一种考虑热电机组限值的电力平衡调度方法
【专利摘要】本发明提供一种考虑热电机组限值的电力平衡调度方法，所述方法包括如下步骤：(1)计算网供发电功率；(2)计算功率偏差；(3)计算常规机组和热电机组的发电出力限值；(4)选取平衡机组，确定平衡次序；(5)选取平衡次序为前p的机组，计算得到可调出力值；(6)判断所述可调出力值是否满足功率平衡的需求；(7)计算机组的最终计划出力。本发明在分配功率不平衡量时，避免了传统热电机组固定限值的问题，提高了系统的调峰能力。
【专利说明】
一种考虑热电机组限值的电力平衡调度方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电力平衡调度方法，具体涉及一种考虑热电机组限值的电力平衡 调度方法。
【背景技术】
[0002] 目前，各网、省电力调度控制中心基本上采用了以安全约束调度为核心技术的日 前发电计划编制方法，安全约束调度包括安全约束机组组合和安全约束经济调度两方面内 容，其调度目标是:在满足各种的网络和机组运行参数的前提下，考虑各类经济、节能、环保 政策的要求，保证系统的发用电平衡，从而实现电网安全、稳定、优质运行。
[0003] 但是，当计划编制完成或者计划下发后，会存在计划数据需要临时调整的可能，比 如手动调整个别机组的出力曲线、上级要求调整网省间交换计划、负荷预测临时变动等，当 这些情况出现时，原先通过安全约束调度编制的日前发电计划将不再满足功率平衡的要 求。如果再重新计算，一方面，所有机组都要承担功率偏差，机组的计划都要重新下发;另一 方面，仍然存在个别机组的出力曲线和出力水平需要再调整的可能。
[0004] 同时，各网、省电力公司都有一些直调的大容量机组，调峰能力强，在实际的生产 运行中，计划编制人员往往希望能用这些机组去承担临时调整带来的功率偏差量，而不是 由全部机组来承担。而且北方地区的供暖季，由于受传统"以热定电"的影响，供热机组发电 出力限值固定，调峰能力有限。
【发明内容】
[0005] 为了克服上述现有技术的不足，本发明提供一种考虑热电机组限值的电力平衡调 度方法，本发明在分配功率不平衡量时，避免了传统热电机组固定限值的问题，提高了系统 的调峰能力。
[0006] 为了实现上述发明目的，本发明采取如下技术方案：
[0007] -种考虑热电机组限值的电力平衡调度方法，包括如下步骤：
[0008] (1)计算网供发电功率；
[0009] (2)计算功率偏差；
[0010] (3)计算常规机组和热电机组的发电出力限值；
[0011] (4)选取平衡机组，确定平衡次序；
[0012] (5)选取平衡次序为前p的机组，计算得到可调出力值；
[0013] (6)判断所述可调出力值是否满足功率平衡的需求；
[0014] (7)计算机组的最终计划出力。
[0015]优选的，所述步骤（1)中，根据系统负荷预测和联络线计划计算所述网供发电功 率，公式如下：
[0016] pw，t = pf，t-pc，t (1)
[0017] 式中，？^、？^几,*分别表示《寸段网供发电功率、系统负荷预测和联络线计划功 率。
[0018] 优选的，所述步骤(2)中，根据机组各时段的计划出力计算t时段的功率偏差A Pt， 公式如下： S
[0019] 二尤 *=> (2)
[0020] 式中，Pk,t表示机组k在t时段的计划出力，S为机组数量。
[0021]优选的，所述步骤(3)中，所述常规机组的发电出力限值的计算公式如下：
[0022] 乃r 二 min{/TM+7,} (3)
[0023] 臓權-尤} ⑷
[0024] 式中，分别表示t时段常规机组出力上限值和下限值，P严x、Pimin表示常 规机组i的额定出力上限和下限值，P^t-i表示常规机组i在t_l时段的计划出力， yi、Xl分别 表示常规机组i的爬坡率和滑坡率；
[0025] 所述热电机组的发电出力限值是根据热电机组的热电耦合特性曲线，通过预计的 热负荷需求确定热电机组的电力上下限值，计算公式如下：
[0026] PJJ = a.jHj + bXj (5)
[0027] P^=a2jHJ+h2J (6)
[0028] 式中，巧^分别表示热电机组的发电出力上限和发电出力下限^小^表示 热电机组出力上限曲线的斜率和纵截距，a2j、b 2j表示热电机组出力下限曲线的斜率和纵截 距，比表示预计的热负荷。
[0029] 优选的，所述步骤(4)中，从所述常规机组和所述热电机组中任意选取部分机组作 为所述平衡机组，并确定所述平衡机组的平衡次序:1，2，…，p，…。
