一種基于有效靜態安全域的agc機組實時調度方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于有效靜態安全域的AGC機組實時調度方法，所述方法基于PreemptiveGoalProgramming與靜態安全域分析的方法，構建了以AGC機組運行基點與參與因子為決策變量的多目標實時調度模型。模型具有兩層目標，其中，第一層以系統平抑擾動能力最大化為目標，即要求系統運行中的靜態安全域與節點擾動域重合范圍（有效靜態安全域）最大化；第二層則以系統發電成本與備用成本最小化為目標。本發明可以提供AGC機組的運行基點和參與因子的設定，模型兩層目標具有明確等級順序，實時調度方法在保證電網運行安全的前提下，提高系統經濟性，對于實時調度有十分重要的價值和意義。
【專利說明】—種基于有效靜態安全域的AGC機組實時調度方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力系統領域，尤其涉及一種基于有效靜態安全域的AGC機組實時調度方法。
【背景技術】
[0002]風力發電、光伏發電等間歇式電源的廣泛接入使電網運行中的不確定性因素增多，對電網調控技術提出了新的挑戰。在此背景下，如何提聞電網的擾動應對能力，提聞調度決策的魯棒性成為當前該領域研究的熱點問題。隨機規劃、模糊規劃以及魯棒優化等多種不確定性決策方法在電網調度問題中得到應用。
[0003]電網魯棒調度需進行多時間尺度的協同決策，不同時間尺度下的調度決策，其著重點是不同的。日前發電計劃等較長時間尺度的決策問題，其后續有多樣調節手段可以對已制定的發電計劃進行修正，以保證電網運行安全，因而，找到依概率經濟性最佳的發電方案是其應著重考慮的問題。
[0004]而對于較短時間尺度的實時調度問題，一方面，由于可調度的機組范圍與容量范圍有限，其對電網運行經濟性的影響相對較小；另一方面，因為在實時調度后，電網將進入閉環控制階段，對調度結果進行修正的手段已近于窮盡。因而，對于實時調度時間級的決策，利用最后的機會對電網運行態勢進行調整，在保證電網運行安全的前提下，尋找經濟性較優的調度方案，成為合理的決策思路。
[0005]原有的涉及電網安全性的分析方法有靜態安全域法，以域的方法來對電力系統進行分析，避免了麻煩的電力系統安全校驗。在域內的解都是可以保證線路安全的可行解。但是這種方法的研究都局限在單一平衡節點，而現在電力系統由于AGC機組的引入是一個多平衡節點的問題。
【發明內容】
[0006]本發明的目的是提供一種基于有效靜態安全域的AGC機組實時調度方法，可以考慮多平衡節點的情況，又考慮了負荷節點自身的波動情況，適用于現代電網的實時調度。
[0007]本發明采用下述技術方案:
[0008]一種基于有效靜態安全域的AGC機組實時調度方法，在調度中心對電網進行實時調度時，給定電網中AGC機組的運行基點和參與因子，從而對給定電網中AGC機組進行實時調度，所述給定電網中AGC機組的運行基點和參與因子具體包括如下步驟:
[0009](I):根據電網AGC機組，波動負荷所在節點編號，電網線路電抗值，計算各個節點對于線路傳輸功率的靈敏度因子；
[0010](2):以運行成本最低為目標，約束為機組輸出功率上下限約束、爬坡速率約束、線路傳輸功率上下限約束，進行經濟調度求解得到機組的輸出功率，做為常規機組輸出功率；
[0011](3):根據常規機組輸出功率、靈敏度因子、AGC機組調節價格、發電價格、輸出功率上下限、爬坡速率以及線路傳輸功率上下限，預測負荷功率的波動范圍，進行優化模型的構建，優化模型包括兩層目標和多個約束，第一層目標以系統平抑擾動能力最大化為目標，即要求系統運行中的靜態安全域與節點擾動域重合范圍最大化；第二層目標則以系統發電成本與備用成本最小化為目標；
[0012](4):根據魯棒優化方法對步驟(3)中構建的優化模型進行化簡得到簡化模型；
