61] 為使本發明的上述目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合 所附附圖，作詳細說明如下。
【附圖說明】
[0062] 為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附 圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對 范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這 些附圖獲得其他相關的附圖。
[0063] 圖1示出了本發明實施例1所提供的電力系統機組組合配置方法的流程圖；
[0064] 圖2示出了本發明實施例2所提供的電力系統機組組合配置裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0065] 下面將結合本發明實施例中附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整 地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在 此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。因 此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的 范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明的實施例，本領域技術人員在沒有做 出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0066] 考慮到現有電力系統的機組組合配置，當在用戶用電需求及電網結構發生重大變 化時，則會出現發電機組低于安全極限運行、關停機組過多而無法滿足隨后的高峰用電需 求的現象。基于此，本發明提供了一種電力系統機組組合配置方法及裝置，實現通過建立的 機組組合配置模型和提供的機組組合配置模型優化方法配置機組組合，降低了電力系統的 投資成本和運營成本，配置的機組組合能夠根據電網的波動自適應調節，提高了電力系統 運行的安全性和穩定性。下面通過實施例進行描述。
[0067] 實施例1
[0068] 參見圖1，本發明實施例提供了一種電力系統機組組合配置方法。該機組組合配置 方法包括以下S101-S104步驟。
[0069]步驟S101:獲取機組組合配置數據，機組組合配置數據包括負荷數據、電源數據、 電網數據、備用機組特性數據和機組組合的運行特性數據。
[0070] 上述獲取機組組合配置數據可通過以下過程來獲取。
[0071] 獲預設時間段內的峰、平、谷時段的預測負荷特性數據、預測負荷特性數據的誤差 值、可中斷負荷特性數據和電力負荷基準值，組成負荷數據。
[0072] 在本發明實施例中，按照用電時間是否可中斷，將上述負荷劃分為可中斷負荷和 不可中斷負荷。其中，可中斷負荷作為需求側響應的重要激勵方式之一，能夠充分利用用戶 的用電彈性，緩解峰荷時段的電力供應緊張狀況，提高電力系統運行的經濟性，保障系統安 全運行。可中斷負荷可以根據供需雙方的合同約定，在電網高峰時段由電網向用戶發出中 斷請求信號，經用戶響應后中斷部分供電，或者電力公司根據遠程監測到的電力運行狀況 來中斷部分用電設備，并給予用戶一定的經濟補償，如果經濟補償適當，則能激發各種類型 用戶在系統高峰時減少用電，降低系統運營成本。當負荷高于負荷閾值或者備用小于備用 閾值時，此時需要進行負荷中斷判斷。在允許的時間內削減部分負荷，減少系統功率缺額， 也就相當于向系統提供了備用服務，對保證系統安全運行具有重要作用。因此，在雙側開放 的市場環境下，發電側備用容量和需求側可中斷負荷都可作為系統的備用容量。因此，可中 斷負荷對機組組合的配置起到兩種關鍵作用，第一種：減輕機組調峰負擔，在電力建設初 期，由用戶側參與經濟調度規劃，其中的可中斷負荷充當了調峰角色；當預測的高峰期到來 時，調用可中斷負荷來削減用電高峰;第二種:減少用電低谷時段機組調動，在只有發電側 開放的電力系統中，可中斷負荷相當于電力公司在用電高峰時增加機組數量或機組出力， 在低谷時相應地撤離部分機組并減少出力，從而在用電低谷時段，減少了機組調動的頻率， 保障了電力系統運行的安全性、經濟性和穩定性。
[0073]機組的頻繁調動容易帶來三方面的影響：一是啟停時間限制了應對措施的及時性 和安全性;二是機組忽冷忽熱影響使用壽命;三是每一次機組狀態的改變都會造成熱量的 損失和資源的浪費。采用可中斷負荷的調控策略控制負荷高峰期的額外機組參與，就會減 少低谷期的停機和下一次高峰期的啟機，從而避免機組的頻繁調動產生的影響，維持負荷 側較小的高峰和低谷相對差值，全面提高電力系統運行的經濟性、可靠性、穩定性和安全 性。
[0074]上述預設時間段按照時間長短可分為超短期、短期、中期和長期。其中，超短期主 要用于電能質量控制、安全監視、預防和緊急控制等;短期主要用于機組組合優化、經濟潮 流控制、水火電協調等；中期主要用于水庫調度、燃料計劃及機組維修等;長期主要是對電 網的改建、系統的遠景規劃、新電廠的投建等。
