一种汛期水电富集电网省调平衡电厂电源电量分配方法
【专利摘要】本发明涉及电网规划和调度运行领域，公开了一种汛期水电富集电网省调平衡电厂电源电量分配方法，可兼顾电网调度公平性与经济性目标，针对汛期富水电电网发电能力激增的问题，实现汛期各电源、电站上网电量的合理分配，保证电网电量平衡的基础上淡化各方利益矛盾冲突。其解决方案为：以电网调度的公平性和经济性作为优化调度目标，通过各地调上报的发电计划确定各电厂发电能力及当日实际负荷需求，确定计划日全网电量平衡情况，根据不同情况分类处理，并以此为基础分配各电源及场站的上网电量，分配过程中引入权重系数体现决策者在各子目标间的偏好，最终给出基于不同权重系数的多目标决策集。本发明的有益效果是前瞻电网未来发展，兼顾公平性、经济性、可操作性等因素，保证汛期电网调度的合理有效，具有重要的率先垂范意义。
【专利说明】-种汛期水电富集电网省调平衡电厂电源电量分配方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电网规划和调度运行领域，特别涉及一种汛期水电富集电网省调平衡 电厂电源电量分配方法。 技术背景
[0002] 水力发电相比于其他常规发电方式具有营运成本低廉、清洁可再生、调度灵活等 优点，并且相比于太阳能、风能等新型可再生能源发电量更为稳定。"十二五"期间内，为 贯彻节能减排约束性目标，缓解资源环境约束，应对全球气候变化，充分利用清洁可再生能 源，我国陆续投产了许多大型水电厂，尤其是境内乌江、红水河、澜沧江、雅砻江、大渡河等 特大流域水电基地的陆续竣工投产，促使我国西南地区形成了规模庞大的富水电电网。云 南、四川作为典型的富水电电网，统调水火电发电装机比例接近2:1。大规模水电的快速发 展，使电网面临严峻的电能消纳问题，加之通道极限和市场环境等限制，增加了电网调度难 度。特别是汛期来水量较大时，电能消纳矛盾尤为突出。
[0003] 云南省作为典型富水电电网，全省总装机60154. 77MW，其中纳入省调平衡装机容 量50988. 6MW。纳入省调平衡装机中，水电36218. 6MW，占总装机的71. 03%;火电12400MW， 占总装机的24. 32% ;风电2190MW，占总装机的4. 3% ;光伏180MW，占总装机的0. 35%。不 同于以煤电能源为主的电网，富水电电网中水电比重较大，使得全网发电能力对气候变化 以及由此带来的来水波动更趋敏感，汛期来水量较大时，大部分水电厂受调节能力等限制 需要加大出力或满发，导致火电按最小方式运行、新能源全部停机让电、水电大量外送的情 况下，发电能力仍超出实际用电需求，形成大规模富余电量。上述背景下，如何在各电源、各 流域、各厂站间合理的分配上网电量、避免利益矛盾冲突，是富水电电网汛期发电调度的重 要任务。
[0004] 本发明成果前瞻电网未来发展，针对上述问题目前国内相关研究成果和文献报道 大多集中于几个方面：引入分时电价提高水电竞价能力、基于大电网平台下的集中调度、优 化产业结构提高负荷需求以及加强网架建设提高外送电量。但实际工程中，针对由来水不 确定性、通道送出能力、合同电量完成情况和实际市场需求等限制形成的不可避免的富余 电量，缺乏一套行之有效的上网电量分配方法。本成果在我国西南地区，尤其是西南富水电 地区调度运行管理中，具有重要的率先垂范意义。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对上述提出的不足问题，提供一种汛期水电富集电网省调平衡 电厂电源电量分配方法，可兼顾电网调度中的公平性与经济性，实现汛期各电源、电站上网 电量的合理分配，保证电网输送平衡的基础上淡化各方利益矛盾冲突。
[0006] 针对上述问题，本发明提出了如下解决方案：一种汛期水电富集电网省调平衡电 厂电源电量分配方法，兼顾调度公平性原则和经济性原则，方法包含步骤（1)-(9)，详述如 下：
[0007] (1)确定方法目标为：各参与计算省调平衡电厂装机利用率相等min = D(r)和
【权利要求】
1. 一种汛期水电富集电网省调平衡电厂电源电量分配方法，其特征包括如下步骤： (1) 确定方法目标为：各参与计算省调平衡电厂装机利用率相等min =D(r)和各参 与计算省调平衡电厂总购电成本最小
，其中N为参与计算的省调平衡电 站数目，r= [ri，r2，…，rN]为参与计算省调平衡电厂装机利用率序列，D(r)为电站装机利 用率序列的方差；Q为i电站的电价，PFi为i电站的上网电量； (2) 地调上报次日发电计划及地区用电负荷至省调；省调调度员根据地调上报计划确 定各电站发电能力，根据次日实际情况、电源结构确定省内用电负荷Ep及外送电量需求E。； (3) 首先对省调火电厂，根据装机利用率降序排列，以等装机利用率为目标，依次减少 各火电厂发电量，直至满足电量平衡约束，转至步骤（9);若各火电厂均按最小方式运行 时，仍不能满足电量平衡约束，则安排除水电以外的新能源电厂停机让电，若满足电量平衡 条件，转至步骤（9);如果发电能力仍大于用电需求，转至步骤（4)调整各水电厂的上网电 量； (4) 根据各省调平衡水电厂的末台机组投产时间，分类电站，分省调平衡电厂为两类： 新投电站、已投电站\ld;根据各电站电价分别对和\1(1集合内的电站进行降序 排列，确定各水电厂电量削减次序； (5) 根据决策者在公平性和经济性间的偏好程度确定权重a，并根据权重a划分上网 电量为两部分：基于公平性总上网电量Eh';基于经济性总上网电量Eh"; (6) 针对基于公平性总上网电量Eh'，以等装机利用率为目标，采用等负荷比例分配方 法求解，得到各电站基于公平性目标分配的上网电量Pa，i= 1，2, . ..，N;判断Pa是否达到 出力上限，未达到则该电站进入步骤（7)，否则该电站终止分配电量； ⑵针对基于经济性总上网电量Eh"，以总体购电成本最小为目标，采用电价相对排序 策略和线性规划优化各电站基于经济性目标分配的上网电量PFi，i= 1，2,. ..，N;对于电站 组合，引入经验分配削减系数e，〇 <e< 1 ;调整新投电厂上网电量；验证出力 上下限约束，对于破坏约束的电站重新分配电量； (8) 累加各水电厂分段分配电量，得到各电站总的分配电量Pp省调根据分配结果整合 各电源及场站分配电量，下发各省调平衡电厂计划日总分配电量； (9) 地调调度员根据分配结果，制定辖区内各电站计划日的发电计划。
【文档编号】G06Q50/06GK104408557SQ201410653107
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】李刚, 苗树敏, 李秀峰, 程春田, 蔡华祥, 陈孚, 廖胜利, 武新宇 申请人:大连理工大学, 云南电力调度控制中心