CN111478373B - 考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制方法及系统，属于电力系统运行与控制技术领域。本发明采取分阶段的优化策略。第一阶段，不考虑置换交易，以参与有功控制优化决策的新能源场站、其他常规机组的有功指令与中长期剩余电量进度的乘积之和最大作为优化目标，得到反映中长期市场剩余进度的有功指令优化解；第二阶段求解时，以前一阶段的优化解分别作为参与置换交易的清洁能源场站的指令下限和常规机组的指令上限，并考虑实时置换空间下调常规机组的指令下限，以参与置换交易的发电场站的有功指令与其置换电量执行率乘积最大为优化目标，最终得到综合考虑中长期交易与实时置换的有功指令。
Description
技术领域
本发明属于电力系统运行与控制技术领域，具体涉及一种考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制方法及系统。
背景技术
目前，随着近年来电力市场结构和体制的不断深化，置换交易已成为各地提升新能源消纳的重要方式。虽然新能源参与中长期电量交易已经具备相应的长时间尺度下的电量交易机制和调控原则，但是还缺乏相应的处理策略，没有较好地实现临时置换交易与中长期交易等多种调控要求的协调。协调中长期出力计划和临时置换交易两种电量成分不仅有利于电力市场的平衡，更有利于新能源消纳水平的提升。
随着新能源的迅速发展，电力市场体制的建设在不断深入，在考虑特高压交易的时候，常规的新能源有功控制方法的调控对象一般是中长期电力交易，对于出现的临时现货电量申请，专利“计及中长期交易和临时现货交易约束的有功实时控制方法”申请号(201810245441.6)提出通过实时统计各个发电厂的交易电量执行指标，并根据交易电量执行指标实时控制各个发电厂的并网有功，然后对各个发电厂进行公平的指标分配，来最大限度地完成交易计划电量。但是该专利没有考虑临时置换交易申请与中长期计划的协调控制问题，对于电力市场的供需平衡控制还不够精细化。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制方法及系统，解决了如何协调考虑中长期市场交易与实时置换交易的技术问题。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制方法，包括以下过程：
获取发电场站中各个新能源场站和各个常规发电场站的参数数据；
根据各个新能源场站和各个常规发电场站的参数数据，结合不考虑实时置换交易的第一阶段新能源有功控制优化模型，计算得到第一阶段优化后的各个新能源场站以及各个常规发电场站的有功指令；
获取参与实时置换交易的各个新能源场站和各个常规发电场站；若其中存在受限的新能源场站和具备置换能力的常规发电场站；则：
根据各个新能源场站和各个常规发电场站的参数数据，以及第一阶段优化后的各个新能源场站和各个常规发电场站的有功指令，结合考虑实时置换交易的第二阶段新能源有功控制优化模型，计算得到第二阶段优化后的参与实时置换交易的各个新能源场站的有功指令以及各个常规发电场站的有功指令；
参与实时置换交易的各个新能源场站和各个常规发电场站按照第二阶段优化后的有功指令执行，并以第二阶段优化后与第一阶段优化后的有功指令的差值作为置换电量进行置换交易；其他不参与实时置换交易的各个新能源场站和各个常规发电场站按照第一阶段优化后的有功指令执行，以实现考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制。
进一步的，所述第一阶段新能源有功控制优化模型，包括：
优化目标描述为新能源有功指令与中长期电量剩余进度的乘积最大：
其中，αn.i为新能源场站i的考虑了时间剩余进度的中长期电量剩余进度，新能源场站集合记为C，常规机组的集合记为H，P′n.i、P′ n.i 、
为t0时刻新能源场站i的有功指令、指令下限、指令上限,Pht.i、P′ht.i、Pht.i 、
