【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水力发电领域，涉及一种考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法、系统、设备及存储介质。
技术介绍
1、在当前全球气候变化日益严峻的背景下，社会对气候问题的关注日益增加，促使各国纷纷推广水电等清洁能源，以减少对化石燃料的依赖，降低温室气体排放量，从而缓解气候变化的压力。在这一背景下，合理利用水资源和提高水资源利用效率成为建立电力市场的首要目标之一。水力发电受到水资源可用性的限制，具有多年/年度调节能力的领先水电站对流域内其他发电站的运营有重大影响。此外，多级水电站属于不同的投资体系。这些因素使得建立基于每个发电站独立招标的电力现货市场具有挑战性，导致交易结果与实际发电量不匹配，调度执行困难，阻碍了该地区水电资源的优化。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法、系统、设备及存储介质，不仅可以使得水电富集地区长期优化调度运行成本最小化，同时也保证了模型的鲁棒程度。
2、为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
3、一种考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法，包括以下过程：
4、s1，以运行成本最小化为目标建立水电富集地区的长期优化调度模型；
5、s2，基于未来成本函数定义长期优化调度模型中每个时段的目标函数；
6、s3，基于随机对偶动态规划方法求解长期优化调度模型，得到优化调度方案。
7、优选的，s1中，长期优化
8、优选的，s1中，长期优化调度模型目标为在将全省范围内的综合购电成本降至最低，全省范围内的综合购电成本为当前成本和未来成本之和，当前成本包括当期的火电燃料成本、每个区域的负荷损失以及省际电力交易的成本/收入，未来成本为未来一段时间内全省综合购电成本的预期值。
9、优选的，s1中，长期优化调度模型中的约束包括等效水电站储能平衡约束、分区内电力供需平衡约束、等效水电站蓄能上下限约束、等效水电站发电上下限约束、火力发电约束、省间断面输电容量约束、分区输电容量约束和省间互连线输电容量约束。
10、进一步，等效水电站蓄能上下限约束中，等效水电站的入库流量分为可控入流电量和不可控入流电量，可控入流电量用于表示通过蓄能水电站的入流所产生的电量，不可控入流电量用于表示通过径流式水电站的增量入流所产生的电量，并受径流水电站发电能力的约束，不可控的流入电力代表不受上游水库限制且无法人为调整的发电自然水量，不计入等效水电站的蓄能。
11、优选的，s2中，长期优化调度模型中每个时段的目标函数αt为：
12、
13、其中，α为未来成本函数，k为省内分区编号，k为省内分区总数，πm,k为对应于t月省内分区k等效水电站蓄能约束的影子价格，et,k为t月的省内分区k内等效水电站，δm为未来成本函数的常数项。
14、优选的，s3中，使用随机对偶动态规划算法的求解过程为：
15、初始化迭代次数k＝1；
16、使用蒙特卡洛模拟随机抽取一个样本路径{bi,j，j＝1,…,m}；
17、进行前向模拟，求解第一阶段问题，令xop 1为最优解，并且令x1,i＝xop 1,i＝1,…,n，其中n为随机场景的总个数；第一阶段问题的紧凑型表达为：
18、
19、其中，ctxt表示当前成本；αt(xt)表示未来成本；
20、得到当前目标函数的下限lb：
21、
22、进行前向模拟，t＝2,…,t,i＝1,…,n；
23、确认一条样本路径并得到其中的最优解xopt,i，求解阶段t场景i的问题：
24、
25、其中，为t-1阶段的最优解；
26、得到当前目标函数的上限ub：
27、
28、进行反向模拟，t＝t,t-1,…,2,i＝1,…,n,以及j＝1,…,m；
29、得到最优解处约束条件对应的单纯形乘子πt-1,i,j，计算期望值
30、
31、构建阶段t-1未来成本函数的一个支撑超平面
32、
33、进行收敛判定，如果下限lb位于[ub-2σz,ub+2σz]内，则问题收敛。
34、一种考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度系统，包括：
35、模型建立模块，用于以运行成本最小化为目标建立水电富集地区的长期优化调度模型；
36、目标函数定义模块，用于基于未来成本函数定义长期优化调度模型中每个时段的目标函数；
37、求解模块，用于基于随机对偶动态规划方法求解长期优化调度模型，得到优化调度方案。
38、一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法的步骤。
39、一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法的步骤。
40、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
41、本专利技术以水电和火电联合优化调度市场模型为前提，市场运营商根据发电公司提交的燃料采购合同确定燃料合同，水电的边际成本被视为零，采用全周期安全约束经济调度模型进行现货市场出清。随机对偶动态规划方法在每个阶段的前向采样过程中表现出相互独立性，不仅可以使得水电富集地区长期优化调度运行成本最小化，同时也保证了模型的鲁棒程度。
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1.一种考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法，其特征在于，包括以下过程：
2.根据权利要求1所述的考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法，其特征在于，S1中，长期优化调度模型将省内不同的水电资源区视为等效水电站，以等效水电站的储能容量为状态变量，以水电和火电的发电量、溢水量和省际电力交易为决策变量。
3.根据权利要求1所述的考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法，其特征在于，S1中，长期优化调度模型目标为在将全省范围内的综合购电成本降至最低，全省范围内的综合购电成本为当前成本和未来成本之和，当前成本包括当期的火电燃料成本、每个区域的负荷损失以及省际电力交易的成本/收入，未来成本为未来一段时间内全省综合购电成本的预期值。
4.根据权利要求1所述的考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法，其特征在于，S1中，长期优化调度模型中的约束包括等效水电站储能平衡约束、分区内电力供需平衡约束、等效水电站蓄能上下限约束、等效水电站发电上下限约束、火力发电约束、省间断面输电容量约束、分区输电容量约束和省间互连线输电容量约束。
5.根据
6.根据权利要求1所述的考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法，其特征在于，S2中，长期优化调度模型中每个时段的目标函数αt为：
7.根据权利要求1所述的考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法，其特征在于，S3中，使用随机对偶动态规划算法的求解过程为：
8.一种考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至7任意一项所述考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至7任意一项所述考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法，其特征在于，包括以下过程：
2.根据权利要求1所述的考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法，其特征在于，s1中，长期优化调度模型将省内不同的水电资源区视为等效水电站，以等效水电站的储能容量为状态变量，以水电和火电的发电量、溢水量和省际电力交易为决策变量。
3.根据权利要求1所述的考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法，其特征在于，s1中，长期优化调度模型目标为在将全省范围内的综合购电成本降至最低，全省范围内的综合购电成本为当前成本和未来成本之和，当前成本包括当期的火电燃料成本、每个区域的负荷损失以及省际电力交易的成本/收入，未来成本为未来一段时间内全省综合购电成本的预期值。
4.根据权利要求1所述的考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法，其特征在于，s1中，长期优化调度模型中的约束包括等效水电站储能平衡约束、分区内电力供需平衡约束、等效水电站蓄能上下限约束、等效水电站发电上下限约束、火力发电约束、省间断面输电容量约束、分区输电容量约束和省间互连线输电容量约束。
5.根据权利要求4所述的考虑省间交易的水电富集地区长期优化调度方法，其特征在于，等效水电站蓄能上下限约束中，等效...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴雄，朱左夫，黄盛金，郝怡楠，张宇，余祖旺，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：
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