到龄火电机组的电源规划方法、装置、设备及介质与流程

    专利2025-07-29  49


    【】本申请涉及新能源电源管理,尤其涉及一种到龄火电机组的电源规划方法、装置、设备及介质。

    背景技术

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    背景技术:

    1、火电机组有序退役、新能源机组占比提高是实现新型电力系统低碳化转型的重要手段。而随着传统火电机组占比减少,系统惯量随之减少,叠加新能源出力的随机性、间歇性、波动性,系统整体频率安全受到极大的挑战。因此在火电机组退役及电源规划过程中,有必要纳入对系统整体惯量水平的考虑,从而提高系统惯量水平,保证系统的频率安全。

    2、目前,对于在电源规划模型中同时考虑火电机组退役及系统惯量水平的研究尚有不足。现有方案未涉及在规划模型中联合考虑机组退役及系统惯量需求,没有解决由于火电机组退役、新能源占比提高导致的系统惯量不足问题。


    技术实现思路

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    技术实现要素:

    1、本申请实施例提供了一种到龄火电机组的电源规划方法、装置、设备及介质,旨在解决相关技术中机组容量增配过量导致的资源浪费以及无法准确确定增配容量等技术问题。

    2、第一方面,本申请实施例提供了一种到龄火电机组的电源规划方法,包括:

    3、获取到龄火电机组的机组数据,其中,所述机组数据包括以下至少一项:负荷数据、风光处理数据、电源数据、输电网数据和惯性时间常数;

    4、根据所述机组数据,确定到龄火电机组的处理成本模型和对应的处理逻辑约束条件;

    5、根据所述机组数据,计算所述到龄火电机组对应的系统惯性水平,并生成系统惯性约束模型和对应的线性方程约束条件;

    6、根据所述处理成本模型和对应的处理逻辑约束条件,所述系统惯性约束模型和对应的线性方程约束条件,以及其他预设约束条件,确定所述到龄火电机组的电源规划模型,其中,所述电源规划模型的目标函数为投资成本和运行成本之和最小;

    7、对所述电源规划模型进行求解,以得到所述到龄火电机组的电源规划结果。

    8、在一个实施例中,可选的,根据所述机组数据,确定到龄火电机组的处理成本模型和对应的处理逻辑约束条件,包括:

    9、根据所述机组数据,确定到龄火电机组的直接退役成本模型和对应的第一逻辑约束条件;

    10、根据所述机组数据,确定到龄火电机组的改造成本模型和对应的第二逻辑约束条件;

    11、根据所述直接退役成本模型和第一逻辑约束条件,以及所述改造成本模型和第二逻辑约束条件,确定所述处理成本模型和所述处理逻辑约束条件。

    12、在一个实施例中,可选的,所述直接退役成本模型中包括处理成本和回收收益,所述第一逻辑约束条件包括退役到龄逻辑约束条件;

    13、所述改造成本模型中包括改造费用,所述第二逻辑约束条件包括改造到龄约束条件和与直接退役互斥逻辑约束条件。

    14、在一个实施例中,可选的,根据所述机组数据,计算所述到龄火电机组对应的系统惯性水平,并生成系统惯性约束模型和对应的线性方程约束条件,包括:

    15、根据所述机组数据,计算计及火电机组退役的系统惯量水平;

    16、确定系统频率变化率的限制;

    17、根据系统频率变化率的限制,计算系统最小惯量需求;

    18、根据所述系统最小惯量需求,确定所述系统惯性约束模型并生成对应的可嵌入所述电源规划模型的线性方程约束条件。

    19、在一个实施例中,可选的,所述投资成本包括到龄火电机组的处理成本、火电机组投建成本、风电机组投建成本、新能源机组投建成本,所述运行成本包括燃料成本、弃能成本、碳排放成本和切负荷成本。

    20、在一个实施例中,可选的,所述其他预设约束条件包括以下至少一项:节点功率平衡约束条件、火电机组出力约束条件、火电机组开停机逻辑约束条件、火电机组爬坡约束条件、切负荷约束条件、弃能约束条件、系统旋转备用约束条件、系统总备用约束条件和线路潮流约束条件。

    21、在一个实施例中,可选的,所述电源规划结果包括以下至少一项:

    22、到龄火电机组退役结果、电源规划结果和系统管理水平结果。

    23、第二方面,本申请实施例提供了一种到龄火电机组的电源规划装置,包括:

    24、获取模块,用于获取到龄火电机组的机组数据,其中,所述机组数据包括以下至少一项:负荷数据、风光处理数据、电源数据、输电网数据和惯性时间常数;

