【精彩论文】含多座抽水蓄能电站的省级电网日前计划分层递进优化算法

观点凝练

摘要：考虑抽蓄机组启停优化的省级电网日前计划可以表述为一个大规模整数线性混合规划问题，直接求解困难。将影响新能源消纳的主要因素—网络约束和系统调峰能力约束解耦，构建日前调度优化的分层递进模型，将原问题转换成大规模线性规划和小规模整数线性规划求解。模型第一层不考虑抽蓄机组启停优化，将抽蓄电站出力松弛为连续变量，以切负荷、弃风弃光、机组运行费用总和最小为目标，对系统网络约束精确建模，初步得到系统中各机组96点出力曲线；第二层考虑抽蓄启停优化，新能源机组出力以第一层初步结果为其最大可能出力，风、光、火电、常规水电机组各等值为一台机组，不考虑网络约束，得到优化后的抽蓄机组启停组合；最后将确定的抽蓄机组启停组合代回第一层进行回代修正，最终计算出各台机组的96点出力曲线。所提模型已应用到某实际省级电网中，以实际运行数据验证了模型的正确性和实用性。
结论：本文提出了一种含多座抽蓄电站的日前分层优化调度方法，从工程实用化角度出发，解耦影响新能源消纳的2个主要因素—网络约束和系统调峰能力约束，把一个大规模的混合整数线性规划问题，分解成一个大规模线性规划和一个较小规模的混合整数线性规划问题，解决了传统方法求解困难及求解速度慢等问题。实践中主要优势如下。

1）计算速度满足在线应用要求。结合抽蓄优化调度的机理，对混合整数线性规划方法进行了改进，改进后的算法模块已用某省级电网实际数据进行了测试，计算速度达到了日前计划制定在线应用要求。计算电网规模：潮流母线节点数1925个，线路851条，变压器934台，发电机561台（含风、光的等值发电机）；等值风电场224个，光伏电站95个。

2）数据来源便捷。优化算法所需要的各类数据，例如电网参数、系统断面约束、东送断面约束、风光出力预测数据、火电机组日前96点发电计划等，均可从D5000平台自动获取，大大减轻了相关人员数据准备工作量，同时D5000平台保持对数据维护更新，保证了数据及时性与可靠性，日前优化模块可以实现在线运行。

然而，本文采用的是以直流潮流为基础的整数线性混合规划模型，直流潮流精度有限，且未考虑网损，今后可以考虑以本文方法为初始解，采用以交流潮流为基础的现代优化算法搜索最优解，提高解的精度。

引文信息

周云海, 张智颖, 徐飞, 等. 含多座抽水蓄能电站的省级电网日前计划分层递进优化算法[J]. 中国电力, 2023, 56(5): 41-50.ZHOU Yunhai, ZHANG Zhiying, XU Fei, et al. Hierarchical progressive optimization algorithm for day-ahead planning of provincial power grid with multiple pumped storage power stations[J]. Electric Power, 2023, 56(5): 41-50. 

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编辑：杨彪

校对：于静茹

审核：方彤

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