及a为t0时刻常规机组i的有功功率、有功指令、指令下限、指令上限和有功调节速率；Δt为设定的有功实时控制周期；T为电网的对外输电通道数，P′t.i为(t0+Δt)时刻对外输电通道i的有功功率计划值，注入电网为正；b为t0时刻电网的网损系数，L为电网中的负荷数，P′l.i为(t0+Δt)时刻负荷i的有功功率预测值；Ptl.s、Ptl.s.max为t0时刻监控通道s的有功潮流和限额；S0.s.i～S3.s.i分别为t0时刻C、H中发电场站i、对外输电通道i及负荷i对监控通道s的在线有功灵敏度；Pn.i、Pht.i、Pt.i、Pl.i分别为t0时刻C、H中发电场站i、对外输电通道i及负荷i的并网有功功率；J为安全稳定监视的断面数。Pi.max、Pi.min分别为H中的发电厂i的并网有功功率最大值和最小值；Ppre.i为(t0+Δt)时刻C中新能源电站i的有功功率预测值；c1、c2分别为根据电网调度运行控制规程设置的正、负备用系数；d为设定的新能源电站在有功备用方面的比例系数；μ为设定的有功备用约束松弛参数；ρ为设定参数。
进一步的，所述中长期电量剩余进度的计算公式为：
其中，Et.i为新能源场站i的中长期目标电量；Ef.i为新能源场站i的中长期剩余电量，Ti、Tc.i为中长期目标电量的执行周期和剩余电量执行时间。
进一步的，所述第二阶段新能源有功控制优化模型，包括：
优化目标为参与实时置换的新能源场站的有功指令与其置换电量剩余进度乘积最大：
其中，βn.i为新能源场站i的置换电量剩余进度，参与置换交易的新能源场站集合记为Cz，参与置换交易的常规机组集合记为Hz，P′n.i.1、P′ht.i.1分别为新能源场站i、常规机组i的第一阶段优化解，P′ ht.i 为常规机组i考虑置换空间后的指令下限。
进一步的，所述置换电量剩余进度的计算公式为：
其中，Ez.t.i为新能源场站i的目标置换电量；Ez.f.i为新能源场站i的剩余置换电量，Tz.i、Tz.c.i为置换电量目标执行周期和剩余执行时间。
相应的，本发明还提供了一种考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制系统，包括参数数据获取模块、第一阶段优化模块、置换交易参数获取模块、第二阶段优化模块和有功控制执行模块，其中：
参数数据获取模块，用于获取发电场站中各个新能源场站和各个常规发电场站的参数数据；
第一阶段优化模块，用于根据各个新能源场站和各个常规发电场站的参数数据，结合不考虑实时置换交易的第一阶段新能源有功控制优化模型，计算得到第一阶段优化后的各个新能源场站以及各个常规发电场站的有功指令；
置换交易参数获取模块，用于获取参与实时置换交易的各个新能源场站和各个常规发电场站；若其中存在受限的新能源场站和具备置换能力的常规发电场站；则执行第二阶段优化模块：
第二阶段优化模块，用于根据各个新能源场站和各个常规发电场站的参数数据，以及第一阶段优化后的各个新能源场站和各个常规发电场站的有功指令，结合考虑实时置换交易的第二阶段新能源有功控制优化模型，计算得到第二阶段优化后的参与实时置换交易的各个新能源场站的有功指令以及各个常规发电场站的有功指令；
有功控制执行模块，参与实时置换交易的各个新能源场站和各个常规发电场站按照第二阶段优化后的有功指令执行，并以第二阶段优化后与第一阶段优化后的有功指令的差值作为置换电量进行置换交易；其他不参与实时置换交易的各个新能源场站和各个常规发电场站按照第一阶段优化后的有功指令执行，以实现考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制。
进一步的，所述第一阶段优化模块中，所述第一阶段新能源有功控制优化模型，包括：
优化目标描述为新能源有功指令与中长期电量剩余进度的乘积最大：
其中，αn.i为新能源场站i的考虑了时间剩余进度的中长期电量剩余进度，新能源场站集合记为C，常规机组的集合记为H，P′n.i、P′ n.i 、
