[发明专利]一种安全约束经济调度方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及电网调度控制技术领域，具体涉及一种安全约束经济调度方法及系统。

背景技术

安全约束经济调度是实现交直流互联大电网安全、经济、高效运行的关键环节，但是随着电网规模的扩大和互联程度的加深，数量庞大的变量及其约束条件使安全约束经济调度成为了一个大规模多目标复杂约束的数学规划问题。其中，最突出的问题在于：通过直接求解法对大规模电网进行全网调度计划时约束条件过多，即使将这些约束条件中的电网安全约束和实用化约束转换为线性约束条件并对发电成本函数进行线性化，但随着电网规模的增大仍会带来求解效率极大降低、计算量过大和收敛困难等新的问题。

目前，在将非线性模型进行线性化以外还可以通过分解协调或电网等值的方法对电网模型进行合理分割、降低变量维度从而缩小计算规模，以便在合理时间范围内完成优化计算的目标求得最优可行解。对大规模电网的局部电网进行简化，将大规模电网简化为规模较小的小型电网，从而可以依据该小型电网对大规模点进行发电调度优化计算。其中，简化后的等值电网应该能够体现原来局部电网的网络特性。发电调度优化计算主要包括网络变换、化简和等值三个步骤：网络变换用于将原网络变换为便于计算的形式；网络化简用于将网络中不需要详细分析的部分用简化网络代替，保留需要详细分析的部分；网络等值用于将待研究的网络规模大大减小。

大范围的安全约束经济调度用于实现跨省资源优化配置，若通过直接求解法对多个区域进行联合计算则无法满大范围的安全约束经济调度的实际业务需求，同时过大的计算范围会给调度计划优化软件带来较难解决的计算规模激增问题，将显著的降低算法优化性能。因此，同样采用分解协调或电网等值的方法求解大范围的安全约束经济调度以提高计算效率，但是求解过程中还存在下述问题：被等值网络的节点可能挂接机组，这些机组对等值网络的外部重要支路及断面呈现不同的潮流转移特性，因此被等值网络内部机组的功率分配将影响外部潮流分布，对电网安全稳定造成未知的干扰。

当前可以确定电网的某一些局部网络具有下述特殊性质：其内部节点的功率分配对边界节点的潮流影响很小。同时还可以确定的电网中存在大量的放射状网络及相对独立的网络具有上述特殊性质，如地区电网和通过少量联络线相连的部分省级电网。因此，可以利用这种特殊性质将被等值网络作为一个整体进行发电计划优化，但是如何将具备这种特殊性质的网络辨识出来并准确确定其网络边界仍是亟待解决的技术难题。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供了一种安全约束经济调度方法及系统。

第一方面，本发明中一种安全约束经济调度方法的技术方案是：

所述方法包括：

辨识各电压等级电网的各虚拟节点，该虚拟节点为所述各电压等级电网的局部网络；所述局部网络的内部节点对边界节点具有相近的转移关系，且其内部网络结构为连通结构；所述内部节点包括发电机组、变电站和负荷，各电压等级电网的边界节点为相比其高一个电压等级的电网的主变压器低压侧；

获取所述各虚拟节点的各等值网络，将所述各等值网络与所述各电压等级电网的其余网络进行拼接，形成降维新网络；将所有降维新网络进行拼接形成全局网络扩展模型；

获取所述各等值网络的可调节能力指标和成本曲线，依据所述可调节能力指标和成本曲线构建等值发电机组，在所述全局网络扩展模型上对所述等值发电机组和其余各发电机组进行经济调度计算，得到各等值网络的发电计划；

依据所述发电计划对各等值网络内各发电机组进行发电计划分解，得到各发电机组的发电计划。

第二方面，本发明中一种安全约束经济调度系统的技术方案是：

所述系统包括：

虚拟节点辨识模块，用于辨识各电压等级电网的各虚拟节点，该虚拟节点为所述各电压等级电网的局部网络；所述局部网络的内部节点对边界节点具有相近的转移关系，且其内部网络结构为连通结构；所述内部节点包括发电机组、变电站和负荷，各电压等级电网的边界节点为相比其高一个电压等级的电网的主变压器低压侧；

全局网络扩展模型构建模块，用于获取所述各虚拟节点的各等值网络，将所述各等值网络与所述各电压等级电网的其余网络进行拼接，形成降维新网络；将所有降维新网络进行拼接形成全局网络扩展模型；

经济调度计算模块，用于获取所述各等值网络的可调节能力指标和成本曲线，依据所述可调节能力指标和成本曲线建立等值发电机组；在所述全局网络扩展模型上对所述等值发电机组和其余各发电机组进行经济调度计算，得到各等值网络的发电计划；