[发明专利]计及源荷互动的电力系统区间扩展规划方法

权利要求书

1.一种计及源荷互动的电力系统区间扩展规划方法，其特征在于：所述方法具体包括以下步骤：

S1：筛选典型日，根据可靠性区间评估方法，从一年内筛选出典型日；所述典型日为在某天内，若系统经过优化后仍会失负荷，就认为该天会对系统的可靠性指标产生贡献，那么该天就称为典型日；

S2：构建风火水电力系统区间扩展规划模型，所述区间扩展规划模型包括区间目标函数和区间约束两条件；

所述区间目标函数以区间总成本最小为目标，所述区间目标函数如下：

其中，为区间总成本，T为规划期年数，为第t年的区间投资成本，为第t年的区间运行成本，为第t年的区间削负荷成本，γ为贴现率；

所述区间约束条件包括：电力需求约束、电量需求约束、单台机组发电量约束和可靠性约束；

所述电力需求约束条件：

第t年系统所有机组的可利用功率之和应满足第t年的电力需求：

其中，P_i为机组i的额定容量，A_i为机组i的可用率，P_max,t为第t年的最大电力负荷需求；

所述电量需求约束条件：

第t年系统所有机组的发电量应不小于第t年的电量需求：

其中，E_i,t为第t年机组i的发电量，E_t为第t年的电量需求。

所述单台机组发电量约束条件：

0≤E_i,t≤8760A_iP_i (4)

其中，E_i,t为第t年机组i的发电量，P_i为机组i的额定容量；A_i为机组i的可用率

所述可靠性约束条件：

其中，为第t年系统的区间严重程度指标，SI_max为系统扩展规划后所允许的最大严重程度指标；

S3：构建扩展规划确定性模型，所述确定性模型包括确定性目标函数和约束条件；

所述确定性目标函数：

其中，为区间总成本，为区间数的上界，为为优化问题的性能区间，β₁为β为优于的可能度；

所述约束条件：

其中，β₁为β为优于的可能度，C区间数的下界，为区间数的上界，为为优化问题的性能区间；

其中，S_I,t为第t年系统严重程度指标的上界，为第t年系统严重程度指标的下界，SI_max为系统扩展规划后所允许的最大严重程度指标，β₂为β为优于的可能度。

S4：采用遗传算求解所述确定性模型。

2.根据权利要求1所述计及源荷互动的电力系统区间扩展规划方法，其特征在于：所述S1中的区间投资成本、区间运行成本、区间削负荷成本采用如下方法确定：

所述区间投资成本采用如下方法确定：

将机组的投资成本换算成等年值成本，以方便计算比较。

其中，表示第t年的区间投资成本，G为可选机组的数量，为机组j的区间投资成本，T_j，f为机组j的使用寿命，α_j，t为机组j的投建状态，α_j，t＝1第t年机组j投建，α_j，t＝0第t年机组j未投建，γ为贴现率；

所述区间运行成本采用如下方法确定：

考虑运行成本在年末发生，为跟投资成本保持一致，换算到年初。

其中，表示第t年的区间运行成，G_t为第t年系统所有机组的数量，为机组2的区间运行维护成本，E_i,t为机组i第t年的发电量，γ为贴现率；

(c)区间削负荷成本

考虑削负荷成本在年末发生，为跟投资成本保持一致，换算到年初；

其中，为第t年的单位削负荷区间成本，为机组3的区间运行维护成本，为第t年的削负荷区间，γ为贴现率。

3.根据权利要求1所述计及源荷互动的电力系统区间扩展规划方法，其特征在于：所述S中采用遗传算求解所述确定性模型，具体步骤如下：

S41：输入计算所需原始数据，包括系统原有机组参数、可规划机组参数、风电场出力区间、径流区间、负荷和电量预测值、遗传算法控制参数；

S42：通过整数编码，产生满足部分约束条件的初始种群；

S43：对种群中的每一个个体，计算区间可靠性指标，区间投资成本、区间运行成本和区间削负荷成本，进而计算出种群的适应度函数值；

S44：根据适应度函数值对当前种群进行选择、交叉和变异，以产生新一代的种群；

S45：判断是否达到最大迭代次数，若达到就结束计算，输出计算结果；反之，返回S43继续迭代计算。