为t0时刻新能源场站i的有功指令、指令下限、指令上限,Pht.i、P′ht.i、Pht.i 、
及a为t0时刻常规机组i的有功功率、有功指令、指令下限、指令上限和有功调节速率；Δt为设定的有功实时控制周期；T为电网的对外输电通道数，P′t.i为(t0+Δt)时刻对外输电通道i的有功功率计划值，注入电网为正；b为t0时刻电网的网损系数，L为电网中的负荷数，P′l.i为(t0+Δt)时刻负荷i的有功功率预测值；Ptl.s、Ptl.s.max为t0时刻监控通道s的有功潮流和限额；S0.s.i～S3.s.i分别为t0时刻C、H中发电场站i、对外输电通道i及负荷i对监控通道s的在线有功灵敏度；Pn.i、Pht.i、Pt.i、Pl.i分别为t0时刻C、H中发电场站i、对外输电通道i及负荷i的并网有功功率；J为安全稳定监视的断面数。Pi.max、Pi.min分别为H中的发电厂i的并网有功功率最大值和最小值；Ppre.i为(t0+Δt)时刻C中新能源电站i的有功功率预测值；c1、c2分别为根据电网调度运行控制规程设置的正、负备用系数；d为设定的新能源电站在有功备用方面的比例系数；μ为设定的有功备用约束松弛参数；ρ为设定参数。
进一步的，所述第一阶段优化模块中，所述中长期电量剩余进度的计算公式为：
其中，Et.i为新能源场站i的中长期目标电量；Ef.i为新能源场站i的中长期剩余电量，Ti、Tc.i为中长期目标电量的执行周期和剩余电量执行时间。
进一步的，所述第二阶段优化模块中，所述第二阶段新能源有功控制优化模型，包括：
优化目标为参与实时置换的新能源场站的有功指令与其置换电量剩余进度乘积最大：
其中，参与置换交易的新能源场站集合记为Cz，参与置换交易的常规机组集合记为Hz，βn.i为新能源场站i置换电量剩余进度，P′n.i.1、P′ht.i.1分别为新能源场站i、常规机组i的第一阶段优化解，P′ ht.i 为常规机组i考虑置换空间后的指令下限。
进一步的，所述第二阶段优化模块中，所述置换电量剩余进度的计算公式为：
其中，Ez.t.i为新能源场站i的目标置换电量；Ez.f.i为新能源场站i的剩余置换电量，Tz.i、Tz.c.i为置换电量目标执行周期和剩余执行时间。
与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：针对受限且参与置换的新能源场站，进一步调整其有功指令上下限，并同步下调参与置换的常规发电场站的下限，从而将常规发电场站的发电空间置换给新能源场站。
附图说明
图1为本发明方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
本发明的发明构思是：在不考虑实时置换交易时，新能源场站并网有功功率控制的优化模型就是在考虑电网安全稳定、调峰约束、发电厂计划、传输通道约束等要求下，实现新能源出力最大化消纳的目的，并兼顾中长期电量执行的要求。若需要考虑实时置换交易时，则将新能源场站的有功指令计算分解为两阶段，第一阶段为该场站考虑中长期电量剩余进度的指令计算；第二阶段则针对参与置换且受限的新能源场站，通过下调参与置换的常规机组的指令下限，释放消纳空间，在第一阶段优化解的基础上，进一步提升受限新能源场站的有功指令，得到新能源场站最终的有功出力指令。
针对包含中长期电量交易和实时电力置换交易的新能源场站的并网，发电场站包括新能源场站和常规发电场站，常规发电场站利用常规机组进行发电。若干个输电设备的集合，若其有功潮流大于某个门槛值，电网潜在安全稳定风险，因此需要对其的实时有功潮流进行监控，简称监控通道。获取发电场站中各个新能源场站和各个常规发电场站的参数数据，此参数数据包括新能源场站的有功指令范围、常规发电场站的有功指令范围；电网有功功率平衡约束、监控通道的有功限额约束、电网正备用约束以及电网负备用约束等，此处不一一列举。
