专利分享｜一种智能电网调度业务的优化方法
摘要：本发明提供一种智能电网调度业务的优化方法，包括：按长期、中长期、短期和实时的时间尺度对调度业务进行优化，确定各时段的关联关系及优化目标，以编制调度业务;根据电网静态模型、大型集中可再生能源电站优化模型、网络优化模型、负荷优化模型、调度业务优化目标集以及配电网运行状态分析，计算出在各个时间尺度下地区电网中可再生能源富裕情况;根据所述可再生能源富裕情况判断电网是否达到设定的可再生能源就地消纳率，如果否，则通过电网多环节互动方式来优化调度业务。本发明能优化电网运行效率，提高电网安全以实现电网整体高效运行。
申请人：国网江苏省电力有限公司南京供电分公司; 国网江苏省电力有限公司; 中国电力科学研究院有限公司
发明人：刘海璇; 成乐祥; 汪春; 高昇宇; 夏俊荣; 陈庭记; 张祥文; 李子韵; 邱腾飞; 王自桢; 江星星
技术领域
本发明涉及智能电网调度技术领域，尤其涉及一种智能电网调度业务的优化方法。
背景技术
电力工业与国民经济和人民生活息息相关，充足优质的电力供应是国民经济发展和人民日常生活的重要保障，配电网供电的可靠性和经济性直接影响着人民日常生产和生活。近年配电自动化的发展，电动操作一次设备、智能配电终端和配电自动化系统在国内大力推广，解决了配电网可靠供电的问题。随着配电网中分布式能源/多样性负荷等新型元素的出现，给传统配电网的运行与调度带来了新的挑战。进入新世纪以来，为解决化石能源带来的环境污染问题，我国可再生能源特别是风能、太阳能等清洁能源发电的并网规模迅速扩大。随着大规模新能源发电上网，在燃煤火电机组占主导、缺少燃气等灵活机组的装机结构下，我国电网调度运行面临极大的挑战。改变传统电网运行模式中“ 重发、轻输、不管用”的观念，鼓励发电、输电、配电和用电全面互动，大幅度提升电网消纳新能源发电的能力，全面提高电网资产的利用效率、全面提升电网安全、经济、环保的运行水平，是目前地区电网亟待解决的问题。
我国传统电网调度方式以最大限度维持电网功率平衡为目标，调度发电侧电源以满足电网负荷的变化。传统调度业务依赖于人工经验，以电力系统安全为最高目标，特别是在可再生能源大量接入后，电网调控运行难度加大，弃风弃光现象频频出现，拉低了电网整体运行效率。与此同时，用户侧的移峰生产的潜力并未充分挖掘，特别是配电网负荷周期性明显，导致电网设备资源利用率偏低，这将导致电网调度无法有效发挥指导生产的作用，这样无法满足调度计划安全经济一体化的需求。因此，需要针对传统调度无法有效解决可再生能源就地消纳问题，提出以多环节综合互动为特征的智能电网调控方案，在充分调动可控性负荷互动潜力的同时，提升可再生能源就地消纳率，优化电网运行效率。这是当前智能电网建设的重要目标和迫切需要。
发明内容
本发明提供一种智能电网调度业务的优化方法，解决现有电网对再生能源就地消纳率高的问题，能优化电网运行效率，提高电网安全以实现电网整体高效运行。
为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
一种智能电网调度业务的优化方法，包括：
按长期、中长期、短期和实时的时间尺度对调度业务进行优化，确定各时段的关联关系及优化目标，以编制调度业务;
根据电网静态模型、大型集中可再生能源电站优化模型、网络优化模型、负荷优化模型、调度业务优化目标集以及配电网运行状态分析，计算出在各个时间尺度下地区电网中可再生能源富裕情况;
根据所述可再生能源富裕情况判断电网是否达到设定的可再生能源就地消纳率，如果否，则通过电网多环节互动方式来优化调度业务。
优选的，所述按长期、中长期、短期和实时的时间尺度对调度业务进行优化包括：
以年度为单位的长期调度，采用不同季节供电成本的差别优化所述调度业务的成本;
以月为单位的中长期调度，采用工作日轮休方式优化周负荷曲线，以减小电网的调峰成本;
以日为单位的短期调度，采用用电模式申报方式进行调度;
以小时为单位的实时调度，采用中断负荷方式进行调度。
优选的，所述计算出各个时间尺度下地区电网中可再生能源富裕情况包括：
获取各个时间尺度的可再生能源出力预测数据和电网负荷预测;
在一定约束条件下，判断是否有可再生能源富裕电量，如果有，则计算可再生能源出现的时间及大小。
优选的，所述通过电网多环节互动方式来优化调度业务包括：
发输环节用户根据获取不同时间尺度的负荷预测、尖峰时段信息和可再生能源电量的富裕值，优化调度业务计划，并上报调度中心;
所述调度中心根据接收到的所述调度业务计划向配电网环节用户发布消纳可再生能源电量的时间计划;
配电网环节用户根据所述时间计划和用电计划，测算不同用电模式下的用电成本，并上报调度中心;
调度中心根据所述用电成本、所述时间计划和所述调度业务计划汇总发用电资源信息、编制各个时间尺度的发用电调度计划;
所述发输环节用户和所述配电网环节用户根据所述发用电调度计划核对所述调度业务计划和用电计划，以确认所述发用电调度计划是否可行，如果可行，则所述调度中心发布最终发用电调度计划，否则调整所述发用电调度计划。
优选的，所述优化调度业务计划包括：
地区电网调度中心通过集控中心统一向所述发输环节用户发布互动信息，所述发输环节用户包括：常规电源、集中式新能源与直供大用户;
所述发输环节用户通过所述互动信息获取所述负荷预测、所述尖峰时段信息和所述可再生能源电量的富裕值，并测算不同用电模式下的模式调整成本;
