煤电机组调度模型构建方法、装置、设备、介质及计算机程序产品与流程

本发明涉及源网荷储运行调度与控制领域，尤其涉及一种煤电机组调度模型构建方法、装置、设备、介质及计算机程序产品。

背景技术：

1、煤电是一种经济、安全、可靠的电源。在相当长时期内仍将承担保障能源电力安全的重要作用，以煤为主的能源结构短期内难以从根本得以改变。为进一步降低煤电机组能耗，提升灵活性和调节能力，提高清洁高效水平，电力行业明确提出推动煤电行业实施节能降耗改造、供热改造和灵活性改造制造。

2、煤电改造后，煤电机组模型发生了明显改变，一方面，机组在深度调峰状态下机组成本为非凸，这使得传统调度模型中的机组成本函数发生明显改变；另一方面调节能力受运行工况影响，并与供热等其他系统耦合，机组在深调和三态过渡(深调-正常-满发)期间的调节能力出现明显减弱的情况，传统模型中机组出力约束已不再适用。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提出一种煤电机组调度模型构建方法、装置、设备、介质及计算机程序产品，以解决传统模型中机组出力约束已不再适用，需要改进煤电机调度模型，以更适用于煤电改造后的运行工况描述的问题。

2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种煤电机组调度模型构建方法，包括下述步骤：

4、根据所述煤电机组的启动状态，对所述启动状态进行分类；

5、根据所述启动状态的不同类别，建立电网调度交互模型；

6、其中，所述电网调度交互模型以煤电机组启动成本和运行成本之和最小为目标函数；所述电网调度交互模型的约束包括：煤电机组运行约束和可用状态约束。

7、本发明进一步的改进在：所述根据所述煤电机组的启动状态，对所述启动状态进行分类的步骤具体包括：

8、收集所述煤电机组的历史停机时间数据，包括每次停机的时长、停机前后的机组状态；

9、明确启动状态的定义；

10、根据收集到的数据，将所述煤电机组的每次停机按照定义进行分类。

11、本发明进一步的改进在：所述根据所述启动状态的不同类别，建立电网调度交互模型的步骤，具体包括：

12、所述启动状态的类别包括：热态启动、温态启动和冷态启动；煤电机组启动成本为三段线性表达式；其中，chot、cwarm、ccold分别表示热启动成本、温启动成本、冷启动成本；tw为机组由热态到温态的时间，tc为由热态到冷态的时间；0至tw机组为热态，启动时成本取chot；tw至tc机组为温态，启动时成本取cwarm；tc后机组为冷态，启动时成本取ccold；

13、运行成本包括寿命损耗成本、附加煤耗成本、助燃成本，煤电机组运行成本为非凸函数；煤电机组运行成本/报价呈v形曲线；其中pi分别为煤电机组i输出功率的上下限，机组出力区间为(pi,s-1,pi,s]时，机组成本/报价为ci,s-1。

14、本发明进一步的改进在：所述根据煤电机组运行约束包括：发电机组输出功率上下限约束，机组加、减出力约束，经济最小运行时间和经济最小停机时间约束，以及深度调峰最小运行时间约束。

15、本发明进一步的改进在：所述发电机组输出功率上下限约束包括：

16、pi(t)表示机组i在时段t的出力，pi分别表示发电机组i输出功率的上下限，在运行过程中机组出力运行在上下限范围内；如式(1)所示

17、

18、所述机组加、减出力约束包括：

19、δi为机组i每时段可加减出力的最大值，相邻时段之间的出力差值不超过δi，如式(2)所示：

20、-δi≤pi(t)-pi(t-1)≤δi       (2)

21、机组pi_peak为机组i进入深度调峰前的机组最小功率，δi与机组是否处于深度调峰有关系：

22、

23、所述经济最小运行时间和经济最小停机时间约束包括：

24、为机组经济最小运行时间，机组经济最小停机时间；若机组为停运状态，当机组启机后，须保持运行时间大于等于若机组为启机状态，当机组停机后，须保持停运时间大于等于

25、所述深度调峰最小运行时间包括：

26、为机组深度调峰最小运行时间，为机组深度调峰退出后最小运行时间；若机组进入深度调峰区间后，须保持运行时间大于等于若机组退出深度调峰区间后，须保持正常运行时间大于等于

