏差
6.如权利要求I所述的实时发电计划方法，其特征在于，步骤(2)确定最优潮流的目标函数的步骤包括 设μ ο为实时日内发电计划偏差门榲，当μ ^ Uci,选择目标函数
7.如权利要求I所述的实时发电计划方法，其特征在于，步骤(2)确定最优潮流的约束条件为
8.如权利要求I所述的实时发电计划方法，其特征在于，步骤(3)中，若计算结果越限，对于某个越限I，计算其对应的可调整发电机组i的调整指标，其为α ι, — ω isii+ω 2 (bi/bbase) + ω 3 (Pw/Pbase)(9) 式中，Sli为机组i的有功注入对I的灵敏度为机组i的一次成本系数的倒数,Pw为机组i到下个时段可调容量，bbase, Pbase为将一次成本系数倒数和可调容量标么化的基值， ω2> ω3分别为灵敏度、机组成本、可调容量的权系数。
9.如权利要求I所述的实时发电计划方法，其特征在于，步骤(3)中，若计算结果越限，修正越限限值的方法为 把越限严重程度按从大到小排序，使用反向等量配对法依次估算出越限支路或断面能够被调节到的数值。
全文摘要
本发明公开了一种基于安全约束的实时发电计划方法，在日内发电计划结果的基础上，结合30分钟以内的超短期负荷预测，考虑电网安全约束，优化编制未来30分钟的各时段的机组出力计划。本发明充分利用实时发电计划自身的目标和特点，在继承日内发电计划全局最优的基础上，根据实时负荷情况对机组出力进行适度调整，并能有效消除或减缓实际系统中出现的功率越限，保证电力系统的安全、优质、经济运行。
文档编号H02J3/12GK102904249SQ201210374799
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月27日 优先权日2012年9月27日
发明者蔡帜, 燕京华, 周京阳, 潘毅, 崔晖, 戴赛 申请人:中国电力科学研究院, 国家电网公司