計(jì)及輸電通道容量約束的中長(zhǎng)期發(fā)電計(jì)劃

張水平，付聰，左劍，王一鳴，郭瑞鵬

（1.廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力調(diào)度控制中心， 廣州 510030；2.浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院， 杭州 310027）

0 引言

隨著電網(wǎng)規(guī)模和交換容量的不斷增加，輸電斷面安全的重要性日益突出，特別是區(qū)域間的輸電通道往往成為電網(wǎng)安全運(yùn)行的薄弱環(huán)節(jié)［1］。當(dāng)輸電斷面存在功率過(guò)載時(shí)，需要及時(shí)采取措施消除線路越限，包括調(diào)整機(jī)組出力、網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)和切負(fù)荷等［2］。而在電網(wǎng)安全約束、電力市場(chǎng)和碳排放權(quán)市場(chǎng)等因素的相互影響下，調(diào)度員控制輸電斷面潮流的難度不斷增加，給電網(wǎng)的安全運(yùn)行提出了新的挑戰(zhàn)［3-7］。在保證輸電斷面安全性的各項(xiàng)措施中，調(diào)整機(jī)組出力對(duì)電網(wǎng)的沖擊和對(duì)用戶的影響最小，是最常用的控制手段［8］，對(duì)保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行和提升智能調(diào)度水平具有重要意義。

對(duì)發(fā)電計(jì)劃的研究多側(cè)重于從日前到實(shí)時(shí)的發(fā)電計(jì)劃［9-12］，而對(duì)中長(zhǎng)期發(fā)電計(jì)劃的研究則集中于水電或火水風(fēng)聯(lián)合調(diào)度［13-15］。文獻(xiàn)［16］研究了檢修計(jì)劃中長(zhǎng)期水火電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度的影響，但模型規(guī)模偏大，需要犧牲計(jì)算時(shí)間或精度。文獻(xiàn)［17］考慮了日電量平衡和斷面日交換電量校核，并非電力安全校核，對(duì)潮流越限的風(fēng)險(xiǎn)難以發(fā)現(xiàn)。文獻(xiàn)［18-19］提出了多目標(biāo)協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度模型，給出帕累托前沿和最優(yōu)折中解，以滿足當(dāng)前電網(wǎng)的綜合運(yùn)行要求。文獻(xiàn)［20］提出了年度發(fā)電計(jì)劃和檢修計(jì)劃的聯(lián)合優(yōu)化模型，為降低模型規(guī)模而大量減少了計(jì)算時(shí)段，導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確計(jì)算發(fā)電量而需開(kāi)展電量估算。

有研究進(jìn)一步考慮了輸電通道約束對(duì)發(fā)電計(jì)劃的影響。文獻(xiàn)［21］討論了因傳輸線路或斷面潮流阻塞導(dǎo)致的機(jī)組備用容量無(wú)法有效輸出的問(wèn)題。文獻(xiàn)［22］在模型中引入輸電通道的月度傳輸電量作為決策變量，但未涉及通道容量造成的限制。文獻(xiàn)［23］從輸電通道暫態(tài)穩(wěn)定限額的角度分析了主要影響因素，并形成制定發(fā)電計(jì)劃的若干原則，再在此原則的基礎(chǔ)上依次完成各電廠內(nèi)的組合優(yōu)化。文獻(xiàn)［24］在模型中計(jì)入了斷面輸電安全約束，并采用電網(wǎng)聚合的方式簡(jiǎn)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)、提高模型求解速度，而實(shí)施聚合的前提是明確電網(wǎng)各機(jī)組的詳細(xì)技術(shù)參數(shù)。此外，上述研究在遇到計(jì)算規(guī)模過(guò)大時(shí)，往往采取近似或預(yù)測(cè)的方法，對(duì)計(jì)算結(jié)果的精度或準(zhǔn)確度有影響［13，16，20，22］；亦有研究未經(jīng)過(guò)大規(guī)模電網(wǎng)算例的檢驗(yàn)［9，18-19，23］。

