[发明专利]一种汛期水电富集电网省调平衡电厂电源电量分配方法

说明书

技术领域

本发明涉及电网规划和调度运行领域，特别涉及一种汛期水电富集电网省调平衡电厂电源电量分配方法。 

技术背景

水力发电相比于其他常规发电方式具有营运成本低廉、清洁可再生、调度灵活等优点，并且相比于太阳能、风能等新型可再生能源发电量更为稳定。“十二五”期间内，为贯彻节能减排约束性目标，缓解资源环境约束，应对全球气候变化，充分利用清洁可再生能源，我国陆续投产了许多大型水电厂，尤其是境内乌江、红水河、澜沧江、雅砻江、大渡河等特大流域水电基地的陆续竣工投产，促使我国西南地区形成了规模庞大的富水电电网。云南、四川作为典型的富水电电网，统调水火电发电装机比例接近2:1。大规模水电的快速发展，使电网面临严峻的电能消纳问题，加之通道极限和市场环境等限制，增加了电网调度难度。特别是汛期来水量较大时，电能消纳矛盾尤为突出。 

云南省作为典型富水电电网，全省总装机60154.77MW，其中纳入省调平衡装机容量50988.6MW。纳入省调平衡装机中，水电36218.6MW，占总装机的71.03％；火电12400MW，占总装机的24.32％；风电2190MW，占总装机的4.3％；光伏180MW，占总装机的0.35％。不同于以煤电能源为主的电网，富水电电网中水电比重较大，使得全网发电能力对气候变化以及由此带来的来水波动更趋敏感，汛期来水量较大时，大部分水电厂受调节能力等限制需要加大出力或满发，导致火电按最小方式运行、新能源全部停机让电、水电大量外送的情况下，发电能力仍超出实际用电需求，形成大规模富余电量。上述背景下，如何在各电源、各流域、各厂站间合理的分配上网电量、避免利益矛盾冲突，是富水电电网汛期发电调度的重要任务。 

本发明成果前瞻电网未来发展，针对上述问题目前国内相关研究成果和文献报道大多集中于几个方面：引入分时电价提高水电竞价能力、基于大电网平台下的集中调度、优化产业结构提高负荷需求以及加强网架建设提高外送电量。但实际工程中，针对由来水不确定性、通道送出能力、合同电量完成情况和实际市场需求等限制形成的不可避免的富余电量，缺乏一套行之有效的上网电量分配方法。本成果在我国西南地区，尤其是西南富水电地区调度运行管理中，具有重要的率先垂范意义。 

发明内容

本发明的目的是针对上述提出的不足问题，提供一种汛期水电富集电网省调平衡电厂电源电量分配方法，可兼顾电网调度中的公平性与经济性，实现汛期各电源、电站上网电量的 合理分配，保证电网输送平衡的基础上淡化各方利益矛盾冲突。 

针对上述问题，本发明提出了如下解决方案：一种汛期水电富集电网省调平衡电厂电源电量分配方法，兼顾调度公平性原则和经济性原则，方法包含步骤(1)-(9)，详述如下： 

(1)确定方法目标为：各参与计算省调平衡电厂装机利用率相等min f₁＝D(r)和各参与计算省调平衡电厂总购电成本最小其中N为参与计算的省调平衡电站数目，r＝[r₁,r₂,…,r_N]为参与计算省调平衡电厂装机利用率序列，D(r)为电站装机利用率序列的方差；C_i为i电站的电价，P_Fi为i电站的上网电量； 

(2)地调上报次日发电计划及地区用电负荷至省调；省调调度员根据地调上报计划确定各电站发电能力，根据次日实际情况、电源结构确定省内用电负荷E_p及外送电量需求E_o； 

(3)首先对省调火电厂，根据装机利用率降序排列，以等装机利用率为目标，依次减少各火电厂发电量，直至满足电量平衡约束，转至步骤(9)；若各火电厂均按最小方式运行时，仍不能满足电量平衡约束，则安排除水电以外的新能源电厂停机让电，若满足电量平衡条件，转至步骤(9)；如果发电能力仍大于用电需求，转至步骤(4)调整各水电厂的上网电量； 

(4)根据各省调平衡水电厂的末台机组投产时间，分类电站，分省调平衡电厂为两类：新投电站Ω_new、已投电站Ω_old；根据各电站电价分别对Ω_new和Ω_old集合内的电站进行降序排列，确定各水电厂电量削减次序； 

(5)根据决策者在公平性和经济性间的偏好程度确定权重α，并根据权重α划分上网电量为两部分：基于公平性总上网电量E_h′；基于经济性总上网电量E_h″；