本发明的一种考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制方法，具体参见如图1所示，包括以下步骤：
步骤1：将t0时刻参与有功优化控制的新能源场站集合记为C，将常规机组的集合记为H；不考虑电力置换交易，以参与有功控制优化决策的新能源场站的有功指令与其中长期电量剩余进度(如式(1))的乘积之和最大作为优化目标，根据发电场站、负荷和对外联络线有功对监控通道的有功灵敏度，计及发电场站有功控制空间、电网有功平衡、监控通道有功限额和有功备用限额约束(如式(2))，得到反映中长期电量剩余进度的新能源场站的有功指令优化解；
新能源场站的中长期电量剩余进度的计算公式为：
其中，Et.i为新能源场站i的中长期目标电量；Ef.i为新能源场站i的中长期剩余电量，Ti、Tc.i为中长期目标电量的执行周期和剩余电量执行时间，αn.i即为考虑了时间剩余进度的中长期电量剩余进度，其值越大，反映的中长期电量执行进度越慢，下标n代表新能源。
中长期电量剩余进度代表了中长期电量的执行率，分子为剩余电量占总电量的比例，分母为剩余时间占总执行时间的比例，两个无量纲的数值的比值，反映了中长期电量的执行进度。分子越大，代表剩余电量越多，分母越小，代表剩时间越小，两者比例就越大，反映进度较慢，因此需要分配更多的发电空间。
此第一阶段新能源有功控制优化模型的优化目标描述为新能源有功指令与中长期电量剩余进度的乘积最大：
其中，P′n.i、P′ n.i 、
为t0时刻新能源场站i的有功指令、指令下限、指令上限,Pht.i、P′ht.i、Pht.i 、
及a为t0时刻常规机组i的有功功率、有功指令、指令下限、指令上限和有功调节速率；Δt为设定的有功实时控制周期；T为电网的对外输电通道数，P′t.i为(t0+Δt)时刻对外输电通道i的有功功率计划值，注入电网为正；b为t0时刻电网的网损系数，L为电网中的负荷数，P′l.i为(t0+Δt)时刻负荷i的有功功率预测值；Ptl.s、Ptl.s.max为t0时刻监控通道s的有功潮流和限额；S0.s.i～S3.s.i分别为t0时刻C、H中发电场站i、对外输电通道i及负荷i对监控通道s的在线有功灵敏度；Pn.i、Pht.i、Pt.i、Pl.i分别为t0时刻C、H中发电场站i、对外输电通道i及负荷i的并网有功功率；J为安全稳定监视的断面数。Pi.max、Pi.min分别为H中的发电厂i的并网有功功率最大值和最小值；Ppre.i为(t0+Δt)时刻C中新能源电站i的有功功率预测值；c1、c2分别为根据电网调度运行控制规程设置的正、负备用系数；d为设定的新能源电站在有功备用方面的比例系数；μ为设定的有功备用约束松弛参数；ρ为设定参数；
目标函数的含义是：新能源有功指令与中长期电量剩余进度的乘积最大，
约束条件：第一个约束条件表达的是新能源场站的有功指令应处在的范围；第二个约束条件表达的是常规发电场站的有功指令应处在的范围；第三个约束条表达的是基于调节速率，常规发电场站的有功指令应处在的范围；第四个约束条件表达的是电网有功功率平衡约束；第五个约束条件表达的是监控通道的有功限额约束；第六个约束条件表达的是电网正备用约束；第七个约束条件表达的是电网负备用约束。
基于规划算法求解此优化目标，求解得到的第一阶段优化结果是各个新能源场站的有功指令，以及配套调整后的常规发电场站的有功指令。
步骤2：将t0时刻参与置换交易的新能源场站集合记为Cz，参与置换交易的常规机组集合记为Hz，若Cz中存在超短期预测(新能源场站的有功出力上限)大于第一阶段优化解(新能源场站的有功指令)的新能源场站，Hz中存在具备置换能力的常规机组，则进入步骤3；否则，直接进入步骤4；
步骤3：将Cz中的新能源发电场站以第一阶段的优化解作为其有功指令下限，Hz中的常规机组则以第一阶段的优化解作为其指令上限，并进一步考虑实时置换下调空间(P′ ht.i )修正其指令下限，以Cz中的新能源场站有功指令与其置换电量剩余进度(如公式(3))乘积最大为优化目标，C中不参与置换的新能源场站和H中不参与置换的常规机组均以第一阶段优化解作为常量代入约束方程，