[0075] 在獲取預測負荷特性數據時，首先對電力系統的用電進行分析，確定預設時間段 內用電負荷數、總用電量、每個負荷的用電情況。其中，用電情況包括用電量、用電時間及用 電時長。然后根據確定的預設時間段內用電負荷數、總用電量、每個負荷的用電情況繪制負 荷曲線，根據負荷曲線的負荷率和現有機組組合的容量確定預設時間段內機組組合的調峰 容量，該調峰容量包括最大調峰容量、平穩調峰容量和最小調峰容量。當確定出預設時間段 內的調峰容量后，根據該調峰容量將該預設時間段劃分為峰、平、谷時段。
[0076] 對于不可中斷負荷，預測該峰、平、谷時段內的負荷特性數據，以及預測該峰、平、 谷時段內負荷特性數據的誤差值，該負荷特性數據包括負荷數量、每個負荷的用電量、每個 負荷的用電時間和用電時長。
[0077] 對于可中斷負荷，統計電力系統中預設時間段內可中斷負荷，獲取該預設時間段 的峰、平、谷時段內可中斷負荷特性數據，其中，可中斷負荷特性數據包括可中斷負荷的數 量、每個負荷的用電量、每個負荷的中斷時間和時長。獲取上述可中斷負荷特性數據，為機 組組合中的備用機組提供設計依據，通過備用機組來減少常規火電機組的調峰壓力，以及 減少常規機組的啟停。
[0078] 上述負荷基準值，是根據電力系統實際運行確定出的負荷參考值。
[0079] 負荷曲線對機組組合的影響包括兩個層面:一是負荷需求存在峰、平、谷時段的差 異，因此各時段啟動機組的出力和停機機組的出力之和必須滿足相應時段的負荷需求;二 是機組存在最小技術出力約束、爬坡約束和最小啟停時間約束，因此各時段之間的機組運 行狀態存在耦合關系;在配置機組組合時無法簡單的分時段配置，必須進行統一配置，盡量 減少因峰谷差所帶來的機組啟停，提高電力系統發電側的經濟效益和環境效益。
[0080] 其中，負荷率作為評判負荷特性的重要指標，它集中反映了電網中各類用戶不同 用電特性疊加的總體情況，負荷率高意味著負荷曲線比較平緩，峰谷差較小，電網需要的發 電機組調峰容量小，從而可以提高發電設備的利用率;負荷率低，峰谷差大，發電機組利用 小時數下降，發電耗能增加，最終造成發電成本上升，且電網調峰困難，供電可靠性下降。因 此，用電需求側負荷率的高低深入影響著機組組合的配置，是電力系統調度的關鍵點之一。
[0081] 獲取機組組合的最大出力、額定出力和最小出力，各個類型機組的裝機比例、系統 裝機容量和系統裝機容量基準值，組成電源數據。
[0082] 在獲取上述電源數據時，首先需要對各類電源進行定性分析，針對不同類型的機 組，需要分析各個類型機組的特性，在本發明實施例中，主要通過對燃煤機組、燃氣機組、水 電機組、核電機組、光伏發電機組、風力發電機組和儲能發電機組等類型的機組進行定性分 析，以確定出各個類型的機組的特性，其中包括機組的出力范圍、調節性能、啟停特性和經 濟特性等特性。根據分析結果建立機組定性分析表，根據機組定性分析表確定機組組合的 最大出力、額定出力和最小出力，各個類型機組的裝機比例、系統裝機容量。機組定性分析 表示意性地如下表1所示。
[0083]從下述定性分析表中可知，根據各個類型機組的出力是否可控、發電效率和出力 范圍可以確定出出力可控類型的機組的最大出力、額定出力和最小出力;根據各個類型機 組的最大出力、額定出力、最小出力、調節速率、啟動時間和在機組組合中的定位確定出各 個類型機組的裝機比例;根據各個類型機組的裝機比例、機組的最大出力、額定出力和最小 出力確定出機組組合的裝機容量。
[0084]表 1
[0086] 獲取網路節點導納矩陣、線路容量標么值、線路容量擴大系數和線路容量基準值， 組成電網數據。
[0087] 由于電能是通過電網向用戶傳輸的，所以發電計劃影響到電網的安全性和穩定 性。常規的機組組合問題是將網絡部分虛擬等效成一個電氣節點，所有機組都連接在這個 電氣節點上，忽略了考慮線路的傳輸容量極限，據此制定出的發電計劃經常是不可行的，所 以引出考慮網絡安全約束機組組合問題。
[0088] 完全意義的網絡安全約束是指系統滿足靜態和動態的各種穩定要求，包括傳輸線 路潮流約束、系統電壓約束、系統的無功平衡約束，機組的無功出力上下限約束及變壓器分 接頭約束等等。在本發明實施例中，機組組合中的網絡安全約束通常僅考慮輸電元件的靜 態傳輸容量約束，從而確定機組組合配置的電網數據中的節點導納矩陣，通過該節點導納 矩陣對機組組合進行制約，避免出現成本低的機組停機和成本高的機組開機的現象，以最 小的代價實現考慮網絡安全約束的機組組合。
[0089] 在確定機組組合配置的電網數據中的線路容量標么值、線路容量擴大系數和線路 容量基準值時，根據系統裝機容量的差異和各類型機組裝機比例的差異來確定。
[0090] 根據機組組合總裝機容量的差異，事先定義系統裝機容量基準值，并根據系統實 際裝機容量與系統裝機容量基準值之間的倍數關系確定線路容量標么值;根據各個類型機 組裝機比例的差異，事先定義基準類型機組，并將該基準類型機組的裝機比例值設定為 "1"，通過計算其它類型機組的裝機容量與該基準類型機組的裝機容量的倍數關系，確定其 他機組的裝機比例，根據確定的機組裝機比例和線路容量標么值來確定機組組合的線路容 量擴大系數。
[0091] 根據負荷數據、電源數據和電網數據確定機組類型、型號、單機容量、機組的啟停 時間、啟停所需的能量和備用機組特性數據，組成機組組合運行特性數據。
[0092] 上述備用機組特性數據包括備用機組類型、數量和容量。其中，備用機組類型、數 量和容量根據可中斷負荷特性數據進行確定。系統備用按備用響應時間可分為瞬時備用、 旋轉備用、慢速備用和冷態備用。如果可中斷負荷用戶具有一定的負荷彈性和快速調節能 力，緊急情況下能夠在短時