电力系统规划数据处理方法及电子设备与流程

本技术涉及计算机及数据处理，具体而言，涉及一种电力系统规划数据处理方法及电子设备。

背景技术：

1、目前，在电力系统规划中，保持电力平衡是一项关键任务。电力系统规划的核心思想为在满足电力平衡等约束的情况下极小化成本或者碳排放量。但由于电力系统容量规划问题涉及的变量和约束条件众多，目前多数研究都将其建模为一个线性规划问题。

2、然而，由于模型所述涉及的规划周期较长，该线性规划问题通常规模较大，导致电力系统规划数据处理效率低下，基于此，如何提高电力系统规划数据处理的效率是亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术的实施例提供了一种电力系统规划数据处理方法、装置、计算机程序产品或计算机程序、计算机可读介质及电子设备，进而至少在一定程度上可以提高电力系统规划数据处理的效率。

2、本技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本技术的实践而习得。

3、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种电力系统规划数据处理方法，所述方法包括：获取电力系统规划的第一约束数据，所述第一约束数据用于按照第一时间颗粒度限定所述电力系统在规划周期内运行的各项约束；基于第一约束数据构建第二约束数据，所述第二约束数据用于按照第二时间颗粒度限定所述电力系统在规划周期内运行的各项约束，所述第二时间颗粒度大于所述第一时间颗粒度；基于所述第二约束数据，通过线性规划模型确定所述电力系统在规划周期内的新增设备容量预测数据；基于所述第一约束数据和所述新增设备容量预测数据，通过所述线性规划模型确定所述电力系统在规划周期内的新增设备容量规划数据和所述电力系统中各个电力设备在所述规划周期内各个单位时间的生产规划数据。

4、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述第一约束数据包括多个约束维度分别对应的在所述规划周期内多个单位时间的约束数据单元，所述单位时间的时间颗粒度为所述第一时间颗粒度，所述基于第一约束数据构建第二约束数据，包括：针对每一个约束维度的约束数据单元，分别确定多组约束数据单元，其中，每一组数据单元包括时间连续的预设个数的单位时间对应的约束数据单元；分别对各组约束数据单元中的约束数据单元进行整合，得到所述每一个约束维度对应的第二约束数据。

5、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述基于所述第一约束数据和所述新增设备容量预测数据，通过所述线性规划模型确定所述电力系统在规划周期内的新增设备容量规划数据和所述电力系统中各个电力设备在所述规划周期内各个单位时间的生产规划数据，包括：对所述新增设备容量预测数据进行放大处理，得到新增设备容量边界数据；将所述新增设备容量边界数据添加至所述线性规划模型，得到新的线性规划模型；基于所述第一约束数据，通过所述新的线性规划模型确定所述电力系统在规划周期内的新增设备容量规划数据和所述电力系统中各个电力设备在所述规划周期内各个单位时间的生产规划数据。

6、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述线性规划模型包括如下目标函数：

7、min(ζinv+ζfix+ζvar+ζfuel+ζenv)

8、其中，ζinv表示新增容量的电力设备在规划周期内的总投资成本；ζfix表示电力系统在规划周期内运行的总固定成本；ζvar表示电力系统在规划周期内运行的总可变成本；ζfuel表示电力系统在规划周期内运行的总物料消耗成本；ζenv表示电力系统在规划周期内运行的总环境成本。

9、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述新增容量的电力设备在规划周期内的总投资成本通过如下公式计算：

10、

11、其中，ζinv表示新增容量的电力设备在规划周期内的总投资成本；表示机组p在规划周期内的新增单位发电容量的投资成本，为定量；表示机组p在规划周期内的总新增发电容量，为变量；表示联络线f在规划周期内的新增单位传输容量的投资成本，为定量；表示联络线f在规划周期内的总新增传输容量，为变量；表示储能设备s在规划周期内的新增单位荷电容量的投资成本，为定量；表示储能设备s在规划周期内的总新增荷电容量，为变量；表示储能设备s在规划周期内的新增单位充电放电容量的投资成本，为定量；表示储能设备s在规划周期内的总新增充电放电容量，为变量；p表示所有将可以进行扩容的机组的集合；f表示所有将可以进行扩容的联络线的集合；s表示所有将可以进行扩容的储能设备的集合。

