一種大規(guī)模直流電力受入條件下的省網(wǎng)次日事故備用容量配置方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其涉及一種大規(guī)模直流電力受入條件下的省網(wǎng)次日 事故備用容量配置方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 備用計劃的制定是保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定、可靠運行的重要手段之一，而事故備 用容量的確定是其中的主要內(nèi)容。事故備用容量的確定方法主要考慮兩方面的因素：系統(tǒng) 可靠性和經(jīng)濟性。
[0003] 在現(xiàn)有技術(shù)中，系統(tǒng)事故備用容量的確定一般采取確定性方法，即按照系統(tǒng)內(nèi)最 大機組容量或系統(tǒng)高峰負荷的一定比例（一般為8%~10% )來確定。確定性方法雖然使 系統(tǒng)可靠性維持在較高水平，但卻忽略了系統(tǒng)可靠性和經(jīng)濟性之間的關(guān)系，所制定的事故 備用計劃往往是不經(jīng)濟的，特別是在制定大規(guī)模直流電力受入條件下的省網(wǎng)事故備用的時 候，若按原有的確定性方法預留事故備用容量，由于直流受入電力規(guī)模較大，其值往往大于 系統(tǒng)高峰負荷的8%~10%，此時一般是按直流受入電力規(guī)模作為標準來確定事故備用容 量，雖然系統(tǒng)可保持較高的可靠性水平，但卻在經(jīng)濟性上做出了較大的妥協(xié)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種大規(guī)模直流電力受入條件下的省網(wǎng)次日事故備用容 量配置方法，可以兼顧電力系統(tǒng)的可靠性和經(jīng)濟性，使備用的社會效益達到最佳。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0006] -種大規(guī)模直流電力受入條件下的省網(wǎng)次日事故備用容量配置方法，依次包括以 下步驟：
[0007] (1)忽略系統(tǒng)事故備用需求確定一個初始的火電機組組合以及初始的事故備用容 量I1，下標i = 0, 1，2……為迭代索引，下標c僅為區(qū)分作用，并非變量；
[0008] (2)取i = i+Ι，計算當前電力系統(tǒng)發(fā)電裕度的概率分布；
[0009] (3)根據(jù)電力系統(tǒng)發(fā)電裕度的概率分布，計算增加第i個容量步長為AR的事故備 用容量所能減少的期望失負荷損失AL 1;
[0010] (4)計算分別從發(fā)電側(cè)、負荷側(cè)以及聯(lián)絡(luò)線側(cè)提供第i個容量步長為AR的事故備 用容量所需的成本，選取其最小值作為增加該段事故備用容量所增加的運行成本AC 1;
[0011] (5)比較AL1和AC1的大小，若AL1彡AC ^則進入步驟（7);若ALA AC1，則進 入步驟（6);
[0012] (6)以當前事故備用水平為基礎(chǔ)計算系統(tǒng)新的事故備用需求R。= Ui · AR，以 新的事故備用需求為基礎(chǔ)，重新調(diào)整火電機組組合，進入步驟（2)，&。表示第一次迭代時的 事故備用容量，下標c僅為區(qū)分作用，并非變量；
[0013] (7)計算系統(tǒng)最優(yōu)備用容量/^ = Sc,0 + (i - 1) · AR，并記錄i循環(huán)過程中每段 備用容量AR的提供者，匯總各備用提供者的提供容量。
[0014] 所述步驟（1)具體為
[0015] ①選取次日00:00~24:00為決策周期T，即T = 24h，并設(shè)一天之內(nèi)火電機組開 停機狀態(tài)保持不變；
[0016] ②首先確定水電機組的發(fā)電計劃和所能提供的負荷備用和事故備用容量，然后確 定燃氣機組的發(fā)電計劃和所能提供的負荷備用和事故備用容量，將水電機組和燃氣機組 提供的事故備用容量相加，即為系統(tǒng)所能提供的初始事故備用容量Ry;
[0017] ③考慮系統(tǒng)所需的負荷備用需求，用系統(tǒng)的負荷備用需求減去水電和燃氣所能提 供的負荷備用，即為制定火電機組組合時所需的初始負荷備用容量；
[0018] ④以火電機組所需提供的負荷備用容量為約束，忽略事故備用容量確定次日火電 機組的初始開停機方式與開機容量，即為初始的火電機組組合。
[0019] 所述步驟（2)具體為
[0020] ①選取容量步長Δ R ;
