一种基于能量块的省级电力系统电能平衡方法及系统与流程

本发明涉及领域，更具体的，涉及一种基于能量块的省级电力系统电能平衡方法及系统。

背景技术：

1、目前，持续推动电力中长期供应建设是电力系统建设的重要目标之一。构建多层次的能源供应体系，以完善中长期有计划的能源供应调整机制、缩短能源交换周期、提升能源交换频次，丰富交换方式是实现该目标的主要手段，也是保障电力系统能源交换系统稳步有序运行的重要环节。

2、随着传统电力系统转型升级为新型电力系统，风电、光伏等新能源的大量接入，电动汽车、储能和虚拟电厂等负荷主题纳入到电力供应环节中，上述原因都导致目前的电能交换模式难以适应新技术的发展。例如，在发电侧，具有波动性、间歇性和随机性的新能源发电逐步占据主导地位，这导致目前的电能交换机制难以新能源发电的特殊属性，灵活有效的适应新的发电设备。另一方面，在用户侧，新兴负荷主体品种不断增加，不同主体之间存在灵活的用电调节技术和用电交换意愿，这都导致电能管理过程中差异较大，增加了交换过程的工作量，且能源供应与需求的平衡度较差。

3、针对上述问题，亟需一种基于能量块的省级电力系统电能平衡方法及系统。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的不足，本发明提供一种基于能量块的省级电力系统电能平衡方法及系统，通过划分能量块的类型，依次构造多层目标，并求解电能平衡模型，以获得能量块的最优运行方式，保障系统电能平衡。

2、本发明采用如下的技术方案。

3、本发明第一方面，涉及一种基于能量块的省级电力系统电能平衡方法，方法包括以下步骤：根据供电方式将能量块划分为分时型能量块、持续型能量块、曲线型能量块、可变型能量块和消耗型能量块，并分别构造不同类型的能量块的能量供应参量；利用能量供应参量，以曲线型能量块的总供应系数最小为第一目标，以可变型能量块的总供应系数最小为第三目标，以其余能量块的总供应系数最大、电能供需平衡为第二目标，构造电能平衡模型；基于拉格朗日对偶函数求解电能平衡模型，以获得符合电能平衡的能量块的最优运行方式。

4、优选的，以曲线型能量块的总供应系数最小为第一目标，包括：

5、

6、式中，αk,t为第k个能源块在第t个时段下参与总供应的状态变量，

7、为第k个曲线型能源块在第t个时段下的供应电量，

8、为第k个曲线型能源块在第t个时段下的供应偏差系数，

9、其中，与的取值与所述曲线型能量块在第t个时段下的总优先计划量有关。

10、优选的，以其余能量块的总供应系数最大、电能供需平衡为第二目标，包括：其余能量块的总供应系数最大为：

11、

12、式中，为第k个供应型能源块在第t个时段下的供应电量，

13、为第k个供应型能源块在第t个时段下的供应偏差系数，

14、为第i个消耗型能源块在第t个时段下的消耗电量，

15、为第i个消耗型能源块在第t个时段下的消耗偏差系数。

16、优选的，以其余能量块的总供应系数最大、电能供需平衡为第二目标，包括：电能供需平衡为：

17、

18、式中，ppre,t为第t个时段下的预测电量。

19、优选的，以可变型能量块的总供应系数最小为第三目标，包括：

20、

21、式中，为第k个可变型能源块在第t个时段下的调节电量，

22、为第k个可变型能源块在第t个时段下的调节系数。

23、优选的，第k个可变型能源块在第t个时段下的调节电量为：

24、

25、优选的，第k个可变型能源块在第t个时段下的调节系数为：

26、

27、式中，为能量块的总计划调节系数，与和有关。

28、本发明第二方面，涉及一种利用本发明第一方面中方法的一种基于能量块的省级电力系统电能平衡系统，系统包括划分模块、构造模块和求解模块；其中，划分模块，用于根据供电方式将能量块划分为分时型能量块、持续型能量块、曲线型能量块、可变型能量块和消耗型能量块，并分别构造不同类型的能量块的能量供应参量；构造模块，用于以曲线型能量块的总供应系数最小为第一目标，以可变型能量块的总供应系数最小为第三目标，以其余能量块的总供应系数最大、电能供需平衡为第二目标，构造电能平衡模型；求解模块，用于基于拉格朗日对偶函数求解电能平衡模型，以获得符合电能平衡的能量块的最优运行方式。

29、本发明第三方面，涉及一种终端，包括处理器及存储介质；存储介质用于存储指令；处理器用于根据指令进行操作以执行本发明第一方面中方法的步骤。

30、本发明第四方面，涉及计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现本发明第一方面中方法的步骤。

31、本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明中的一种基于能量块的省级电力系统电能平衡方法及系统，通过划分能量块的类型，依次构造多层目标，并求解电能平衡模型，以获得能量块的最优运行方式，保障系统电能平衡。本发明方法适用于省级电力系统中长期连续的电能平衡，逐级实施电能供应，确保发电侧、用电侧的电能平衡。

32、本发明的有益效果还包括：

33、1、本发明方法在分析已有的省级电力中长期连续功能框架的基础上，根据多元能量块主体的不同特点，构建不同能量块主体的能源平衡模型。通过建立逐级平衡模型，推动省级电力中长期供应过程实现持续平衡。

34、2、方法充分考虑了目前电力系统中的电能交换周期、交换方式和交换过程的组织流程，从而实施不同能量块的划分和次序分配，确保了优先计划、平衡供应等不同机制的有效配合与实施，为电力系统转型升级提供支撑和保障，有效的促进了电力能源交换手段的完善与发展。

35、3、方法采用了拉格朗日对偶函数对模型进行求解，有效解决了三层目标难以求解的问题，确保了求解结果的准确性、公平性和稳定性，为电能平衡提供了可靠和合理的运行参数，为各类用户侧、发电侧设备参与电能平衡提供合理精准的调节依据。

技术特征：

1.一种基于能量块的省级电力系统电能平衡方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种基于能量块的省级电力系统电能平衡方法，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种基于能量块的省级电力系统电能平衡方法，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的一种基于能量块的省级电力系统电能平衡方法，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的一种基于能量块的省级电力系统电能平衡方法，其特征在于：

6.根据权利要求5所述的一种基于能量块的省级电力系统电能平衡方法，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的一种基于能量块的省级电力系统电能平衡方法，其特征在于：

8.一种利用权利要求1-7任一项权利要求所述方法的一种基于能量块的省级电力系统电能平衡系统，其特征在于：

9.一种终端，包括处理器及存储介质；其特征在于：

10.计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述方法的步骤。

技术总结
一种基于能量块的省级电力系统电能平衡方法及系统，其特征在于，所述方法包括以下步骤：根据供电方式将能量块划分为分时型能量块、持续型能量块、曲线型能量块、可变型能量块和消耗型能量块，并分别构造不同类型的能量块的能量供应参量；利用所述能量供应参量，以所述曲线型能量块的总供应系数最小为第一目标，以可变型能量块的总供应系数最小为第三目标，以其余能量块的总供应系数最大、电能供需平衡为第二目标，构造电能平衡模型；基于拉格朗日对偶函数求解所述电能平衡模型，以获得符合电能平衡的所述能量块的最优运行方式。本发明方法适用于省级电力系统中长期连续的电能平衡，逐级实施电能供应，确保发电侧、用电侧的电能平衡。

技术研发人员：刘江平,张威,徐博伦,张亚丽,李伟康,韩金
受保护的技术使用者：湖北电力交易中心有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/12