本文基于中長(zhǎng)期檢修計(jì)劃研究相應(yīng)的發(fā)電計(jì)劃優(yōu)化方法。首先討論各輸電線路容量的限制在正常運(yùn)行狀態(tài)和故障情況下對(duì)機(jī)組出力的制約，并據(jù)此構(gòu)造確定運(yùn)行方式下的機(jī)組出力優(yōu)化模型，旨在滿足各項(xiàng)約束的情況下提升關(guān)鍵斷面的傳輸效率。在縮減模型規(guī)模時(shí)僅消除冗余約束，不會(huì)對(duì)優(yōu)化結(jié)果的精度產(chǎn)生影響。之后，將該優(yōu)化模型與檢修計(jì)劃相結(jié)合，形成與之相適應(yīng)的中長(zhǎng)期發(fā)電調(diào)度方案。最后通過(guò)某省級(jí)電網(wǎng)的實(shí)際算例驗(yàn)證所述方法的有效性。

1 輸電通道容量約束下的機(jī)組出力限制

在電網(wǎng)各運(yùn)行方式下，多數(shù)機(jī)組的實(shí)際出力不會(huì)達(dá)到其容量值。有多種因素導(dǎo)致了對(duì)機(jī)組出力的限制：1）用于應(yīng)對(duì)負(fù)荷波動(dòng)和新能源出力波動(dòng)而預(yù)留的備用容量；2）因發(fā)電資源不足而限制了最大出力，對(duì)于水電廠表現(xiàn)為來(lái)水量不足、因防洪需要產(chǎn)生的棄水等，對(duì)于新能源電廠表現(xiàn)為風(fēng)力不足、光照不足等；3）固有的電量消耗，如廠用電和供熱造成的容量減扣；4）市場(chǎng)環(huán)境下受經(jīng)濟(jì)調(diào)度或交易合約的影響；5）電網(wǎng)安全約束造成的出力限制，如電能輸送路徑在預(yù)想故障下出現(xiàn)的輸送能力下降。一般使用“窩電”指稱由電廠外部的限制因素（第4、5類）所造成的機(jī)組容量減扣現(xiàn)象，有時(shí)也作為具體問(wèn)題研究中所關(guān)注的各類減扣的統(tǒng)稱。

此外，還存在對(duì)機(jī)組出力下限的限制，如上述第4類因素也可能需要機(jī)組至少承擔(dān)一定的出力，火力發(fā)電機(jī)組為確保鍋爐等系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)而需維持的最低技術(shù)出力，等等。在進(jìn)行機(jī)組出力優(yōu)化時(shí)，有必要計(jì)入此類下限約束。

本文所提出的機(jī)組出力優(yōu)化模型涉及由第3、5類因素產(chǎn)生的容量減扣和火電機(jī)組的最低技術(shù)出力。

2 計(jì)及輸電通道容量約束的機(jī)組出力優(yōu)化

本文首先針對(duì)運(yùn)行方式確定的場(chǎng)景構(gòu)建機(jī)組出力優(yōu)化模型。

2.1 目標(biāo)函數(shù)

考查某省級(jí)電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其簡(jiǎn)化接線圖如圖1所示），圖中虛線框表示地理上的兩個(gè)地區(qū)，實(shí)線框表示供電區(qū)域，各區(qū)域內(nèi)部聯(lián)系緊密，而各區(qū)域間僅通過(guò)少數(shù)通道（圖中的實(shí)線）連接。該電網(wǎng)的主要特征為：東部地區(qū)僅包括YD區(qū)域，為主要的受電區(qū)域；西部地區(qū)包括YB、ZY、ZC、YX、JZ這5個(gè)區(qū)域，省外送入通道、多數(shù)機(jī)組和多數(shù)直流落點(diǎn)都位于此區(qū)域，潮流呈現(xiàn)明顯的西部向東部輸送。因此需確保圖示3條關(guān)鍵通道（標(biāo)示為①、②、③）向東部地區(qū)的傳輸功率盡可能大。

圖1 某省級(jí)電網(wǎng)簡(jiǎn)化接線圖Fig.1 Brief connection diagram of a provincial power grid

