間內切除部分負荷,相當于向系統提供了旋轉備用。如此,不會 造成由于調控產生的負荷曲線大幅度忽高忽低,提高系統運行的可靠性和經濟性。
[0093] 此外,用戶進入旋轉備用容量市場后,在滿足系統對旋轉備用容量需求的同時,發 電側的備用容量購買量減少。這樣一來,全系統的運營效益有很大提高,各節點上的電價和 系統備用容量價格降低,發電商對旋轉備用容量市場的操控力被減弱,而電力用戶作為系 統備用容量的新供應者,將會享有較低的電價或相應的其他補助。
[0094]步驟S102:獲取機組組合配置的約束條件,約束條件包括發電機組的啟停特性約 束、經濟性約束、機組的出力約束、爬坡約束和電網安全約束。
[0095]根據機組類型獲取各個類型的機組的出力變化圖,根據出力變化圖中的最大出力 確定機組組合的額定出力,根據出力變化圖中的最小出力、機組類型、機組性能和所述額定 出力確定機組組合的最小出力;根據最大出力、額定出力和最小出力確定機組的出力范圍, 確定機組的出力約束和爬坡約束。
[0096] 根據機組類型和各個機組類型的啟停特性確定機組的啟停特性約束。
[0097] 根據機組類型和各個機組類型的經濟特性確定機組的經濟特性約束。
[0098] 根據電力系統的網架結構和線路傳輸容量確定機組的電網安全約束。
[0099] 步驟S103:根據機組組合配置數據和機組組合配置的約束條件建立機組組合配置 豐旲型;
[0100] 其中,根據機組組合配置數據和機組組合配置的約束條件建立機組組合配置模 型,可以通過以下S1031-S1034步驟完成。
[0101] 步驟S1031:根據負荷數據、電源數據和電網數據確定機組組合的決策變量。
[0102]從機組啟停特性上考慮,上述決策變量主要是指電力系統中的開停機狀態變量和 出力變量。從經濟特性上考慮,對于調度方式為計劃管理模式下,上述決策變量主要指燃 煤、燃氣等火電機組的燃料成本、啟停成本和環境成本;對于在發電側競價上網的市場模式 下,上述決策變量為購電成本。
[0103] 步驟S1032:根據決策變量和機組組合的運行特性數據確定決策變量的運行特性 數據。
[0104] 上述決策變量的運行特性數據包括最貼近需求的機組啟停特性和最小經濟成本 的機組運行特性數據。
[0105] 步驟S1033:根據決策變量的運行特性數據、電力系統的網絡結構和線路傳輸容量 確定決策變量的約束條件。
[0106] 步驟S1034:根據決策變量、決策變量的運行特性數據和決策變量的約束條件建立 電力系統的機組組合配置模型。
[0107] 上述在建立機組組合配置模型時,首先根據決策變量和決策變量的運行特性數據 建立機組組合配置的目標函數f(x),然后根據上述決策變量的約束條件對f(x)中的決策變 量進行范圍約束。
[0108] 步驟S104:根據機組組合配置模型配置電力系統中的機組。
[0109] 在本發明實施例中,根據上述建立的機組組合配置模型,可以對電力系統中機組 組合中的常規機組和備用機組進行設置;其中,包括機組的類型、每個類型的機組的數量、 每個類型的機組的容量、每個類型的機組的啟停時間、每個類型的機組的出力范圍以及每 個類型的機組的發電成本。上述常規機組為除備用機組外的機組,是電力系統無波動運行 時需要配置的機組,上述備用機組為電力系統運行發生波動,需要進行電力資源調度時應 調配的機組。配置的機組組合能適應電力系統的波動,并能安全、經濟和穩定地運行。
[0110] 當電力系統需要調整時,上述建立的機組組合配置模型通過實踐檢驗后不一定為 最優的機組組合配置模型,還需要根據電力系統的實際需求和運行數據對上述機組組合配 置模型進行優化,以得到最優的機組組合配置模型,滿足系統安全性、穩定性和經濟性要 求。其中,優化的方法包括以下兩種方法。
[0111] 第一種優化方法包括以下S201-S203步驟。
[0112] 步驟S201:根據機組組合配置模型確定機組組合評價指標。
[0113] 確定上述機組組合評價指標時,首先需要確定影響機組組合配置模型中機組配置 的因素。其中,包括確定因素和不確定因素。
[0114] 確定影響機組組合配置模型中機組配置的確定因素和不確定因素后,從系統整體 運行經濟性、機組運行經濟性、網絡利用率、可再生能源消納和系統可靠性方面,對上述確 定因素和不確定因素進行分類,將分類后的確定因素和不確定因素作為機組組合評價指 標。
[0115] 步驟S202:根據機組組合評價指標和預設評價標準建立機組組合評價指標體系。
[0116] 上述預設評價標準包括系統整體運行經濟性標準、機組運行經濟性標準、網絡利 用率標準、可再生能源消納標準和系統可靠性標準等五個方面的標準。根據上述預設評價 標準對上述機組組合評價指標進行評價,將符合預設評價標準的評價指標進行保留,根據 保留下來的評價指標建立機組組合評價指標體系,機組組合評價指標體系示意性地如下表 2所示。
[0117] 表2
[0118]
[0119] 上述系統整體運行經濟性評價指標,主要反映機組組合方案對電力系統整體運行 的經濟性影響,其中,總發電燃料成本主要指燃煤、燃氣等化石燃料成本;系統平均發電燃 料成本=系統總發電燃料成本/總上網電量;系統平均購電成本=系統總購電成本/總上網 電量。