[0021] ②根據(jù)系統(tǒng)第i_l次增加備用之后的水電、燃氣和火電開機情況及強迫停運率、 交流聯(lián)絡(luò)線受電情況和直流聯(lián)絡(luò)線受電情況及相應的強迫停運率，以及預測的次日負荷曲 線，基于容量步長AR，采用卷積的計算方法，計算系統(tǒng)發(fā)電裕度的概率分布P nw(M), M = (M1, M2,……MH1，MH，MH+1，……M 1J表示系統(tǒng)的各種發(fā)電裕度，其中，M1-Mhi小于0，MH等于 0，M H+1大于0,相鄰的兩個發(fā)電裕度之間的步長為AlPni(Mk)表示裕度為1時的確切概率， 下標m僅為區(qū)分作用，并非變量，下標H用于標記發(fā)電裕度為0的點在發(fā)電裕度中的位置； [0022] 所述步驟（3)具體為
[0023] ①根據(jù)步驟（2)中計算得到的發(fā)電裕度概率密度Pniil(M),計算在第i-Ι次增加備 用容量后系統(tǒng)當前運行方式下，再增加第i個容量步長為A R的事故備用容量所能減少的 電量不足期望值A(chǔ)EENS1
[0024] Δ EENS1= EENS i !-EENS1
[0025] 其中，EENS1為增加備用后的電量不足期望值，EENS i i為增加備用前的電量不足期 望值，二者的計算公式如下
[0026]
[0027]
[0028] 其中，Pm(Mk)表示裕度為仏時的確切概率，T = 24h表示決策周期，下標L表示系 統(tǒng)有L種發(fā)電裕度。
[0029] ②設(shè)定系統(tǒng)的失負荷價值V0LL，根據(jù)步驟①得到的電量不足期望值△ EENS1和系 統(tǒng)的失負荷價值V0LL，計算出增加第i個容量步長為AR的事故備用容量所能減少的期望 失負荷損失A Li,
[0030] AL1= AeeNS1XVOLL
[0031] 其中，AEENS1為當前運行方式下增加第i個容量步長為AR的事故備用容量所能 減少的電量不足期望值。
[0032] 所述步驟（4)具體為
[0033] ①計算由發(fā)電側(cè)提供第i個容量步長為AR的事故備用容量所需的成本AQ1，下 標g僅為區(qū)分作用，并非變量，下標i =〇，1，2……為迭代索引；
[0034] 在當前火電機組組合下，一個決策周期T內(nèi)，火電機組的平均負荷率
[0035]
[0036] 其中，a i 表示火電機組的平均負荷率，Q表示火電機組在一個決策周期T內(nèi)的 發(fā)電量，G1 i表示火電機組當前已開機的機組容量之和，在火電機組和燃氣機組的發(fā)電計劃 確定的情況下，Ciil^為定值。
[0037] 在當前運行方式下，火電機組再增加第i個容量步長為AR的事故備用容量后，火 電機組的平均負荷率
[0038]
[0039] 仕白刖;?仃力瓦卜，X電機組再増那弟1個容量步長為AR的事故備用容量后，火 電機組的平均負荷率的變化量為：
[0040] Δα;%=
[0041] Δ α %表示第i臺機組平均負荷率的變化量，α %表示第i臺機組的平均負荷 率，a i %表示第i-Ι臺機組的平均負荷率；
[0042] 發(fā)電側(cè)提供第i個容量步長為AR的事故備用容量所需要的發(fā)電成本ACgil = Δ y； · Q ；
[0043] Ayi表示機組的平均負荷率變化Δ α 1%時，火電機組的發(fā)電平均成本的變化量， 可由火電機組的發(fā)電平均成本曲線獲得，A Cg, i即為發(fā)電側(cè)發(fā)電側(cè)提供第i個容量步長為 A R的事故備用容量所需要的發(fā)電成本。
[0044] ②計算由負荷側(cè)發(fā)電側(cè)提供第i個容量步長為△ R的事故備用容量所需要的發(fā)電 成本AC1^1，下標ILH僅為區(qū)分作用，并非變量，下標i = 0，1，2……為迭代索引；
[0045] Δ CILH, ,= LOLP , · VOLLilh · A R · Tp
[0046] 其中，Δ LOLP1表示第i-Ι次增加備用后系統(tǒng)的失負荷概率，VOLL Ι?Η表示負荷側(cè)備 用的失負荷價值，AR表示容量步長，Tp表示負荷側(cè)備用的調(diào)用時間，下標ILH和下標ρ均 僅為區(qū)分作用，并非變量。
[0047] ③計算由聯(lián)絡(luò)線側(cè)提供第i個容量步長為△ R的事故備用容量所需要的發(fā)電成本 A CT, i，下標T僅為區(qū)分作用，并非變量，下標i =0，1，2……為迭代索引；
[0048] Δ CTj ,= LOLP , · PRICEt · A R · Tp
[0049] 其中，LOLP1表示第i-Ι次增加備用后系統(tǒng)的失負荷概率，PRICE 1表示為聯(lián)絡(luò)線提 供事故備用的電量價格，，A R表示容量步長，Tp表示負荷側(cè)備用的調(diào)用時間，下標i為變 量，i = 0,1，2......，下標T和下標ρ均僅為區(qū)分作用，并非變量
[0050] ④比較Λ Cg,ρ Δ C^h,滿Δ C T>1的大小，取其最小值作為增加該段事故備用容量所 需要的備用成本AQ。
[0051] 本發(fā)明通過逐步增加容量步長為AR的事故備用，并計算增加第i個容量