置换电量剩余进度计算公式为：
其中，Ez.t.i为新能源场站i的目标置换电量；Ez.f.i为新能源场站i的剩余置换电量，Tz.i、Tz.c.i为置换电量目标执行周期和剩余执行时间；
第二阶段新能源有功控制优化模型为：
其中，P′n.i.1、P′ht.i.1分别为新能源场站i、常规机组i的第一阶段优化解，P′ ht.i 为常规机组i考虑置换空间后的指令下限；
目标函数的含义是：参与实时置换的新能源场站的有功指令与其置换电量剩余进度乘积最大。
约束条件：第一个约束条件表达的是不参与置换的新能源场站，第二阶段的有功指令即为第一阶段的优化解；第二个约束条件是参与置换的新能源场站有功指令以第一阶段优化解作为下限；第三个约束条件表达的是不参与置换的常规发电场站，第二阶段的有功指令即为第一阶段的优化解；后面的约束条件具体含义同上(详见公式(2)说明)。
采用规划来求解此优化目标，求解得到的第二阶段优化结果是最终考虑了实时置换交易的新能源场站的有功指令及配套调整的常规发电场站的有功指令。
即通过求解优化模型(如公式(4))，得到Cz中新能源场站和Hz中常规机组指令优化解。
然后分别统计Cz新能源场站、Hz常规机组的有功指令与第一阶段优化解的差值，将此差值作为置换电量参与实时置换交易。
步骤4：将计算所得的新能源场站和常规机组的有功指令下发执行。
不考虑置换交易时，各个新能源场站和各个常规发电场站按照第一阶段优化后的有功指令执行，以实现新能源有功控制。
考虑置换交易时，参与实时置换交易的各个新能源场站和各个常规发电场站按照第二阶段优化后的有功指令执行，并以第二阶段优化后与第一阶段优化后的有功指令的差值作为置换电量进行置换交易；其他不参与实时置换交易的各个新能源场站和各个常规发电场站按照第一阶段优化后的有功指令执行，以实现考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制。
通过以上计算过程可知，第一阶段，不考虑置换，仅考虑中长期交易，此阶段参与置换的常规发电场站的有功指令的下限比第二阶段高，可能某些新能源场站受限了(若第一阶段优化解小于预测，判定为受限)，如果没有第二阶段，受限问题无法解决；通过第二阶段，针对受限且参与置换的新能源场站，进一步调整其有功指令上下限，并同步下调参与置换的常规发电场站的下限，从而将常规发电场站的发电空间置换给新能源场站。
本发明通过置换电量剩余进度在目标函数中的引入，可优化调整置换空间在受限新能源场站的分配。
相应的，本发明还提供了一种考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制系统，包括参数数据获取模块、第一阶段优化模块、置换交易参数获取模块、第二阶段优化模块和有功控制执行模块，其中：
参数数据获取模块，用于获取发电场站中各个新能源场站和各个常规发电场站的参数数据；
第一阶段优化模块，用于根据各个新能源场站和各个常规发电场站的参数数据，结合不考虑实时置换交易的第一阶段新能源有功控制优化模型，计算得到第一阶段优化后的各个新能源场站以及各个常规发电场站的有功指令；
置换交易参数获取模块，用于获取参与实时置换交易的各个新能源场站和各个常规发电场站；若其中存在受限的新能源场站和具备置换能力的常规发电场站；则执行第二阶段优化模块：
第二阶段优化模块，用于根据各个新能源场站和各个常规发电场站的参数数据，以及第一阶段优化后的各个新能源场站和各个常规发电场站的有功指令，结合考虑实时置换交易的第二阶段新能源有功控制优化模型，计算得到第二阶段优化后的参与实时置换交易的各个新能源场站的有功指令以及各个常规发电场站的有功指令；