[0120] 上述機組運行經濟性評價指標,主要反映機組組合方案對各類機組運行經濟性的 影響,其中,各類機組主要包括不同功率的燃煤機組和燃氣機組。
[0121] 上述網絡利用率評價指標,主要反映機組組合方案對網絡的使用情況,同時反映 電網約束對機組組合結果的限制,其中,網絡綜合利用率為各條線路利用率的加權平均;阻 塞線路容量占比為受阻線路容量占線路總容量的百分比。
[0122] 上述可再生能源消納評價指標,主要反映機組組合方案對風電、光伏和水電能可 再生能源消納的影響指標。
[0123] 上述系統可靠性評價指標,主要反映機組組合方案對系統運行可靠性的影響,包 括失負荷概率和停電量期望值。
[0124] 步驟S203:根據機組組合評價指標體系,檢測機組組合配置模型是否符合預設優 化標準,若否,通過公式(1)所示的優化函數和公式(2)所示的優化約束條件對機組組合配 置模型進行優化;
[0127] 其中,在公式(1)和(2)中,在調度方式為計劃管理的模式下,F為系統總運行成本; 在發電側競價上網的市場模式下,F為總購電費用;x為機組組合中的決策變量,f(x)為機組 組合配置模型;h(x)為系統功率平衡約束,g(x)為爬坡率約束、機組出力上下限約束、機組 最小啟停時間約束、系統備用約束和網絡傳輸約束。
[0128] 上述預設優化標準為上述機組組合評價指標體系中各個評價指標的指標值范圍。 當機組組合配置模型的各個評價指標值不在預設優化標準中各個評價指標的指標值范圍 內時,判斷機組組合配置模型不符合預設優化標準,需要通過上述優化函數和優化約束條 件對機組組合配置模型進行優化,直至機組組合配置模型符合預設優化標準,將符合預設 優化標準的機組組合配置模型確定為電力系統的機組組合配置模型。
[0129] 第二種優化方法包括以下S301-S304步驟。
[0130] 步驟S301:根據機組組合配置模型、機組組合評價指標體系和預設指標數據配置 機組,按照預設運行條件運行配置后的機組組合,得到機組組合運行數據。
[0131] 步驟S302:根據機組組合運行數據和評價指標體系包括的各項評價指標基準值, 判斷各項評價指標的變化率。
[0132] 上述評價指標的變化率可以用Si來表示,其中
[0133] 上述A Xi為單位參量Xi的相對變化量,A Vi為評價指標的變化量。敏感系數Si的 符號反映了評價指標對參量的敏感方向。
[0134] 步驟S303:根據各項評價指標的變化率,確定影響機組組合配置的敏感指標。
[0135] 在本發明實施例中,將上述敏感指標的敏感程度通過敏感系數Si來體現,其中,敏 感系數Si近似地可用上述評價指標變化率來表示,主要是指經濟評價指標的指標值對不確 定評價指標變化的敏感程度,當某一評價指標的變化率小于經濟評價指標的變化率時,就 將某一評價指標確定為敏感指標,反之,將某一評價指標確定為不敏感指標。
[0136] 上述敏感系數可根據各項評價指標的變化率和敏感指標判定方法來進行確定。其 中,敏感指標判定方法包括相對測定法和絕對測定法。相對測定法,是指設定要分析的因素 均從確定性經濟分析中所采用的數值開始變動,且各因素每次變動的幅度相同,比較在同 一變動幅度下各因素的變動對經濟效果指標的影響,據此判斷機組組合配置模型的經濟效 果對各因素變動的敏感程度。絕對測定法,是指設定各因素均朝著對方案不利的方向變動, 并取其有可能出現的對方案最不利的數值,據此計算方案的經濟效果,看其是否能使方案 達到無法被接受的程度。如果某個因素可能出現的最不利數值能使機組組合配置模型變得 不可接受,則表明該因素是機組組合配置模型的敏感因素。機組組合配置模型能否接受的 判斷依據是各經濟效果指標能否達到臨界值。
[0137]步驟S304:建立預設時間段內敏感指標的變化趨勢模型,根據變化趨勢模型對機 組組合配置模型進行優化。
[0138]上述敏感指標的變化趨勢模型可以用敏感性趨勢分析圖或敏感性交叉分析圖。其 中,敏感性趨勢分析圖,反映敏感指標變化的總趨勢;敏感性交叉分析圖,是以某一敏感指 標的基準值作為參考點,當每一個敏感指標按照一定的幅度變化時,基準值也相應變化,把 該某一敏感指標的數值連成曲線或直線,成交叉狀態。當每一項指標變化幅度在正常數值 范圍內時,不需要對機組組合配置模型進行優化,當某一項指標變化幅度超出正常數值范 圍時,需要對機組組合配置模型進行優化。上述敏感指標的變化趨勢模型可以供決策者參 考是否提高可再生能源比例、新增輸電線路、擴建線路容量和進行需求側管理等。
[0139] 在本發明實施例提供的方法中,實現了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。
[0140] 實施例2
[0141] 參見圖2,本發明實施例提供了一種電力系統機組組合配置裝置,該裝置包括第一 獲取模塊1、第一獲取模塊2、第一建立模塊3和配置模塊4。
[0142] 第一獲