    25、第一确定模块,用于根据所述机组数据,确定到龄火电机组的处理成本模型和对应的处理逻辑约束条件;

    26、计算模块,用于根据所述机组数据,计算所述到龄火电机组对应的系统惯性水平,并生成系统惯性约束模型和对应的线性方程约束条件;

    27、第二确定模块,用于根据所述处理成本模型和对应的处理逻辑约束条件,所述系统惯性约束模型和对应的线性方程约束条件,以及其他预设约束条件,确定所述到龄火电机组的电源规划模型,其中,所述电源规划模型的目标函数为投资成本和运行成本之和最小;

    28、求解模块,用于对所述电源规划模型进行求解,以得到所述到龄火电机组的电源规划结果。

    29、第三方面,提供了一种计算机设备,包括存储器、处理器以及存储在存储器中并可在处理器上运行的计算机程序,处理器执行计算机程序时实现上述到龄火电机组的电源规划方法的步骤。

    30、第四方面,提供了一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机程序,计算机程序被处理器执行时实现上述到龄火电机组的电源规划方法的步骤。

    31、以上到龄火电机组的电源规划方法、装置、设备及介质所实现的方案中,获取到龄火电机组的机组数据,其中,所述机组数据包括以下至少一项:负荷数据、风光处理数据、电源数据、输电网数据和惯性时间常数;根据所述机组数据,确定到龄火电机组的处理成本模型和对应的处理逻辑约束条件;根据所述机组数据,计算所述到龄火电机组对应的系统惯性水平,并生成系统惯性约束模型和对应的线性方程约束条件;根据所述处理成本模型和对应的处理逻辑约束条件,所述系统惯性约束模型和对应的线性方程约束条件,以及其他预设约束条件,确定所述到龄火电机组的电源规划模型,其中,所述电源规划模型的目标函数为投资成本和运行成本之和最小;对所述电源规划模型进行求解,以得到所述到龄火电机组的电源规划结果。本发明中,在到龄火电机组处理方式上,不仅考虑机组直接退役情况,还增设了机组改造选项,减少了不必要的新建火电机组容量。并且在到龄火电机组退役过程中考虑系统惯量水平,根据系统频率变化率限值得到系统最小惯量需求,计算考虑退役火电机组的系统惯量水平,并形成线性约束嵌入于规划模型中,提高了系统的安全稳定性。



    技术特征:

    1.一种到龄火电机组的电源规划方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述机组数据,确定到龄火电机组的处理成本模型和对应的处理逻辑约束条件,包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述直接退役成本模型中包括处理成本和回收收益,所述第一逻辑约束条件包括退役到龄逻辑约束条件;

    4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述机组数据,计算所述到龄火电机组对应的系统惯性水平,并生成系统惯性约束模型和对应的线性方程约束条件,包括:

    5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述投资成本包括到龄火电机组的处理成本、火电机组投建成本、风电机组投建成本、新能源机组投建成本,所述运行成本包括燃料成本、弃能成本、碳排放成本和切负荷成本。

    6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述其他预设约束条件包括以下至少一项:节点功率平衡约束条件、火电机组出力约束条件、火电机组开停机逻辑约束条件、火电机组爬坡约束条件、切负荷约束条件、弃能约束条件、系统旋转备用约束条件、系统总备用约束条件和线路潮流约束条件。

    7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述电源规划结果包括以下至少一项:

    8.一种到龄火电机组的电源规划装置,其特征在于,包括:

    9.一种计算机设备,其特征在于,包括:至少一个处理器;以及,与所述至少一个处理器通信连接的存储器;

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行如权利要求1至7中任一项所述的方法。


    技术总结
    本申请涉及新能源电源管理技术领域,提出了一种到龄火电机组的电源规划方法、装置、设备及介质,其中,方法包括:获取到龄火电机组的机组数据;根据机组数据,确定到龄火电机组的处理成本模型和对应的处理逻辑约束条件;根据机组数据,计算到龄火电机组对应的系统惯性水平,生成系统惯性约束模型和对应的线性方程约束条件;根据处理成本模型和对应的处理逻辑约束条件,系统惯性约束模型和对应的线性方程约束条件,其他预设约束条件,确定到龄火电机组的电源规划模型,电源规划模型的目标函数为投资成本和运行成本之和最小;对电源规划模型进行求解,以得到到龄火电机组的电源规划结果。通过该技术方案,避免了机组容量的过量配置和资源浪费。

    技术研发人员:牟善科,孙超,庄侃沁,王峥,陆建忠,杨楠,程浩忠,柳璐
    受保护的技术使用者:国家电网有限公司华东分部
    技术研发日:
    技术公布日:2024/4/29
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