有功控制执行模块，参与实时置换交易的各个新能源场站和各个常规发电场站按照第二阶段优化后的有功指令执行，并以第二阶段优化后与第一阶段优化后的有功指令的差值作为置换电量进行置换交易；其他不参与实时置换交易的各个新能源场站和各个常规发电场站按照第一阶段优化后的有功指令执行，以实现考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制。
进一步的，所述第一阶段优化模块中，所述第一阶段新能源有功控制优化模型，包括：
优化目标描述为新能源有功指令与中长期电量剩余进度的乘积最大：
其中，αn.i为新能源场站i的考虑了时间剩余进度的中长期电量剩余进度，新能源场站集合记为C，常规机组的集合记为H，P′n.i、P′ n.i 、
为t0时刻新能源场站i的有功指令、指令下限、指令上限,Pht.i、P′ht.i、Pht.i 、
及a为t0时刻常规机组i的有功功率、有功指令、指令下限、指令上限和有功调节速率；Δt为设定的有功实时控制周期；T为电网的对外输电通道数，P′t.i为(t0+Δt)时刻对外输电通道i的有功功率计划值，注入电网为正；b为t0时刻电网的网损系数，L为电网中的负荷数，P′l.i为(t0+Δt)时刻负荷i的有功功率预测值；Ptl.s、Ptl.s.max为t0时刻监控通道s的有功潮流和限额；S0.s.i～S3.s.i分别为t0时刻C、H中发电场站i、对外输电通道i及负荷i对监控通道s的在线有功灵敏度；Pn.i、Pht.i、Pt.i、Pl.i分别为t0时刻C、H中发电场站i、对外输电通道i及负荷i的并网有功功率；J为安全稳定监视的断面数。Pi.max、Pi.min分别为H中的发电厂i的并网有功功率最大值和最小值；Ppre.i为(t0+Δt)时刻C中新能源电站i的有功功率预测值；c1、c2分别为根据电网调度运行控制规程设置的正、负备用系数；d为设定的新能源电站在有功备用方面的比例系数；μ为设定的有功备用约束松弛参数；ρ为设定参数。
进一步的，所述第一阶段优化模块中，所述中长期电量剩余进度的计算公式为：
其中，Et.i为新能源场站i的中长期目标电量；Ef.i为新能源场站i的中长期剩余电量，Ti、Tc.i为中长期目标电量的执行周期和剩余电量执行时间。
进一步的，所述第二阶段优化模块中，所述第二阶段新能源有功控制优化模型，包括：
优化目标为参与实时置换的新能源场站的有功指令与其置换电量剩余进度乘积最大：
其中，参与置换交易的新能源场站集合记为Cz，参与置换交易的常规机组集合记为Hz，βn.i为新能源场站i置换电量剩余进度，P′n.i.1、P′ht.i.1分别为新能源场站i、常规机组i的第一阶段优化解，P′ ht.i 为常规机组i考虑置换空间后的指令下限。
进一步的，所述第二阶段优化模块中，所述置换电量剩余进度的计算公式为：
其中，Ez.t.i为新能源场站i的目标置换电量；Ez.f.i为新能源场站i的剩余置换电量，Tz.i、Tz.c.i为置换电量目标执行周期和剩余执行时间。
本发明针对包含中长期电量交易和实时电力置换交易的清洁能源场站的并网有功控制，采取分阶段的优化策略。第一阶段，不考虑置换交易，以参与有功控制优化决策的新能源场站、其他常规机组的有功指令与中长期电量剩余进度的乘积之和最大作为优化目标，得到反映中长期电量剩余进度的有功指令优化解；第二阶段求解时，以前一阶段的优化解分别作为参与置换交易的清洁能源场站的指令下限和常规机组的指令上限，并考虑实时置换空间下调常规机组的指令下限，以参与置换交易的发电场站的有功指令与其置换电量剩余进度乘积最大为优化目标，最终得到综合考虑中长期交易与实时置换的有功指令。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制方法，其特征是，包括以下过程：
获取发电场站中各个新能源场站和各个常规发电场站的参数数据；
根据各个新能源场站和各个常规发电场站的参数数据，结合不考虑实时置换交易的第一阶段新能源有功控制优化模型，计算得到第一阶段优化后的各个新能源场站以及各个常规发电场站的有功指令；
获取参与实时置换交易的各个新能源场站和各个常规发电场站；若其中存在受限的新能源场站和具备置换能力的常规发电场站；则：
