[发明专利]一种火电机组灵活性改造与输电规划联合决策方法及系统

权利要求书

1.一种火电机组灵活性改造与输电规划联合决策方法，其特征在于，所述方法包括以下操作：

构建火电机组灵活性改造与输电网规划联合优化数学模型，优化模型以整个规划期内的投资费用和运行费用之和最小为目标，并包含多个约束条件；

将优化模型中的混合整数非线性约束条件转换为等价的混合整数线性约束条件，采用混合整数线性规划法对转换后的混合整数线性规划模型进行求解，得到联合规划方案。

2.根据权利要求1所述的一种火电机组灵活性改造与输电规划联合决策方法，其特征在于，所述方法还包括在构建模型之前输入传统火电机组参数、现状电网输电元件参数，输入规划目标年内每月典型日的最大负荷、最大风电功率以及24小时负荷功率和风电功率变化标么值，根据火电机组运行情况设定可参与灵活性改造的火电机组范围并设定改造成本，根据输电线路走廊情况设定候选的新建输电线路范围并设定建设成本，设定风电弃风成本系数和系统允许的弃电率。

3.根据权利要求1所述的一种火电机组灵活性改造与输电规划联合决策方法，其特征在于，所述优化模型的目标函数为：

式中，nw为风电场总个数；ng为常规火电机组个数；nl为规划建设的输电线路走廊个数；α_w表示弃风惩罚成本；为规划目标年第m月典型日h时段风电场w的弃电功率；β_g表示火电机组g灵活性改造成本；u_g为二进制变量，表示在规划目标年火电机组g是否进行灵活性改造，u_g＝1表示在规划目标年火电机组g进行灵活性改造，u_g＝0示在规划目标年火电机组g不进行灵活性改造；C_l为输电走廊l上单回输电线路建设投资成本；Z_l表示输电线路走廊l上新增的输电线路条数。

4.根据权利要求1所述的一种火电机组灵活性改造与输电规划联合决策方法，其特征在于，所述约束条件包括：

1)火电机组有功功率上下限约束：

其中，和分别为火电机组g的有功功率上下限；为规划目标年第m月典型日h时段火电机组g的有功功率；ΔP_g表示火电机组g通过灵活性改造可增加的深度调峰功率；

2)常规火电机组爬坡约束：

其中，R_g为火电机组g未经改造时的爬坡速率；ΔR_g为火电机组g灵活性改造后的爬坡速率变化量；

3)节点功率平衡约束：

其中，P_l^m,h为规划目标年第m月典型日h时段输电线路走廊l的传输有功功率；为规划目标年第m月典型日h时段风电场w的有功功率预测值；为规划目标年第m月典型日h时段负荷d的有功功率预测值；S_i和E_i分别为以节点i为首、末端节点的输电线路总个数；G_i、W_i和D_i分别表示节点i上的火电机组、风电场和负荷的总个数；nb为电网节点个数；

4)弃风电量约束：

其中，γ表示设定的风电弃电率阈值；

5)输电线路传输容量约束：

其中，B_l为输电线路走廊l上单回输电线路的电纳；为规划目标年第m月典型日h时段节点i电压相角；为输电线路走廊l上现有的输电线路条数；Z_l表示输电线路走廊l上新增的输电线路条数；P_l^m,h为规划目标年第m月典型日h时段输电线路走廊l的传输有功功率；P_l^max为输电线路走廊l上单回输电线路的传输容量；

6)输电线路走廊最大可扩建线路条数约束：

Z_l≤Z_l^max,l＝1,L,nl

其中，Z_l^max为输电线路走廊l最大可扩建输电线路条数；

7)节点电压相角约束：

其中，为规划目标年第m月典型日h时段节点i电压相角；

8)N-1预想事故情况下火电机组有功功率上下限约束：

其中，为规划目标年第m月典型日h时段预想事故k下火电机组g的有功功率，nk为输电线路N-1预想事故的总个数；

9)N-1预想事故情况下常规火电机组爬坡约束：

其中，R_g为火电机组g未经改造时的爬坡速率；ΔR_g为火电机组g灵活性改造后的爬坡速率变化量；为规划目标年第m月典型日h时段预想事故k下火电机组g的有功功率；为规划目标年第m月典型日h-1时段预想事故k下火电机组g的有功功率；

10)N-1预想事故情况下节点功率平衡约束：

其中，P_l^m,h,k为规划目标年第m月典型日h时段预想事故k下输电线路走廊l的传输有功功率；为规划目标年第m月典型日h时段预想事故k下火电机组g的有功功率；为规划目标年第m月典型日h时段预想事故k下风电场w的弃电功率；

11)N-1预想事故情况下弃风电量约束：

其中，为规划目标年第m月典型日h时段预想事故k下风电场w的弃电功率；

12)N-1预想事故情况下输电线路传输容量约束：

其中，表示预想事故k下输电线路走廊l上是否有线路停运，表示预想事故下k输电线路走廊上有线路停运，表示预想事故k下输电线路走廊l上没有线路停运；P_l^m,h,k为规划目标年第m月典型日h时段预想事故k下输电线路走廊l的传输有功功率；

13)N-1预想事故情况下节点电压相角约束：

其中，为规划目标年第m月典型日h时段预想事故k下节点i电压相角。