據(jù)此，本文以電網(wǎng)若干關(guān)鍵輸電通道的正向傳輸功率最大和機(jī)組出力調(diào)整量最小為目標(biāo)。

式中：f為優(yōu)化目標(biāo)；i、j為節(jié)點(diǎn)編號(hào)；Lij為支路i-j；ST為關(guān)鍵輸電通道集合；Pij為支路i-j的正向傳輸功率；wT＜0為關(guān)鍵輸電通道正向傳輸功率變量的權(quán)重系數(shù)；SG為可調(diào)機(jī)組集合；P0g為機(jī)組g的初始有功出力；Pg為機(jī)組g優(yōu)化后的有功出力；wG＞0表示機(jī)組出力調(diào)節(jié)代價(jià)。

2.2 約束條件

1）潮流平衡約束

直流法潮流平衡僅考慮有功功率，并對(duì)參數(shù)作了簡(jiǎn)化，可使優(yōu)化模型更簡(jiǎn)單、易求解。但存在優(yōu)化后電網(wǎng)模型潮流不收斂的情況，因此一般仍采用交流法潮流平衡方程，將無(wú)功功率納入優(yōu)化模型。

式中：Pi、Qi分別為節(jié)點(diǎn)i發(fā)出的有功功率和無(wú)功功率；Pij、Qij分別為以節(jié)點(diǎn)i-j間電壓值V和相位差θ表示的支路有功功率和無(wú)功功率；SP、SQ分別表示發(fā)出（或消耗）有功功率、無(wú)功功率的節(jié)點(diǎn)集合；SZ為零注入節(jié)點(diǎn)集合。

為避免電網(wǎng)運(yùn)行在可行域邊界附近導(dǎo)致潮流極易不收斂，考慮對(duì)非PV節(jié)點(diǎn)添加電壓限值。

式中：SV為PV節(jié)點(diǎn)集合；分別為節(jié)點(diǎn)i電壓值Vi的下限和上限。

2）機(jī)組出力約束

這里添加的機(jī)組出力約束指因電廠固有電量消耗、機(jī)組最低技術(shù)出力等直接制約因素產(chǎn)生的對(duì)送出功率的限制，具體數(shù)據(jù)可直接收集、統(tǒng)計(jì)獲得。

3）支路基態(tài)潮流約束

當(dāng)兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間僅通過(guò)一條線路或變壓器連接時(shí)，該線路或變壓器的基態(tài)潮流以其載流能力的上限為約束。對(duì)于并列運(yùn)行的多條線路或多臺(tái)變壓器，由于有功潮流的分配由設(shè)備參數(shù)決定，各設(shè)備流過(guò)的有功潮流與其參數(shù)近似線性相關(guān)，所以應(yīng)把并列設(shè)備作為一個(gè)設(shè)備組［25］，統(tǒng)一添加運(yùn)行約束。

式中：SD為設(shè)備組集合；分別為設(shè)備組D基態(tài)正方向功率（長(zhǎng)期允許載流量）P0D的下限和上限（上標(biāo)0表示基態(tài)），可通過(guò)各設(shè)備間的潮流比例和關(guān)鍵設(shè)備的長(zhǎng)期允許載流量獲得。對(duì)于無(wú)并列運(yùn)行設(shè)備的情況，可視作僅有單個(gè)設(shè)備的設(shè)備組。

可考慮從設(shè)備組中選出潮流最容易越限的支路作為“監(jiān)視支路”［26］，僅添加監(jiān)視支路的潮流約束。記設(shè)備d的潮流占設(shè)備組D總潮流的比例為分支系數(shù)Kd，則監(jiān)視支路為滿足式（9）的支路。

實(shí)際電網(wǎng)模型中可能存在無(wú)法消除的基態(tài)潮流越限，因此需對(duì)P0D作松弛，并在目標(biāo)函數(shù)中添加參數(shù)，如式（10）所示。

