基于气电耦合的电力系统调度方法、装置、介质、设备及程序产品与流程

本发明涉及电力，尤其涉及一种基于气电耦合的电力系统调度方法、装置、介质、设备及程序产品。

背景技术：

1、随着天然气发电占比的不断提高，在面对天然气系统出现大规模故障的情况下，仅依赖电力系统内部状态变量的能量管理系统已无法确保整个电力系统的稳定和安全运行。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明实施例提出了一种基于气电耦合的电力系统调度方法、装置、介质、设备及程序产品。

2、本发明实施例提供了一种基于气电耦合的电力系统调度方法，适用于电力系统，所述电力系统与天然气系统相耦合，所述天然气系统用于为所述电力系统提供天然气以使所述电力系统利用所提供的天然气发电，所述方法包括：

3、响应于所述天然气系统发生故障，通过预先配置的目标函数以及约束条件确定所述电力系统的调度方案；

4、基于所述调度方案对所述电力系统进行调度；

5、其中，所述目标函数基于所述电力系统对应的备用容量信息、负荷信息以及发电信息确定，所述约束条件包括所述电力系统的元件约束、网络约束和燃气轮机的最小工作压力约束中的至少一项。

6、进一步的，所述目标函数通过如下公式确定：

7、

8、其中，t是基于所述备用容量信息中的备用容量最大调用时间所确定的故障响应时间，nd是电力系统的负荷总数，cd,i是第i个负荷的单位切负荷成本，是t时刻第i个负荷的预测功率，pd,i,t是t时刻第i个负荷的实际功率，ng是电力系统的发电机总数，cg,i是第i个发电机的单位发电成本，pg,i,t是t时刻第i个发电机的有功出力。

9、进一步的，所述元件约束通过如下公式确定：

10、

11、

12、

13、其中，sd是电力负荷集合，sg是发电机集合，是第i个发电机的最大有功出力，是t时刻第i个发电机的启停变量，ru,i是第i个发电机的最大上爬坡速率，rd,i是第i个发电机的最大下爬坡速率，是t时刻第i个负荷的预测功率，pd,i,t是t时刻第i个负荷的实际功率，pg,i,t是t时刻第i个发电机的有功出力。

14、进一步的，所述网络约束通过如下公式确定：

15、agpg,t-adpd,t＝alpl,t

16、

17、

18、其中，ag是节点-发电机关联矩阵，pg,t是t时刻所有发电机的有功出力，ad是节点-电力负荷关联矩阵，pd,t是t时刻所有电力负荷的实际功率，al是节点-支路关联矩阵，pl,t是t时刻所有线路的有功传输功率，bl是电力系统直流潮流的支路电纳矩阵，θt是t时刻所有节点的相角，sl是线路集合，pl,j,t是t时刻线路j的有功传输功率，是线路j的最大有功传输功率。

19、进一步的，所述燃气轮机的最小工作压力约束通过如下公式确定：

20、

21、

22、

23、其中，sgt是故障燃气轮机集合，αi是第i个燃气轮机的能量转换系数，是t时刻第i个燃气轮机的流量消耗，是全时刻第i个燃气轮机的真实入口压力，是全时刻第i个燃气轮机的预测入口压力，是全时刻第i个燃气轮机的真实流量消耗，是全时刻第i个燃气轮机的预测流量消耗，ze,i是第i个燃气轮机的压力-流量修正系数矩阵，是t时刻第i个燃气轮机的真实入口压力，pg,i是第i个燃气轮机的最小入口压力。

24、进一步的，所述通过预先配置的目标函数以及约束条件确定电力系统的调度方案，包括：

25、基于所述目标函数及所述约束条件构建混合整数线性规划模型；

26、利用求解器对所述混合整数线性规划模型进行求解，得到电力系统的调度方案。

27、本发明实施例还提供了一种基于气电耦合的电力系统调度装置，适用于电力系统，所述电力系统与天然气系统相耦合，所述天然气系统用于为所述电力系统提供天然气以使所述电力系统利用所提供的天然气发电，所述装置包括：