根据各个新能源场站和各个常规发电场站的参数数据，以及第一阶段优化后的各个新能源场站和各个常规发电场站的有功指令，结合考虑实时置换交易的第二阶段新能源有功控制优化模型，计算得到第二阶段优化后的参与实时置换交易的各个新能源场站的有功指令以及各个常规发电场站的有功指令；
参与实时置换交易的各个新能源场站和各个常规发电场站按照第二阶段优化后的有功指令执行，并以第二阶段优化后与第一阶段优化后的有功指令的差值作为置换电量进行置换交易；其他不参与实时置换交易的各个新能源场站和各个常规发电场站按照第一阶段优化后的有功指令执行，以实现考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制；
所述第一阶段新能源有功控制优化模型，包括：
优化目标描述为新能源有功指令与中长期电量剩余进度的乘积最大：
其中，αn.i为新能源场站i的考虑了时间剩余进度的中长期电量剩余进度，新能源场站集合记为C，常规机组的集合记为H，P′n.i、
为t0时刻新能源场站i的有功指令、指令下限、指令上限,Pht.i、P′ht.i、
及a为t0时刻常规机组i的有功功率、有功指令、指令下限、指令上限和有功调节速率；Δt为设定的有功实时控制周期；T为电网的对外输电通道数，P′t.i为(t0+Δt)时刻对外输电通道i的有功功率计划值，注入电网为正；b为t0时刻电网的网损系数，L为电网中的负荷数，P′l.i为(t0+Δt)时刻负荷i的有功功率预测值；Ptl.s、Ptl.s.max为t0时刻监控通道s的有功潮流和限额；S0.s.i～S3.s.i分别为t0时刻C、H中发电场站i、对外输电通道i及负荷i对监控通道s的在线有功灵敏度；Pn.i、Pht.i、Pt.i、Pl.i分别为t0时刻C、H中发电场站i、对外输电通道i及负荷i的并网有功功率；J为安全稳定监视的断面数， Pi.max、Pi.min分别为H中的发电厂i的并网有功功率最大值和最小值；Ppre.i为(t0+Δt)时刻C中新能源电站i的有功功率预测值；c1、c2分别为根据电网调度运行控制规程设置的正、负备用系数；d为设定的新能源电站在有功备用方面的比例系数；μ为设定的有功备用约束松弛参数；ρ为设定参数；
所述第二阶段新能源有功控制优化模型，包括：
优化目标为参与实时置换的新能源场站的有功指令与其置换电量剩余进度乘积最大：
其中，βn.i为新能源场站i的置换电量剩余进度，参与置换交易的新能源场站集合记为Cz，参与置换交易的常规机组集合记为Hz，P′n.i.1、P′ht.i.1分别为新能源场站i、常规机组i的第一阶段优化解，
为常规机组i考虑置换空间后的指令下限。
2.根据权利要求1所述的考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制方法，其特征是，所述中长期电量剩余进度的计算公式为：
其中，Et.i为新能源场站i的中长期目标电量；Ef.i为新能源场站i的中长期剩余电量，Ti、Tc.i为中长期目标电量的执行周期和剩余电量执行时间。
3.根据权利要求1所述的考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制方法，其特征是，所述置换电量剩余进度的计算公式为：
其中，Ez.t.i为新能源场站i的目标置换电量；Ez.f.i为新能源场站i的剩余置换电量，Tz.i、Tz.c.i为置换电量目标执行周期和剩余执行时间。
4.考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制系统，其特征是，包括参数数据获取模块、第一阶段优化模块、置换交易参数获取模块、第二阶段优化模块和有功控制执行模块，其中：
参数数据获取模块，用于获取发电场站中各个新能源场站和各个常规发电场站的参数数据；