式中：k0D為針對(duì)支路基態(tài)潮流值P0D添加的松弛變量；w0P為支路基態(tài)潮流變量的松弛代價(jià)。

4）預(yù)想故障潮流約束

除了基態(tài)潮流中所體現(xiàn)的輸電通道容量限制，還需計(jì)入電網(wǎng)所關(guān)注各類故障下的潮流中所體現(xiàn)的通道限制，一般選擇線路N-1和并列線路N-2下的安全約束。支路在故障下的潮流是其基態(tài)潮流及所開(kāi)斷各支路潮流的線性函數(shù)，因此，預(yù)想故障k發(fā)生后設(shè)備組D1的潮流約束為：

同樣地，可僅添加監(jiān)視支路的預(yù)想故障潮流約束，此時(shí)監(jiān)視支路為滿足式（12）的支路。

實(shí)際的電網(wǎng)模型中可能存在未消除或無(wú)法消除的預(yù)想故障潮流越限，優(yōu)化后電網(wǎng)模型也很可能存在若干此類越限，因此需對(duì)PkD作松弛，并在目標(biāo)函數(shù)中添加

式中：SkS為待考查預(yù)想故障潮流約束的設(shè)備組集合；kkD為針對(duì)PkD添加的松弛變量；wkP為預(yù)想故障潮流變量的松弛代價(jià)；D為集合的元素，即設(shè)備組。

5）區(qū)域間出力均衡約束

考慮各區(qū)域發(fā)電比例的均衡，定義區(qū)域n的機(jī)組出力水平為

式中：SA為電網(wǎng)中所劃分區(qū)域的集合；Ga為區(qū)域a中的機(jī)組集合；Pg為機(jī)組g的出力；PEg為機(jī)組g的裝機(jī)容量。

向模型中添加對(duì)各區(qū)域機(jī)組出力水平不均衡度的約束，如式（15）所示。

式中：TΣ為電網(wǎng)整體的機(jī)組出力水平；α%為允許的不均衡度上限。需注意，α%較小時(shí)容易導(dǎo)致優(yōu)化問(wèn)題無(wú)解，應(yīng)當(dāng)結(jié)合電網(wǎng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)確定該上限值。

2.3 對(duì)純負(fù)荷斷面的處理

電網(wǎng)中可能存在一類特殊的區(qū)域，其中不含任何電廠，僅有靠近負(fù)荷側(cè)的變電站，整個(gè)區(qū)域完全依賴外界的電力輸入，可稱之為“純負(fù)荷斷面”。純負(fù)荷斷面的運(yùn)行方式變化不會(huì)對(duì)機(jī)組出力產(chǎn)生影響，或稱其對(duì)各機(jī)組出力的靈敏度為零。從另一角度來(lái)看，若純負(fù)荷斷面本身即存在（基態(tài)或預(yù)想故障下的）潮流越限，則無(wú)法通過(guò)調(diào)整機(jī)組出力的方法消除，這會(huì)導(dǎo)致機(jī)組出力優(yōu)化問(wèn)題無(wú)解。因此，有必要識(shí)別出這類區(qū)域并忽略其中的越限，或通過(guò)對(duì)變量和約束的松弛消除其對(duì)問(wèn)題求解的影響。

3 基于檢修計(jì)劃的中長(zhǎng)期發(fā)電計(jì)劃聯(lián)合優(yōu)化

在形成針對(duì)特定運(yùn)行方式的機(jī)組出力優(yōu)化模型后，繼續(xù)探討基于檢修計(jì)劃獲取中長(zhǎng)期發(fā)電計(jì)劃的聯(lián)合優(yōu)化方法。比如，針對(duì)月度檢修計(jì)劃形成相應(yīng)的月度發(fā)電計(jì)劃，之后可以該方案為基礎(chǔ)，在日前再根據(jù)短期負(fù)荷預(yù)測(cè)等信息完成精細(xì)化的發(fā)電調(diào)度方案［27］。