[0013](5):采用Preemptive Goal Programming方法對簡化模型進行求解,得到最終的AGC機組運行基點和參與因子的最優解。
[0014]所述步驟A靈敏度因子求解過程中，所求的i節點對線路k的靈敏度因子Glri通
過以下公式求得:
【權利要求】
1.一種基于有效靜態安全域的AGC機組實時調度方法，其特征在于:在調度中心對電網進行實時調度時，給定電網中AGC機組的運行基點和參與因子，從而對給定電網中AGC機組進行實時調度，所述給定電網中AGC機組的運行基點和參與因子具體包括如下步驟: (1):根據電網AGC機組，波動負荷所在節點編號，電網線路電抗值，計算各個節點對于線路傳輸功率的靈敏度因子； (2):以運行成本最低為目標，約束為機組輸出功率上下限約束、爬坡速率約束、線路傳輸功率上下限約束，進行經濟調度求解得到機組的輸出功率，做為常規機組輸出功率； (3):根據常規機組輸出功率、靈敏度因子、AGC機組調節價格、發電價格、輸出功率上下限、爬坡速率以及線路傳輸功率上下限，預測負荷功率的波動范圍，進行優化模型的構建，優化模型包括兩層目標和多個約束，第一層目標以系統平抑擾動能力最大化為目標，即要求系統運行中的靜態安全域與節點擾動域重合范圍最大化；第二層目標則以系統發電成本與備用成本最小化為目標； (4):根據魯棒優化方法對步驟(3)中構建的優化模型進行化簡得到簡化模型； (5):采用PreemptiveGoal Programming方法對簡化模型進行求解,得到最終的AGC機組運行基點和參與因子的最優解。
2.如權利要求1所述的基于有效靜態安全域的AGC機組實時調度方法，其特征在于:所述步驟A靈敏度因子求解過程中，所求的i節點對線路k的靈敏度因子Glri通過以下公式求得
3.如權利要求1所述的基于有效靜態安全域的AGC機組實時調度方法，其特征在于:所述優化模型中第一層目標即安全性目標表達為:
4.如權利要求1所述的基于有效靜態安全域的AGC機組實時調度方法，其特征在于:所述優化模型中第二層目標即經濟性目標表達為:
5.如權利要求1所述的基于有效靜態安全域的AGC機組實時調度方法，其特征在于:所述優化模型中多個約束具體包括以下九個約束: 〈1>運行基點功率平衡約束:實時調度時，超短時預報得到的負荷功率需求滿足如下等式約束
6.如權利要求5所述的基于有效靜態安全域的AGC機組實時調度方法，其特征在于:所述步驟D中根據魯棒優化方法對構建優化模型進行化簡的處理方法具體為，引入新的非負連續變量#及一將目標函數變為= +
7.如權利要求6所述的基于有效靜態安全域的AGC機組實時調度方法，其特征在于:所述優化模型中不等式約束〈7>的處理方法為:符合靜態安全域的概念要求線路傳輸功率上下限正向約束可化簡為:
8.如權利要求1-7任一權利要求所述的基于有效靜態安全域的AGC機組實時調度方法，其特征在于:根據簡化模型求解得到AGC機組的運行基點和參與因子，具體的求解步驟為:(O:對簡化模型第一層進行求解得到相應的AGC機組運行基點和參與因子的可行解集，并得到有效靜態安全域的最大值； (2):將簡化模型第一層求解得到的有效靜態安全域的最大值做為一個等式約束，添加到簡化模型第二層中，求解得到最終的AGC機組運行基點和參與因子。
9.如權利要求8所述的基于有效靜態安全域的AGC機組實時調度方法，其特征在于:所述簡化模型第二層求解時，根據第一層求解結果，增加約束如下:
【文檔編號】H02J3/24GK103904664SQ201410134744
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年4月3日 優先權日:2014年4月3日
【發明者】郭為民, 魏強, 唐耀華, 楊明, 程鳳璐, 韓學山 申請人:國家電網公司, 國網河南省電力公司電力科學研究院, 山東大學