[发明专利]基于综合评价指标的调峰电源布局方法

说明书

技术领域

本发明属于电力系统管理技术领域，特别涉及一种基于综合评价指标的调峰电源 布局方法。

背景技术

随着电力系统的不断发展，用电负荷增长迅速，负荷峰谷差逐年增大，结合我国电 网的运行实际，很多省份存在调峰电源容量不足的问题，严重影响电网的稳定、可靠和经济 运行，因此调峰电源的规划建设日益成为各电网亟待解决的重要问题。随着中国特高压大 电网建设的逐步推进，很多省网都将面临特高压交直流的接入对传统的电网运行和电网规 划带来的挑战。加之特高压交直流运行方式的特殊性，会对受端电网的调峰能力造成影响。 因此，有必要研究特高压交直流混联运行方式下电网调峰电源布局规划，寻求调峰电源的 优化配置。

调峰电源包括燃煤机组、燃气机组、燃气蒸汽联合循环机组、普通水电机组和抽水 蓄能机组等。调峰电源规划属于电源规划范畴，是电源规划的一个组成部分。电源规划的合 理与否，将直接影响到系统未来运行的可靠性和经济性以及网架的坚强程度，因此电源规 划在电力系统规划中处于至关重要的地位。电源规划问题的研究需要综合考虑负荷预测、 系统运行、网络规划、燃料来源、运输条件和各种经济技术指标的选定。由于电力系统日趋 庞大以及长期电源规划的电源建设方案众多，需要借助各种电源规划模型，对建设方案进 行优化选择，称为最优电源规划。如果关注的是调峰电源，问题即为调峰电源最优规划。

调峰电源最优规划需要解决的核心问题，就是在规划期内随着负荷的增长，在满 足各种约束条件下，寻求电源建设的最优方案，包括待建电站的投入顺序、投入年份、电源 类型及规模。一般情况下，方案的优劣与否取决于其经济效益。在满足各种约束条件下得到 的电源规划方案，总费用最低的方案即为最优方案。

目前已有的调峰电源规划模型，主要基于传统的电源规划模型，包括线性规划模 型、非线性规划模型和动态规划模型。其中线性规划模型将模型线性化处理，运用某种线性 规划算法或者相应改进算法求解。电源最优规划的目标函数中，新增设备投资和发电费用 是决策变量的非线性函数，因此采用非线性模型更接近实际情况。动态规划是运筹学的重 要分支之一，是解决多阶段决策过程的有效优化方法。电源最优规划研究的是在规划年限 内跨时间尺度的多电源建设，属于多阶段过程寻优问题，采用动态规划模型能考虑不同阶 段之间的耦合联系，获得整体最优方案。此外，已有的调峰电源规划优化模型中，目标函数 一般包括系统的投资费用和运行费用。前者主要为各类新投入电源的投资费用，后者包括 固定运行维护费和可变运行费用。

这些规划模型一方面不具有针对性，未能充分反映调峰电源规划的特殊性，往往 难以得到合理的规划方案，另一方面仅关注了调峰电源的经济性，未考虑其调峰性能技术 指标，包括调峰容量和爬坡率等。由于各类调峰电源的经济和技术性能各有优劣，因此调峰 电源建设方案难以实现经济性和技术性的同时最优化，为此本发明建立了调峰电源布局规 划的多目标决策模型。

本发明是一种基于综合评价指标的调峰电源布局方法。该方法在满足系统负荷发 展需求以及系统调峰约束、备用约束和联络线传输功率约束等各类约束的前提下，在目标 函数中综合考虑调峰电源的经济指标和技术指标，构建多目标优化决策模型，寻求经济性 和技术性综合最优方案。模型中还计及经济指标和技术指标权重选择的专家经验，能够根 据不同地区的实际需求灵活选择，大大提高了模型的实用性。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于综合评价指标的调峰电源布局方法，其特征在于， 在考虑调峰电源的单位建设、运行费用以及调峰性能的综合因素下，确立合理的调峰电源 经济技术综合评价指标，对规划的调峰电源进行评价比较；以调峰电源布局规划方案的综 合评价指标之和最小为目标，以单台机组建设与否为决策变量，在满足各类约束条件的前 提下，通过求解该优化问题得到最优的调峰电源布局方案；具体调峰电源布局方案包括：

(1)综合评价指标：