以月度檢修計(jì)劃為例，所安排的檢修時(shí)間粒度為一天，則每一天存在一個(gè)因設(shè)備檢修安排而產(chǎn)生的運(yùn)行方式斷面。又由于實(shí)際上存在連續(xù)多天設(shè)備檢修狀態(tài)相同的情況，因此一個(gè)月內(nèi)有區(qū)別的運(yùn)行方式斷面數(shù)并不多。合并相鄰日期相同運(yùn)行方式斷面的過(guò)程如圖2所示。

圖2 運(yùn)行方式斷面示例Fig.2 An example of creating the operation mode snapshots

為根據(jù)檢修計(jì)劃形成相應(yīng)的發(fā)電計(jì)劃，可依次對(duì)每個(gè)運(yùn)行方式斷面應(yīng)用機(jī)組出力優(yōu)化，并將出力調(diào)整結(jié)果作為后一個(gè)方式斷面的基礎(chǔ)，如此不斷完成針對(duì)各方式斷面的優(yōu)化。

基于檢修計(jì)劃的中長(zhǎng)期發(fā)電計(jì)劃聯(lián)合優(yōu)化流程圖如圖3所示。

圖3 基于檢修計(jì)劃的中長(zhǎng)期發(fā)電計(jì)劃聯(lián)合優(yōu)化流程圖Fig.3 Flow chart of combined optimization of medium- and long-term generation scheduling based on maintenance plans

4 算例分析

本文采用某省級(jí)電網(wǎng)的數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)試和分析。該電網(wǎng)的簡(jiǎn)化接線圖如圖1所示，其中共有統(tǒng)調(diào)機(jī)組299臺(tái)，包含若干不可調(diào)機(jī)組和窩電程度偏高的機(jī)組。所考查的預(yù)想故障包括500 kV和220 kV等級(jí)的線路N-1和并列線路N-2。

4.1 確定運(yùn)行方式下的機(jī)組出力優(yōu)化結(jié)果

4.1.1 優(yōu)化模型求解

使用某個(gè)運(yùn)行方式下的PSD-BPA模型，該方式已由運(yùn)行人員調(diào)整機(jī)組出力以提升東部地區(qū)受電量并改善窩電情況。其中有2 531項(xiàng)預(yù)想故障待考查，所生成的機(jī)組出力優(yōu)化模型含有93 748個(gè)變量，78 594條等式約束，51 257條不等式約束。

基于以下考慮確定模型中的各系數(shù)：“關(guān)鍵輸電通道正向傳輸功率最大”是本研究所關(guān)注的關(guān)鍵目標(biāo)，而“機(jī)組出力調(diào)整量最小”是各類涉及機(jī)組出力調(diào)整的優(yōu)化方法中的通用目標(biāo)之一，因此有|wT|＞wG以優(yōu)先滿足關(guān)鍵目標(biāo)；優(yōu)化目標(biāo)應(yīng)在各潮流約束盡量不越限的情況下達(dá)成，因此松弛代價(jià)系數(shù)應(yīng)大于上述兩系數(shù)；又由于需優(yōu)先滿足基態(tài)潮流約束，則有w0P＞wkP。本算例使用的系數(shù)見(jiàn)表1。

表1 機(jī)組出力優(yōu)化模型中的系數(shù)Tab.1 Values of the coefficients in the optimization model

對(duì)于所生成的模型采用原對(duì)偶內(nèi)點(diǎn)法優(yōu)化，采用不對(duì)稱分解法求解修正方程，在迭代39次后收斂，求解過(guò)程中的不可行性變化曲線如圖4所示?？梢钥闯觯疚乃岢龅臋C(jī)組出力優(yōu)化模型可快速、有效地獲得最優(yōu)解。

圖4 機(jī)組出力優(yōu)化求解過(guò)程中的不可行性變化曲線Fig.4 Infeasibility curves during the iteration of the generation optimization

4.1.2 關(guān)鍵輸電通道正向潮流變化情況分析

優(yōu)化后關(guān)鍵輸電通道正向潮流的變化情況如圖5所示。

圖5 關(guān)鍵輸電通道正向潮流變化情況Fig.5 Power flow changes of key transmission channels

相較于優(yōu)化前的運(yùn)行方式，東部地區(qū)通過(guò)3條關(guān)鍵輸電通道獲得的電量有所上升。但通道③傳輸功率下降，是因?yàn)槌跏歼\(yùn)行方式下該通道在東部地區(qū)的落點(diǎn)附近存在多項(xiàng)預(yù)想故障下的潮流越限，且難以消除。

