基于基尼系数的三公调度模型构建方法技术

本发明专利技术公开了基于基尼系数的三公调度模型构建方法，包括以下步骤：步骤1:采集机组特性参数及系统负荷等各类优化数据，确定调度计划空间。步骤2：根据电网实际需求，构建以包括机组运行成本和启停成本的总成本最小为目标的调度计划模型；步骤3：采用基尼系数G表征各电厂的电量平衡情况，将其作为约束条件，加入到已构建的调度计划模型中。步骤4：通过优化技术和安全校核得到调度计划方案。本发明专利技术公开方法中所建立的调度计划模型能够兼顾考虑系统的安全、经济和公平等方面，能够有效提高电力资源优化配置。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统调度自动化
，涉及一种基于基尼系数的三公调度模型构建方法。
技术介绍
随着电网的建设与发展，对电力资源的优化配置也提出了更高的要求，因此，构建一种科学合理的调度模型至关重要。初期采用的经济调度模型是在满足系统运行约束条件下，单纯以全系统发电成本最低或能耗最小为目标。其中，发电成本一般包括机组运行成本和启停成本。这种调度方式下得到的优化结果虽然能保证整个系统的经济性，但往往会造成各个电厂之间分配电量的不公平。而我国目前普遍实行的是“三公”调度模式，即电力公开、公平、公正调度。“三公”调度具体体现在以下三个方面：1)电厂年度合同签订，要求各电厂年度合同签订要公平，即按照国家政策以同类型机组利用小时数为原则签订年度合同；2)合同执行，要求发电厂和电网双方严格执行已签订合同，由于电网阻塞或运行范式调整原因造成的欠发电量需要追补，由于电厂非恶意造成的欠发电量也尽可能追补；3)进度，除长时间检修停机情况外，要求各电厂的电量完成进度尽可能相近。在“三公”调度模式下，调度机构关注的重点是能否充裕的完成年度合同电量，并且当需求预测和年度发电计划有偏差时，偏差电量在各机组间均匀分配。因此，“三公”调度以各机组间年度合同电量的完成进度偏差最小为目标。这种调度方式能够很大程度上的解决各机组的电量分配公平性问题，但并未考虑整个系统的经济性，会导致发电总成本过高或能耗过大情况的发生。
技术实现思路
根据现有技术中公平性的问题，本专利技术引入了基尼系数(Gini coefficient)的概念。基尼系数是从总体上衡量地区居民收入分配不均等程度的相对统计指标,被联合国规定为社会经济发展指标之一，同时也作为分析公平性常用的指标之一。因此借鉴经济学领域的基尼系数,将其作为衡量电量平衡的指标具有一定的根据和意义。基尼系数的估算方法主要包括直接计算法、回归曲线法。人口
等分法和城乡分解法。其中直接计算法不存在产生误差的环节，用该方法算出的基尼系数值完全真实准确，因此本文采用直接计算法来计算基尼系数。具体的技术方案是：一种基于基尼系数的三公调度模型构建方法，包括以下步骤：步骤1:采集机组特性参数和系统负荷信息的各类优化数据，确定调度计划空间；步骤2：根据电网实际需求，构建以包括机组运行成本和启停成本的总成本最小为目标的调度计划模型，该模型为： min f = Σ i = 1 N Σ t = 1 T ( a i p i , t 2 + b i p i , t + c i u i , t + s i , t ) ]]>约束条件：Pi，minui，t≤pi，t≤Pi，maxui，t Σ i = 1 N p i , t = p t d ]]> Σ i = 1 N P i , m a x u i , t ≥ 1.1 p t d ]]>pi,t+1-pi,t≤RU,iui,t+Pi,max(1-ui,t)pi,t-pi,t+1≤RD,iui,t+1+Pi,max(1-ui,t+1) ( u i , t - 1 - u i , t ) ( t i , t o n - T i o n ) ≥ 0 ]]> ( u i , t - u i , t - 1 ) ( t i , t o f f - T i o f f ) ≥ 0 ]]>其中：N为系统中参与调度的机组数，T为系统调度周期所包含的时段数，ai、bi、ci为相应机组煤耗成本函数的系数；pi,t为机组i在t时刻的有功出力；si，t为机组i在t时刻的启停费用；ui,t为机组i在t时刻的启停状态；Pi,max、Pi，min为机组i的最大最小出力；为系统在t时刻的负荷；RU,i、RD,i分别为机组i的爬坡率和滑坡率；分别为机组i的允许最小连续开机时间和最小连续停机时间；Pi,j分别表示支路ij的潮流上下限；Si,j,t为节点i的注入功率对支本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于基尼系数的三公调度模型构建方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1:采集机组特性参数和系统负荷信息的各类优化数据，确定调度计划空间；步骤2：根据电网实际需求，构建以包括机组运行成本和启停成本的总成本最小为目标的调度计划模型，该模型为：minf=Σi=1NΣt=1T(aipi,t2+bipi,t+ciui,t+si,t)]]>约束条件：Pi，minui，t≤pi，t≤Pi，maxui，tΣi=1Npi,t=ptd]]>Σi=1NPi,maxui,t≥1.1ptd]]>pi,t+1‑pi,t≤RU,iui,t+Pi,max(1‑ui,t)pi,t‑pi,t+1≤RD,iui,t+1+Pi,max(1‑ui,t+1)(ui,t-1-ui,t)(ti,ton-Tion)≥0]]>(ui,t-ui,t-1)(ti,toff-Tioff)≥0]]>Pi,j‾≤Σi=1nSi,j,tPi,t≤Pi,j‾]]>其中：N为系统中参与调度的机组数，T为系统调度周期所包含的时段数，ai、bi、ci为相应机组煤耗成本函数的系数；pi,t为机组i在t时刻的有功出力；si，t为机组i在t时刻的启停费用；ui,t为机组i在t时刻的启停状态；Pi,max、Pi，min为机组i的最大最小出力；为系统在t时刻的负荷；RU,i、RD,i分别为机组i的爬坡率和滑坡率；分别为机组i的允许最小连续开机时间和最小连续停机时间；Pi,j分别表示支路ij的潮流上下限；Si,j,t为节点i的注入功率对支路ij的灵敏度；Pi,t为第i节点的净注入功率；步骤3：采用基尼系数G表征各电厂的电量平衡情况，并将其作为约束条件，加入到已构建的调度计划模型中。步骤4：通过优化求解获得机组的启停状态和机组出力，判断优化结果是否满足安全约束，并在调度周期内的每个时段进行安全校核，最终得到发电机组的发电计划，优化结束。...

【技术特征摘要】
1.一种基于基尼系数的三公调度模型构建方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1:采集机组特性参数和系统负荷信息的各类优化数据，确定调度计划空间；步骤2：根据电网实际需求，构建以包括机组运行成本和启停成本的总成本最小为目标的调度计划模型，该模型为： min f = Σ i = 1 N Σ t = 1 T ( a i p i , t 2 + b i p i , t + c i u i , t + s i , t ) ]]>约束条件：Pi，minui，t≤pi，t≤Pi，maxui，t Σ i = 1 N p i , t = p t d ]]> Σ i = 1 N P i , m a x u i , t ≥ 1.1 p t d ]]>pi,t+1-pi,t≤RU,iui,t+Pi,max(1-ui,t)pi,t-pi,t+1≤RD,iui,t+1+Pi,max(1-ui,t+1) ( u i , t - 1 - u i , t ) ( t i , t o n - T i o n ) ≥ 0 ]]> ( u i , t - u i , t - 1 ) ( t i , t o f f - T i o f f ) &Grea...

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫东，李宁，王海霞，温可瑞，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21