[0030] 优选的，所述步骤(5)中，计算所述可调出力值的公式如下： m n
[0031] UidJdPJT-D (7) m n
[0032] ^=I(^-Cn)+I(^-^，U) (8) i=\ j=l
[0033]式中，Pup,t、Pdw,t分别表示前p个平衡机组总出力上限和总出力下限，m、n分别表示 前P个平衡机组中常规机组和热电机组的数量，P1;t为机组i在t时段的计划出力值，P^t为机 组j在t时段的发电出力值。
[0034]优选的，所述步骤(6)中，判断所述可调出力值是否满足功率平衡的需求，若满足 如下公式：
[0035] i (9;)
[0036] 式中，A Pt为机组t时段的功率偏差；
[0037] 则进行步骤(7)，否则平衡次序加1，即p = p+l，转到步骤(5)。
[0038]优选的，所述步骤(7)中，所述最终计划出力的公式如下： (10)
[0040] 式中，P' k, t为最终计划出力功率，Pk,t为机组k在t时段的计划出力，gr为机组k在 t时段的计划出力最大值，为机组k在t时段的计划出力最小值。
[0041] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0042] 本发明在分配功率不平衡量时，避免了传统热电机组固定限值的问题，通过热电 机组的热电耦合特性来确定热电机组的发电出力限值，提高了系统的调峰能力。另外，平衡 机组和平衡次序的设置能在分级消除功率偏差的同时，能有利于计划编制人员对电量、经 济节能等要求进行把控。
【附图说明】
[0043] 图1是本发明一种考虑热电机组限值的电力平衡调度方法的流程示意图，
[0044]图2是电热特性曲线图。
【具体实施方式】
[0045]下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0046] 如图1所示，为本发明提供的一种考虑热电机组限值的电力平衡调度方法，具体步 骤如下：
[0047] 步骤1、计算网供发电功率。获取系统负荷预测和联络线计划，计算网供发电功率 Pw,t，即本电网调度区域内机组发电功率，计算公式如下所示：
[0048] pw，t = pf，t-pc，t (1)
[0049] 式中，？(^、？{,*、？。,*分别表示1时段网供发电功率、系统负荷预测和联络线计划功 率。
[0050] 步骤2、计算功率偏差。获取机组的各时段的计划出力，计算t时段的功率偏差A Pt，如下式所示：
[0051] (2) kM
[0052]式中Pi,t表示机组k在t时段的计划出力，s为机组数量。
[0053]步骤3、计算常规机组的发电出力限值。由于固定出力机组、检修或停运机组、新能 源机组可调节区间非常有限，因此只考虑那些具有可调节出力常规机组。常规机组出力上 下限确定方法如下：
[0054] ^=01X11^,^+^} (3)
[0055] P^=maxiPrm,P,(4)
[0056] 式中C"、#rn分别表示t时段机组出力上限值和下限值，示机组i的 额定出力上限和下限值，PM-康示机组i在t-1时段的计划出力， yi、Xl分别表示机组i的爬 坡率和滑坡率。
[0057]步骤4、计算热电机组的发电出力限值。获取热电机组的热电耦合关系和热负荷数 据，根据热电机组的热电耦合特性曲线，通过预计的热负荷需求确定热电机组的电力上下 限。
[0058]如图2所示，是典型的电热特性曲线，通过热负荷可以确定热电机组的发电出力上 限巧 r和发电出力下限巧r:
[0059] P；7X +blj (5)
[0060] P^1 =a2,Hl + b2j (6)
[0061 ] 式中ay、hj表示热电机组出力上限曲线的斜率和纵截距，a2j、b2j表示热电机组出 力下限曲线的斜率和纵截距，
[0062]步骤5、选取平衡机组，确定平衡次序。从常规机组和热电机组中任意选取部分机 组作为平衡机组，并确定机组的平衡次序:1，2，…，p，…。
[0063]步骤6、选取平衡次序为前p的机组，计算可调出力： m n
[0064] pllP.t=Z(/^r ⑴ /=i j=\ m n
[0065] ⑶ i=l j=l
[0066]式中Pup,t、Pdw,t分别表示前p个平衡机组总出力上限和总出力下限。m、n分别表示前 P个平衡机组中常规机组和热电机组的数量。
[0067]步骤7、判断可调出力是否满足功率平衡的需求，SP:
[0068]如果满足下式，则进行下一步计算 \PIIK!>AP"AP>i)
[0069] \ C9j
[0070] 否则，平衡次序加1，即p=p+l，返回第六步。