4.1.3 潮流越限情況分析

該運(yùn)行方式在優(yōu)化前后均無(wú)基態(tài)下的潮流越限，以下比較預(yù)想故障下的潮流越限情況：優(yōu)化前的電網(wǎng)模型中不含線路的基態(tài)潮流越限，在72項(xiàng)預(yù)想故障下的線路潮流越限中，有18項(xiàng)越限位于500 kV通道，其中8項(xiàng)涉及關(guān)鍵輸電通道；優(yōu)化調(diào)整后的電網(wǎng)模型中不含線路的基態(tài)潮流越限，在47項(xiàng)預(yù)想故障下的線路潮流越限中，有5項(xiàng)越限位于500 kV通道，其中1項(xiàng)涉及關(guān)鍵輸電通道，3項(xiàng)位于通道③在東部地區(qū)的落點(diǎn)附近。優(yōu)化前后500 kV通道潮流越限情況如表2所示，各項(xiàng)越限在優(yōu)化后得以消除或越限率明顯降低。

表2 優(yōu)化前后500 kV通道的潮流越限情況Tab.2 Power overflow changes of 500 kV transmission channels

4.1.4 機(jī)組出力調(diào)整情況分析

優(yōu)化過(guò)程對(duì)各電廠出力的調(diào)整情況如圖6所示，該柱狀圖中的每個(gè)條柱表示一個(gè)電廠的出力調(diào)整量。

圖6 優(yōu)化過(guò)程對(duì)各電廠出力的調(diào)整情況Fig.6 Generator output adjustments during the optimization

由于機(jī)組出力調(diào)節(jié)代價(jià)系數(shù)小于其他系數(shù)，所以會(huì)出現(xiàn)為消除潮流越限或關(guān)鍵輸電通道傳輸功率而大幅調(diào)節(jié)機(jī)組出力的情況。以下選取幾種典型情況對(duì)此做出說(shuō)明。

優(yōu)化后出力增加的電廠多位于西部地區(qū)，這與關(guān)鍵輸電通道正向傳輸功率最大的目標(biāo)相符。較特殊的是，出力上升最多的電廠位于東部地區(qū)，這主要用于應(yīng)對(duì)通道③傳輸功率下降導(dǎo)致的用電缺口。

在受窩電影響而做出調(diào)整的電廠中，出力下降最多的是HM廠，相關(guān)電氣連接如圖7所示。其通過(guò)并列的3條500 kV線路連接到LG站，在并列線路N-2時(shí)僅通過(guò)一回線路向外供電，則HM廠出力受到其中載流能力最小的HM-LG（Ⅲ）線的制約。

圖7 HM電廠電氣連接示意圖Fig.7 Electrical diagram of “HM” power plant

再以另一個(gè)局部區(qū)域?yàn)槔?，廠站連接情況如圖8所示。

圖8中有4個(gè)電廠，通過(guò)GA、JL兩個(gè)500 kV變電站向外供電。在初始運(yùn)行方式下，ZA-BY-JHBT-JL路徑存在若干預(yù)想故障下的潮流越限情況。優(yōu)化過(guò)程對(duì)各電廠出力的調(diào)整如表3所示，通過(guò)限制ZA廠和BH廠的出力消除了各項(xiàng)越限。

表3 電網(wǎng)局部區(qū)域電廠出力調(diào)整情況Tab.3 Power plant output adjustments in the subarea of the grid

圖8 電網(wǎng)局部區(qū)域廠站連接情況Fig.8 Connections of the substations in a subarea of the grid

4.1.5 小結(jié)