根据所述模式调整成本，确定所述调度业务计划。
优选的，所述消纳可再生能源电量的时间计划包括;
所述调度中心通过所述互动信息得到的需要消纳可再生能源电量和出现时间;
根据所述需要消纳可再生能源电量和所述出现时间优化所述时间计划。
优选的，所述汇总发用电资源信息包括：线路安全限额信息、次日发用电调度计划、机组启停计划、机组出力曲线以及互动负荷的调用计划。
优选的，所述根据所述发用电调度计划核对所述调度业务计划和用电计划包括：
根据长期、中长期、短期和实时的调度业务计划和用电计划，核对是否满足所述发输环节用户或所述配电网环节用户的生产计划及设备性能需求;
如果是，则向所述调度中心发送所述发用电调度计划可行的反馈意见，否则发送不可行的反馈意见。
优选的，所述通过电网多环节互动方式来优化调度业务还包括：
所述调度中心采集所述发输环节用户和所述配电网环节用户的运行数据，对其运行效果进行测算评估和信息评级。
本发明提供一种智能电网调度业务的优化方法，采用按不同时间尺度对调度业务进行优化，并根据可再生能源富裕情况进行电网多环节互动方式来优化调度业务，建立常规电源、集中式新能源与直供大用户的互动，配电网与输电网的互动，有大容量输电线路连接的地区电网之间的互动的优化调度模型;解决现有电网对再生能源就地消纳率高的问题，能优化电网运行效率，提高电网安全以实现电网整体高效运行。
发明专利要点简析：
1 .一种智能电网调度业务的优化方法，其特征在于，包括：
按长期、中长期、短期和实时的时间尺度对调度业务进行优化，确定各时段的关联关系及优化目标，以编制调度业务;
根据电网静态模型、大型集中可再生能源电站优化模型、网络优化模型、负荷优化模型、调度业务优化目标集以及配电网运行状态分析，计算出在各个时间尺度下地区电网中可再生能源富裕情况;
根据所述可再生能源富裕情况判断电网是否达到设定的可再生能源就地消纳率，如果否，则通过电网多环节互动方式来优化调度业务。
2.根据权利要求1所述的智能电网调度业务的优化方法，其特征在于，所述按长期、中长期、短期和实时的时间尺度对调度业务进行优化包括：
以年度为单位的长期调度，采用不同季节供电成本的差别优化所述调度业务的成本;
以 月为单位的中长期调度，采用工作日轮休方式优化周负荷曲线，以减小电网的调峰成本;
以日为单位的短期调度，采用用电模式申报方式进行调度;
以小时为单位的实时调度，采用中断负荷方式进行调度。
3.根据权利要求2所述的智能电网调度业务的优化方法，其特征在于，所述计算出各个时间尺度下地区电网中可再生能源富裕情况包括：
获取各个时间尺度的可再生能源出力预测数据和电网负荷预测;
在一定约束条件下，判断是否有可再生能源富裕电量，如果有，则计算可再生能源出现的时间及大小。
4.根据权利要求3所述的智能电网调度业务的优化方法，其特征在于，所述通过电网多环节互动方式来优化调度业务包括：
发输环节用户根据获取不同时间尺度的负荷预测、尖峰时段信息和可再生能源电量的富裕值，优化调度业务计划，并上报调度中心;
所述调度中心根据接收到的所述调度业务计划向配电网环节用户发布消纳可再生能源电量的时间计划;
配电网环节用户根据所述时间计划和用电计划，测算不同用电模式下的用电成本，并上报调度中心;
调度中心根据所述用电成本、所述时间计划和所述调度业务计划汇总发用电资源信息、编制各个时间尺度的发用电调度计划;
所述发输环节用户和所述配电网环节用户根据所述发用电调度计划核对所述调度业务计划和用电计划，以确认所述发用电调度计划是否可行，如果可行，则所述调度中心发布最终发用电调度计划，否则调整所述发用电调度计划。
5.根据权利要求4所述的智能电网调度业务的优化方法，其特征在于，所述优化调度业务计划包括：
地区电网调度中心通过集控中心统一向所述发输环节用户发布互动信息，所述发输环节用户包括：常规电源、集中式新能源与直供大用户;
所述发输环节用户通过所述互动信息获取所述负荷预测、所述尖峰时段信息和所述可再生能源电量的富裕值，并测算不同用电模式下的模式调整成本;
根据所述模式调整成本，确定所述调度业务计划。
6.根据权利要求5所述的智能电网调度业务的优化方法，其特征在于，所述消纳可再生能源电量的时间计划包括;
所述调度中心通过所述互动信息得到的需要消纳可再生能源电量和出现时间;
根据所述需要消纳可再生能源电量和所述出现时间优化所述时间计划。
7.根据权利要求6所述的智能电网调度业务的优化方法，其特征在于，所述汇总发用电资源信息包括：线路安全限额信息、次日发用电调度计划、机组启停计划、机组出力曲线以及互动负荷的调用计划。
8.根据权利要求7所述的智能电网调度业务的优化方法，其特征在于，所述根据所述发用电调度计划核对所述调度业务计划和用电计划包括：
根据长期、中长期、短期和实时的调度业务计划和用电计划，核对是否满足所述发输环节用户或所述配电网环节用户的生产计划及设备性能需求;
如果是，则向所述调度中心发送所述发用电调度计划可行的反馈意见，否则发送不可行的反馈意见。
9.根据权利要求8所述的智能电网调度业务的优化方法，其特征在于，所述通过电网多环节互动方式来优化调度业务还包括：
所述调度中心采集所述发输环节用户和所述配电网环节用户的运行数据，对其运行效果进行测算评估和信息评级。
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