[0071 ]步骤8、计算机组的最终计划出力K k, t，计算方法如下：
(10)
[0073]最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽 管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解:依然 可以对本发明的【具体实施方式】进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何 修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1. 一种考虑热电机组限值的电力平衡调度方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 计算网供发电功率； (2) 计算功率偏差； (3) 计算常规机组和热电机组的发电出力限值； (4) 选取平衡机组，确定平衡次序； (5) 选取平衡次序为前p的机组，计算得到可调出力值； (6) 判断所述可调出力值是否满足功率平衡的需求； (7) 计算机组的最终计划出力。2. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤（1)中，根据系统负荷预测和联络线 计划计算所述网供发电功率，公式如下： Pw,t=Pf,t-Pc,t (1) 式中，?^、以*上,*分别表示切寸段网供发电功率、系统负荷预测和联络线计划功率。3. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(2)中，根据机组各时段的计划出力 计算t时段的功率偏差Δ Pt，公式如下：?=* (2) 式中，Pk, t表示机组k在t时段的计划出力，s为机组数量。4. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(3)中，所述常规机组的发电出力限 值的计算公式如下：式中，C"、0Γ分别表示t时段常规机组出力上限值和下限值，if' /fn表示常规 机组i的额定出力上限和下限值，表示常规机组i在t-Ι时段的计划出力，γι、Χι分别表 示常规机组i的爬坡率和滑坡率； 所述热电机组的发电出力限值是根据热电机组的热电耦合特性曲线，通过预计的热负 荷需求确定热电机组的电力上下限值，计算公式如下：式中，巧广，分别表示热电机组的发电出力上限和发电出力下限，表示热电 机组出力上限曲线的斜率和纵截距，a2j、b2j表示热电机组出力下限曲线的斜率和纵截距，Hj 表示预计的热负荷。5. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(4)中，从所述常规机组和所述热电 机组中任意选取部分机组作为所述平衡机组，并确定所述平衡机组的平衡次序：1，2，···， P，···。6. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(5)中，计算所述可调出力值的公式 如下： (7)(8) 式中，Pup,t、Pdw,t分别表示前p个平衡机组总出力上限和总出力下限，m、n分别表示前p个 平衡机组中常规机组和热电机组的数量，P1>t为机组i在t时段的计划出力值，P^t为机组j在 t时段的发电出力值。7. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(6)中，判断所述可调出力值是否满 足功率平衡的需求，若满足如下公式： (；9) I " dw,t ' "~^? 5"~ t ^ 式中，Δ Pt为机组t时段的功率偏差； 贝1J进行步骤(7)，否则平衡次序加1，即p = p+l，转到步骤(5)。8. 根据权利要求1所述方法，其特征在于，所述步骤(7)中，所述最终计划出力的公式如 下：式中，P' k,t为最终计划出力功率，Pk,t为机组k在t时段的计划出力，为机组k在t时段 的计划出力最大值，Ρ/Γ为机组k在t时段的计划出力最小值。
【文档编号】H02J3/46GK105958547SQ201610279482
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年4月28日
【发明人】黄国栋, 丁强, 许丹, 戴赛, 崔晖, 蔡帜, 李博, 胡晨旭, 张传成, 董炜, 李伟刚, 韩彬, 燕京华
【申请人】中国电力科学研究院, 国家电网公司, 国网浙江省电力公司