[发明专利]一种机组组合优化问题的快速计算方法及装置

说明书

本发明提供了一种机组组合优化问题的快速计算方法及装置，所述方法包括：对建模时段进行时段抽稀，得到关键时段；基于所述关键时段构建非连续时段SCUC模型；根据所述非连续时段SCUC模型进行求解得到缩减时段求解结果，重新扩展至全部的连续时段后，辨识并固定无效整数变量；固定所述无效整数变量后对剩余有效整数变量构建连续时段SCUC模型；根据所述连续时段SCUC模型进行求解得到机组组合优化结果。本发明首先对时段进行抽稀，然后在此基础上进行建模并求解；在得到一个小型解后，再重新将变量扩展至全时段，在此过程中辨识并固定无效整数变量；最后再继续求解剩余未固定的变量，并得到最终解。本发明能够有效降低模型的运算量，提高机组组合求解的效率。

技术领域

本发明涉及电力优化技术领域，尤其是涉及一种机组组合优化问题的快速计算方法及装置。

背景技术

安全约束机组组合(security constrained unit commitment，SCUC)是电网短期发电计划的核心环节，也是电力系统经济调度及安全校核的基础，对电网短期优化运行具有极其重要的作用。

随着电力工业的不断发展，电网运行部门对SCUC计算精度和计算速度的要求越来越高；同时由于电网互联规模的进一步扩大，使得该问题变得异常的庞大和复杂，较难在有限时间内求得其最优解。特别是日前SCUC基于全时段(通常将一天划分为96时段)整体优化的方法，要同时考虑包括启停、爬坡等多时段耦合约束，使得求解变得更加困难。大规模复杂约束机组组合本质上是一个大规模的混合整数规划问题(MILP问题)，其计算量大的主要原因是离散变量众多和网络约束复杂，而离散变量数目众多造成MILP问题需要大量的分支计算，是SCUC计算量大的最为主要的原因，至今尚未找到有效的解决方法。

发明内容

本发明旨在提供一种机组组合优化问题的快速计算方法及装置，以解决上述技术问题，从而能够降低优化模型的运算量，提高机组组合求解的效率。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种机组组合优化问题的快速计算方法，包括：

利用预设的抽稀算法根据市场负荷变化曲线对建模时段进行时段抽稀，得到若干个关键时段；

基于所述关键时段，构建非连续时段SCUC模型；

根据所述非连续时段SCUC模型进行求解得到缩减时段求解结果，将缩减后的整数变量结果重新扩展至全部的连续时段，按预设的辨识策略从中辨识并固定无效整数变量；

固定所述无效整数变量后对剩余有效整数变量构建连续时段SCUC模型；

根据所述连续时段SCUC模型进行求解得到机组组合优化结果。

进一步地，所述基于所述关键时段，构建非连续时段SCUC模型，具体为：

基于所述关键时段，对传统连续时段SCUC模型的约束条件进行调整；

根据调整后的约束条件进行构建得到所述非连续时段SCUC模型。

进一步地，所述非连续时段SCUC模型包括SCUC目标函数、系统负荷平衡约束、系统正负备用容量约束、机组出力上下限约束、缩减时段机组爬坡约束、缩减时段机组最小连续开停时间约束和机组电量约束；其中，所述缩减时段机组爬坡约束、缩减时段机组最小连续开停时间约束为根据所述传统连续时段SCUC模型的约束条件进行调整后得到。

进一步地，所述固定所述无效整数变量后对剩余有效整数变量构建连续时段SCUC模型，具体为：

对剩余有效整数变量根据所述传统连续时段SCUC模型的约束条件进行构建得到所述连续时段SCUC模型；其中，所述连续时段SCUC模型包括SCUC目标函数、系统负荷平衡约束、系统正负备用容量约束、机组出力上下限约束、机组爬坡约束、机组最小连续开停时间约束和机组电量约束。