28、调度方案确定模块，用于响应于所述天然气系统发生故障，通过预先配置的目标函数以及约束条件确定所述电力系统的调度方案；

29、调度模块，用于基于所述调度方案对所述电力系统进行调度；

30、其中，所述目标函数基于所述电力系统对应的备用容量信息、负荷信息以及发电信息确定，所述约束条件包括所述电力系统的元件约束、网络约束和燃气轮机的最小工作压力约束中的至少一项。

31、本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的基于气电耦合的电力系统调度方法的步骤。

32、本发明实施例还提供了一种计算机设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述任一项所述的基于气电耦合的电力系统调度方法的步骤。

33、本发明实施例还提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，该计算机指令被处理器执行时实现上述任一项所述的基于气电耦合的电力系统调度方法的步骤。

34、综上，本发明实施例至少具有以下有益效果：

35、采用本发明实施例，通过响应于所述天然气系统发生故障，通过预先配置的目标函数以及约束条件确定所述电力系统的调度方案；基于所述调度方案对所述电力系统进行调度；其中，所述目标函数基于所述电力系统对应的备用容量信息、负荷信息以及发电信息确定，所述约束条件包括所述电力系统的元件约束、网络约束和燃气轮机的最小工作压力约束中的至少一项，从而能够在天然气系统出现大规模故障的情况下仍保证电力系统的安全、高效运行。

技术特征：

1.一种基于气电耦合的电力系统调度方法，适用于电力系统，所述电力系统与天然气系统相耦合，所述天然气系统用于为所述电力系统提供天然气以使所述电力系统利用所提供的天然气发电，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的基于气电耦合的电力系统调度方法，其特征在于，所述目标函数通过如下公式确定：

3.如权利要求1所述的基于气电耦合的电力系统调度方法，其特征在于，所述元件约束通过如下公式确定：

4.如权利要求1所述的基于气电耦合的电力系统调度方法，其特征在于，所述网络约束通过如下公式确定：

5.如权利要求1所述的基于气电耦合的电力系统调度方法，其特征在于，所述燃气轮机的最小工作压力约束通过如下公式确定：

6.如权利要求1所述的基于气电耦合的电力系统调度方法，其特征在于，所述通过预先配置的目标函数以及约束条件确定电力系统的调度方案，包括：

7.一种基于气电耦合的电力系统调度装置，适用于电力系统，所述电力系统与天然气系统相耦合，所述天然气系统用于为所述电力系统提供天然气以使所述电力系统利用所提供的天然气发电，其特征在于，所述装置包括：

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，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1-6任一项所述的基于气电耦合的电力系统调度方法。

9.一种计算机设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6任一项所述的基于气电耦合的电力系统调度方法。

10.一种计算机程序产品，包括计算机指令，其特征在于，该计算机指令被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的基于气电耦合的电力系统调度方法。

技术总结本发明公开了一种基于气电耦合的电力系统调度方法、装置、介质、设备及程序产品，所述方法适用于电力系统，所述电力系统与天然气系统相耦合，所述天然气系统用于为所述电力系统提供天然气以使所述电力系统利用所提供的天然气发电，所述方法包括：响应于所述天然气系统发生故障，通过预先配置的目标函数以及约束条件确定所述电力系统的调度方案；基于所述调度方案对所述电力系统进行调度；其中，所述目标函数基于所述电力系统对应的备用容量信息、负荷信息以及发电信息确定，所述约束条件包括所述电力系统的元件约束、网络约束和燃气轮机的最小工作压力约束中的至少一项，从而能够在天然气系统出现大规模故障的情况下仍保证电力系统的安全、高效运行。技术研发人员：黄建平,黄宇腾,张旭东,张建松,何东,陈可,严家祥,俞天奇,谢裕清,沈思琪,孙智卿,张思,唐琦雯,车斌,刘承松,张澄心,姚昕雨,宣羿,陈珊,应张驰,王玲,于丰硕受保护的技术使用者：国网浙江省电力有限公司信息通信分公司技术研发日：技术公布日：2024/7/23