該算例表明，本文提出的優(yōu)化模型可快速獲得最優(yōu)解；給出的機(jī)組出力調(diào)整方案消除或減輕了大量潮流越限情況，電網(wǎng)各局部區(qū)域以及各地區(qū)間的潮流分布更合理，關(guān)鍵輸電通道正向傳輸情況符合預(yù)期，明顯優(yōu)于運(yùn)行人員通過(guò)經(jīng)驗(yàn)和大量計(jì)算確定的運(yùn)行方式。

針對(duì)部分機(jī)組出力調(diào)整量較大的情況，可考慮對(duì)不同機(jī)組設(shè)定不同的調(diào)節(jié)代價(jià)。但這會(huì)導(dǎo)致目標(biāo)函數(shù)中不同系數(shù)間的配合更改困難，一組固定系數(shù)的適用范圍變窄。此問(wèn)題有待進(jìn)一步研究。

4.2 基于檢修計(jì)劃的月度發(fā)電計(jì)劃優(yōu)化結(jié)果

使用某月的部分檢修計(jì)劃及相應(yīng)運(yùn)行方式下的PSD-BPA模型進(jìn)行測(cè)試，其中包括6項(xiàng)檢修計(jì)劃，共產(chǎn)生6個(gè)運(yùn)行方式斷面，如圖9所示。

圖9 按檢修計(jì)劃產(chǎn)生的運(yùn)行方式斷面Fig.9 Operation mode snapshots created according to the maintenance plan

針對(duì)各運(yùn)行方式斷面使用各自的基態(tài)模型分別優(yōu)化和使用本文提出的發(fā)電計(jì)劃聯(lián)合優(yōu)化流程，所得機(jī)組出力總調(diào)整情況的對(duì)比如圖10所示。

圖10 針對(duì)各運(yùn)行方式斷面的機(jī)組出力總調(diào)整量對(duì)比Fig.10 Comparison of generator output adjustmentsupon the operation mode snapshots

可以看出，使用分別優(yōu)化時(shí)各方式斷面的機(jī)組出力調(diào)整量維持在較高水平，使用聯(lián)合優(yōu)化方法時(shí)出力調(diào)整量明顯減少。特別地，兩種優(yōu)化方法針對(duì)方式斷面A的出力調(diào)整量相同，是因?yàn)閮烧呋谙嗤幕鶓B(tài)模型進(jìn)行優(yōu)化。

5 結(jié)論

本文針對(duì)輸電通道容量限制導(dǎo)致的機(jī)組窩電情況進(jìn)行討論，并將相關(guān)約束條件引入確定運(yùn)行方式下的發(fā)電優(yōu)化模型中，以關(guān)鍵斷面?zhèn)鬏斝首畲蠛蜋C(jī)組出力調(diào)整量最小為目標(biāo)獲得相應(yīng)的最優(yōu)發(fā)電計(jì)劃。又針對(duì)檢修計(jì)劃擴(kuò)展了所述發(fā)電優(yōu)化模型，獲得與之相適應(yīng)的中長(zhǎng)期發(fā)電調(diào)度基礎(chǔ)方案。使用某省級(jí)電網(wǎng)的模型數(shù)據(jù)和檢修信息對(duì)所述方法進(jìn)行了驗(yàn)證，得出結(jié)論如下。

1）所采用的發(fā)電優(yōu)化模型消除了各設(shè)備組中的冗余約束，可在縮減模型規(guī)模的同時(shí)不對(duì)優(yōu)化結(jié)果的精度產(chǎn)生影響；

2）優(yōu)化模型給出的機(jī)組出力調(diào)整方案可有效消除或減輕電網(wǎng)中的潮流越限情況，合理分配潮流并確保關(guān)鍵輸電通道的傳輸效率；

3）所提出的發(fā)電計(jì)劃聯(lián)合優(yōu)化方法通過(guò)合并相同運(yùn)行方式斷面以減少計(jì)算量，基于前一個(gè)斷面優(yōu)化結(jié)果的聯(lián)合優(yōu)化策略可大幅降低各運(yùn)行方式下的機(jī)組出力調(diào)整量。

后續(xù)研究將考慮在發(fā)電計(jì)劃中計(jì)入更多運(yùn)行約束，進(jìn)一步提升方法的實(shí)用性。