12、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述电力系统在规划周期内运行的总固定成本通过如下公式计算：

13、

14、其中，ζfix表示电力系统在规划周期内运行的总固定成本；表示机组p在规划周期内的单位发电容量的固定成本，为定量；κp表示机组p在扩容之后的总发电容量，为变量；表示联络线f在规划周期内的单位传输容量的固定成本，为定量；κf表示联络线f在扩容之后的总传输容量，为变量；表示储能设备s在规划周期内的单位荷电容量的固定成本，为定量；表示储能设备s在扩容之后的总荷电容量，为变量；表示储能设备s在规划周期内的单位充电放电容量的固定成本，为定量；表示储能设备s在扩容之后的总充电放电容量，为变量；p表示所有将可以进行扩容的机组的集合；f表示所有将可以进行扩容的联络线的集合；s表示所有将可以进行扩容的储能设备的集合。

15、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述电力系统在规划周期内运行的总可变成本通过如下公式计算：

16、

17、其中，ζvar表示电力系统在规划周期内运行的总可变成本；表示机组p在规划周期内的时间t的单位发电量的可变成本，为定量；τpt表示机组p在规划周期内的时间t的总发电量，为变量；表示储能设备s在规划周期内的时间t的单位荷电量的可变成本，为定量；表示储能设备s在规划周期内的时间t的总荷电量，为变量；p表示所有将可以进行扩容的机组的集合；s表示所有将可以进行扩容的储能设备的集合；t表示规划周期内时间的集合。

18、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述电力系统在规划周期内运行的总物料消耗成本通过如下公式计算：

19、

20、其中，ζfuel表示电力系统在规划周期内运行的总物料消耗成本；表示在规划周期内单位物料c的成本，为定量；ρct表示在规划周期内物料c在时间t的总需求量，为变量；t表示规划周期内时间的集合；c表示物料种类的集合。

21、在本技术的一些实施例中，基于前述方案，所述电力系统在规划周期内运行的总环境成本通过如下公式计算：

22、

23、其中，ζenv表示电力系统在规划周期内运行的总环境成本；表示在规划周期内单位物料c的环境成本，为定量；cb(v,c,t)表示在电力节点v在时间t的物料c的平衡量，为变量，且为负数，平衡量指该节点本身消耗的物料量+该节点输出到别的节点的物料量-该节点本身生产的物料量-其他节点输入到该节点的物料量；t表示规划周期内时间的集合；v表示电力系统中所有电力节点的集合；cenv表示所有需要计算环境成本的物料种类的集合。

24、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种电力系统规划数据处理装置，所述装置包括：获取单元，用于获取电力系统规划的第一约束数据，所述第一约束数据用于按照第一时间颗粒度限定所述电力系统在规划周期内运行的各项约束；构建单元，用于基于第一约束数据构建第二约束数据，所述第二约束数据用于按照第二时间颗粒度限定所述电力系统在规划周期内运行的各项约束，所述第二时间颗粒度大于所述第一时间颗粒度；第一确定单元，用于基于所述第二约束数据，通过线性规划模型确定所述电力系统在规划周期内的新增设备容量预测数据；第二确定单元，用于基于所述第一约束数据和所述新增设备容量预测数据，通过所述线性规划模型确定所述电力系统在规划周期内的新增设备容量规划数据和所述电力系统中各个电力设备在所述规划周期内各个单位时间的生产规划数据。

25、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述实施例中所述的方法。

26、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述实施例中所述的方法。

27、根据本技术实施例的一个方面，提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上述实施例中所述的方法。

28、在本技术的一些实施例所提供的技术方案中，通过将时间颗粒度较小的第一约束数据构建为颗粒度较大的第二约束数据，可以降低约束数据的数据规模，使得能够加快通过线性规划模型确定所述电力系统在规划周期内的新增设备容量预测数据的计算速度，而基于得到的新增设备容量预测数据作为线性规划模型中的容量变量的限定范围，使得再基于第一约束数据，通过所述线性规划模型确定所述电力系统在规划周期内的新增设备容量规划数据和所述电力系统中各个电力设备在所述规划周期内各个单位时间的生产规划数据的计算效率得以提升，进而可以提高电力系统规划数据处理的效率。

29、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。