27、本发明进一步的改进在：所述可用状态约束包括：

28、ui(t)表示机组i在时段t的状态，0表示停机状态，1表示启机状态；tr为检修时间区间；如果t∈tr，ui(t)＝0。

29、第二方面，本发明提供一种煤电机组调度模型构建装置，包括：

30、分类模块，用于根据所述煤电机组的启动状态，对所述启动状态进行分类；

31、建立模块，用于根据所述启动状态的不同类别，建立电网调度交互模型；

32、其中，所述电网调度交互模型以煤电机组启动成本和运行成本之和最小为目标函数；所述电网调度交互模型的约束包括：煤电机组运行约束和可用状态约束。

33、本发明进一步的改进在：所述分类模块具体被配置为：

34、收集所述煤电机组的历史停机时间数据，包括每次停机的时长、停机前后的机组状态；

35、明确启动状态的定义；

36、根据收集到的数据，将所述煤电机组的每次停机按照定义进行分类。

37、本发明进一步的改进在：所述启动成本和运行成本具体包括：

38、所述启动状态的类别包括：热态启动、温态启动和冷态启动；煤电机组启动成本为三段线性表达式；其中，chot、cwarm、ccold分别表示热启动成本、温启动成本、冷启动成本；tw为机组由热态到温态的时间，tc为由热态到冷态的时间；0至tw机组为热态，启动时成本取chot；tw至tc机组为温态，启动时成本取cwarm；tc后机组为冷态，启动时成本取ccold；

39、运行成本包括寿命损耗成本、附加煤耗成本、助燃成本，煤电机组运行成本为非凸函数；煤电机组运行成本/报价呈v形曲线；其中pi分别为煤电机组i输出功率的上下限，机组出力区间为(pi,s-1,pi,s]时，机组成本/报价为ci,s-1。

40、本发明进一步的改进在：所述根据煤电机组运行约束包括：发电机组输出功率上下限约束，机组加、减出力约束，经济最小运行时间和经济最小停机时间约束，以及深度调峰最小运行时间约束。

41、本发明进一步的改进在：所述发电机组输出功率上下限约束包括：

42、pi(t)表示机组i在时段t的出力，pi分别表示发电机组i输出功率的上下限，在运行过程中机组出力运行在上下限范围内；如式(1)所示

43、

44、所述机组加、减出力约束包括：

45、δi为机组i每时段可加减出力的最大值，相邻时段之间的出力差值不超过δi，如式(2)所示：

46、-δi≤pi(t)-pi(t-1)≤δi       (2)

47、机组pi_peak为机组i进入深度调峰前的机组最小功率，δi与机组是否处于深度调峰有关系：

48、

49、所述经济最小运行时间和经济最小停机时间约束包括：

50、为机组经济最小运行时间，机组经济最小停机时间；若机组为停运状态，当机组启机后，须保持运行时间大于等于若机组为启机状态，当机组停机后，须保持停运时间大于等于

51、所述深度调峰最小运行时间包括：

52、为机组深度调峰最小运行时间，为机组深度调峰退出后最小运行时间；若机组进入深度调峰区间后，须保持运行时间大于等于若机组退出深度调峰区间后，须保持正常运行时间大于等于

53、本发明进一步的改进在：所述可用状态约束包括：

54、ui(t)表示机组i在时段t的状态，0表示停机状态，1表示启机状态；tr为检修时间区间；如果t∈tr，ui(t)＝0。

55、第三方面，本发明提供一种电子设备，包括处理器和存储器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序以实现所述的煤电机组调度模型构建方法。

56、第四方面，本发明提供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至少一个指令，所述至少一个指令被处理器执行时实现所述的煤电机组调度模型构建方法。

57、第五方面，本发明提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序/指令，所述计算机程序/指令被处理器执行时实现所述的煤电机组调度模型构建方法。

58、与现有技术相比，本发明主要有以下有益效果：通过考虑对煤电机组内部生产工序影响重大的约束、由内部生产特性决定的外特性边界、由机组内部生产特性决定的经济性约束、以及在深度调峰/变负荷或启停过程中需考虑受锅炉和汽轮机等运行安全因素限制，构建了煤电三改后常规火电机组的适应煤电机组多工况宽功率调节特征的电网调度交互模型，充分发挥了煤电机组多工况宽功率调节特征，以保障电力可靠供应与新能源有效消纳。