[发明专利]一种基于两阶段混合整数规划的电力系统运行模拟方法

说明书

本发明公开了一种基于两阶段混合整数规划的电力系统运行模拟方法，通过基于二阶段混合整数规划的运行模拟方法、采用中长期尺度的逐小时精细化模拟，克服了传统基于典型日或典型周的运行模拟方法涉及时段有限、计算结果偏保守、不够全面的问题；可以计入风电光伏出力波动性和抽水蓄能机组的小时级调度行为；同时，将全年精细化运行模拟计算的时间缩短到规划人员可以接受的范围内，更符合电力系统可靠性评估对计算效率和时间成本的要求。

技术领域

本发明针对电力系统规划方案评估问题，提出一种全面的系统运行指标计算方法。该方法基于中长期尺度机组组合和经济调度方法，能为新形势下计算电力系统规划方案评估提供有力参照。

背景技术

随着我国电网建设的发展，网架规划的重要性显得愈发重要。为了从理论上支持规划方案的评估和基于指标的选优，针对确定网架规划方案下的电力系统运行模拟方法成为当前迫切需要解决的问题。

从规划评估的角度来看，国内关于发电和输电系统规划的评估方法大都基于电力系统的生产模拟。目前国内一些高校和研究机构陆续开始进行了一些将随机生产模拟应用于电网规划方案评估的研究，但是这些随机生产模拟评估方法不能全面地考虑开机方式的影响，得到的系统经济性和可靠性指标参考价值具有一定的局限。相比之下，运行模拟克服了这类随机生产模拟方法的固有缺陷，更加贴近电力系统运行实际。

在运行模拟领域中，目前国内多采用典型日模拟的分析方法。但典型日分析方法不能体现一段时间内的新能源出力特性、负荷特性以及全网开机方式的差异性，计算结果往往过于保守，难以指导电网方案评估和方案中年度运行方式的优化。由此，将运行模拟时间尺度扩展到年时间尺度势在必行。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中长期尺度的、全面而精细化的电力系统运行模拟方法。

为实现上述目的，本发明提供一种基于二阶段混合整数规划的电力系统运行模拟方法，包括以下步骤：

包括以下步骤：

步骤1：从电力系统规划部门获得系统基本技术数据、系统运行约束条件数据、系统可靠性数据；

系统基本技术数据：节点数据；传输线数据；变压器数据；负荷数据；发电机数据；

系统运行约束条件：各发电机组出力上下限值；支路潮流上下限值；

系统运行数据：发电机的出力上下限曲线、新能源机组的资源功率曲线、负荷功率曲线；

步骤2：生成网架的基础模型；根据系统的导纳矩阵，形成阻抗矩阵，并由此计算推得每对节点之间的发电转移分布因子(GSDF)；

步骤3：进行长期机组组合计算，根据步骤1中收集到的网架规划数据，考虑逐日的电量平衡和日典型负荷下的功率平衡约束，计入机组状态在月之间的平稳过渡，逐月生成机组组合以日为粒度的机组组合模型并分别求解，以确定各个机组的开机方式；

步骤4：进行精细化短期经济调度计算，根据步骤1中收集到的网架规划数据和步骤3中确定的机组开机方式，逐周生成以小时为粒度的经济调度模型并求解；

步骤5：根据步骤3和步骤4的计算结果，可以确定给定网架规划方案和发电/负荷曲线的前提下，系统逐小时的运行状态，根据运行状态可得到系统的运行统计指标。

步骤2中，得到发电转移分布因子的步骤如下：

建立导纳矩阵Y，对电纳部分求逆，即可得到电抗矩阵

根据电抗矩阵求得各个节点对之间的广义发电分布因子(GSDF)