第一阶段优化模块，用于根据各个新能源场站和各个常规发电场站的参数数据，结合不考虑实时置换交易的第一阶段新能源有功控制优化模型，计算得到第一阶段优化后的各个新能源场站以及各个常规发电场站的有功指令；
置换交易参数获取模块，用于获取参与实时置换交易的各个新能源场站和各个常规发电场站；若其中存在受限的新能源场站和具备置换能力的常规发电场站；则执行第二阶段优化模块：
第二阶段优化模块，用于根据各个新能源场站和各个常规发电场站的参数数据，以及第一阶段优化后的各个新能源场站和各个常规发电场站的有功指令，结合考虑实时置换交易的第二阶段新能源有功控制优化模型，计算得到第二阶段优化后的参与实时置换交易的各个新能源场站的有功指令以及各个常规发电场站的有功指令；
有功控制执行模块，参与实时置换交易的各个新能源场站和各个常规发电场站按照第二阶段优化后的有功指令执行，并以第二阶段优化后与第一阶段优化后的有功指令的差值作为置换电量进行置换交易；其他不参与实时置换交易的各个新能源场站和各个常规发电场站按照第一阶段优化后的有功指令执行，以实现考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制；
所述第一阶段优化模块中，所述第一阶段新能源有功控制优化模型，包括：
优化目标描述为新能源有功指令与中长期电量剩余进度的乘积最大：
其中，αn.i为新能源场站i的考虑了时间剩余进度的中长期电量剩余进度，新能源场站集合记为C，常规机组的集合记为H，P′n.i、
为t0时刻新能源场站i的有功指令、指令下限、指令上限,Pht.i、P′ht.i、
及a为t0时刻常规机组i的有功功率、有功指令、指令下限、指令上限和有功调节速率；Δt为设定的有功实时控制周期；T为电网的对外输电通道数，P′t.i为(t0+Δt)时刻对外输电通道i的有功功率计划值，注入电网为正；b为t0时刻电网的网损系数，L为电网中的负荷数，P′l.i为(t0+Δt)时刻负荷i的有功功率预测值；Ptl.s、Ptl.s.max为t0时刻监控通道s的有功潮流和限额；S0.s.i～S3.s.i分别为t0时刻C、H中发电场站i、对外输电通道i及负荷i对监控通道s的在线有功灵敏度；Pn.i、Pht.i、Pt.i、Pl.i分别为t0时刻C、H中发电场站i、对外输电通道i及负荷i的并网有功功率；J为安全稳定监视的断面数， Pi.max、Pi.min分别为H中的发电厂i的并网有功功率最大值和最小值；Ppre.i为(t0+Δt)时刻C中新能源电站i的有功功率预测值；c1、c2分别为根据电网调度运行控制规程设置的正、负备用系数；d为设定的新能源电站在有功备用方面的比例系数；μ为设定的有功备用约束松弛参数；ρ为设定参数；
所述第二阶段优化模块中，所述第二阶段新能源有功控制优化模型，包括：
优化目标为参与实时置换的新能源场站的有功指令与其置换电量剩余进度乘积最大：
其中，参与置换交易的新能源场站集合记为Cz，参与置换交易的常规机组集合记为Hz，βn.i为新能源场站i的置换电量剩余进度，P′n.i.1、P′ht.i.1分别为新能源场站i、常规机组i的第一阶段优化解，
为常规机组i考虑置换空间后的指令下限。
5.根据权利要求4所述的考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制系统，其特征是，所述第一阶段优化模块中，所述中长期电量剩余进度的计算公式为：
其中，Et.i为新能源场站i的中长期目标电量；Ef.i为新能源场站i的中长期剩余电量，Ti、Tc.i为中长期目标电量的执行周期和剩余电量执行时间。
6.根据权利要求4所述的考虑中长期交易和实时置换的新能源有功控制系统，其特征是，所述第二阶段优化模块中，所述置换电量剩余进度的计算公式为：
其中，Ez.t.i为新能源场站i的目标置换电量；Ez.f.i为新能源场站i的剩余置换电量，Tz.i、Tz.c.i为置换电量目标执行周期和剩余执行时间。
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