一种考虑核电调峰的电力电量平衡分析方法及系统与流程

1.本发明涉及新能源发电技术领域，具体涉及一种考虑核电调峰的电力电量平衡分析方法及系统。


背景技术：

2.随着将构建以新能源为主体的新型电力系统，新能源将成为电力供应的主体。高比例新能源电力系统中风电和光伏发电出力的波动性、不确定性给电力电量平衡带来较大影响。随着能源清洁转型和新能源装机占比的不断提升，高比例新能源运行场景下电力的可靠供应与高效消纳将面临巨大挑战，电网调峰形势愈发严峻。长期以来核电机组在电力系统中都以带基荷的方式运行，随着能源结构转型和第三代压水堆技术的迅速发展及投运，在福建等高核电比例的省份，核电参与调峰已成为必然趋势，因此，在新能源电力系统电力电量平衡分析中，需要建立核电机组的调峰模型，在保证电力可靠供应的前提下最大化新能源消纳。
3.目前，对于核电并网后的优化运行以及核电参与调峰方面的研究较少，采用的传统核电机组调峰模型都是考虑按照“12-3-6-3”或者“15-1-7-1”的负荷跟踪模式来进行调峰，调峰时段固定，灵活性不足，且没有考虑到高比例新能源的运行特性，本发明专利提出了一种考虑核电调峰的新能源电力系统电力电量平衡分析方法，基于核电机组实际运行特点，用多状态运行变量对核电调峰模型进行表征，以新能源消纳最大为优化目标，计及系统约束和各类型电源运行约束，实现新能源电力系统运行方式的精确模拟。


技术实现要素：

4.为了解决现有对核电并网后的优化运行以及核电参与调峰方面的研究较少，传统核电机组调峰时段固定，灵活性不足，且没有考虑到高比例新能源的运行特性的问题，本发明提供了一种考虑核电调峰的电力电量平衡分析方法，包括：
5.将待测时段内区域电网的运行数据输入到预先构建的电力电量平衡分析模型中经过时序生产模拟得到待测时段内的核电机组出力；
6.基于所述待测时段内的核电机组出力分析新能源电力系统电力电量的平衡状态；
7.其中，所述电力电量平衡分析模型是以新能源消纳最大为优化目标、以核电调峰系统约束和电源运行约束为约束条件构建的。
8.优选的，所述电力电量平衡分析模型的构建，包括：
9.以新能源消纳最大为目标构建目标函数；
10.以核电功率约束、核电最低电量约束、核电调峰状态约束、核电调峰次数约束、核电机组额定功率最小持续时间约束、核电机组低功率最小持续时间约束、系统旋转备用容量约束、区域负荷平衡约束、区域间线路传输容量约束、机组优化功率约束、机组优化功率爬坡约束、机组运行台数约束、火电启停机逻辑约束、新能源发电处理约束为约束条件。
11.优选的，所述待测时段内区域电网的运行数据，包括：
12.风电出力、光伏发电出力、核电机组功率、机组容量、机组类型、核电机组的最大出力、核电机组的最小出力、核电机组的最低电量、调峰次数、降功率状态和电网外送联络线功率。
13.优选的，所述目标函数如下式所示：
[0014][0015]
式中，n为电网分区数；n为电网分区索引；t表示调度时间的总长度；t为仿真时间步长；pw(t,n)为分区n在时段t的风电出力；p
pv
(t,n)为分区在时段t的光伏发电出力。
[0016]
优选的，所述核电功率约束，如下式所示：
[0017][0018]
式中，为区域n的第j个核电机组t时刻的出力；为区域n的第j个核电机组t时刻的最大出力；为区域n的第j个核电机组t时刻的最小出力；sn为调峰深度划分的档位；为区域n的第j个核电机组t时刻的调峰档位深度；aj(t,n)为调峰位置系数。
[0019]
优选的，所述区域负荷平衡约束，如下式所示：
[0020][0021]
式中，pj(t,n)为电网分区n第t时段第j类单台机组的发电功率；为电网分区n第t时段的所有常规机组的总功率之和；in为电网分区n与其他电网分区相连接的传输线个数；li(t)为第t时段第i条传输线的输电功率；p
l
(t,n)为电网分区n第t时段的电力负荷。
[0022]
优选的，所述新能源发电出力约束，包括：
[0023][0024]
式中，为时刻t时风电的理论出力；为时刻t光伏发电的理论出力。
[0025]
优选的，所述基于所述待测时段内的核电机组出力分析新能源电力系统电力电量的平衡状态，包括：
[0026]
当核电机组出力等于核电机组额定功率时，新能源电力系统电力电量的平衡状态为供电不足状态；
[0027]
当核电机组出力小于核电机组额定功率时，新能源电力系统电力电量的平衡状态为弃电状态。
[0028]
基于同一发明构思本发明还提供了一种考虑核电调峰的电力电量平衡分析系统，包括：
[0029]
模拟模块，用于将待测时段内区域电网的运行数据输入到预先构建的电力电量平
衡分析模型中经过时序生产模拟得到待测时段内的核电机组出力；
[0030]
分析模块，用于基于所述待测时段内的核电机组出力分析新能源电力系统电力电量的平衡状态；
[0031]
其中，所述电力电量平衡分析模型是以新能源消纳最大为优化目标、以核电调峰系统约束和电源运行约束为约束条件构建的。
[0032]
优选的，所述系统还包括电力电量平衡分析模型构建模块：
[0033]
电力电量平衡分析模型构建模块用于：
[0034]
以新能源消纳最大为目标构建目标函数；
[0035]
以核电功率约束、核电最低电量约束、核电调峰状态约束、核电调峰次数约束、核电机组额定功率最小持续时间约束、核电机组低功率最小持续时间约束、系统旋转备用容量约束、区域负荷平衡约束、区域间线路传输容量约束、机组优化功率约束、机组优化功率爬坡约束、机组运行台数约束、火电启停机逻辑约束、新能源发电处理约束为约束条件。
[0036]
优选的，所述分析模块，包括：
[0037]
当核电机组出力等于核电机组额定功率时，新能源电力系统电力电量的平衡状态为供电不足状态；
[0038]
当核电机组出力小于核电机组额定功率时，新能源电力系统电力电量的平衡状态为弃电状态。
[0039]
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0040]
本发明提供了一种考虑核电调峰的电力电量平衡分析方法，包括：将待测时段内区域电网的运行数据输入到预先构建的电力电量平衡分析模型中经过时序生产模拟得到待测时段内的核电机组出力；基于所述待测时段内的核电机组出力分析新能源电力系统电力电量的平衡状态；其中，所述电力电量平衡分析模型是以新能源消纳最大为优化目标、以核电调峰系统约束和电源运行约束为约束条件构建的。本发明基于核电机组实际运行特点，建立了核电机组调峰模型，并以新能源消纳最大为优化目标建立了新能源电力系统电力电量平衡分析模型，解决了现有对核电并网后的优化运行以及核电参与调峰方面的研究较少，传统核电机组调峰时段固定，灵活性不足，且没有考虑到高比例新能源的运行特性的问题，充分考虑了核电机组参与调峰的灵活性需求，实现新能源电力系统运行方式的精确模拟。
附图说明
[0041]
图1是本发明提供的一种考虑核电调峰的电力电量平衡分析方法流程图；
[0042]
图2是本发明的摘要框图。
具体实施方式
[0043]
为了更好地理解本发明，下面结合说明书附图和实例对本发明的内容做进一步的说明。
[0044]
实施例1：
[0045]
本发明提供的一种考虑核电调峰的电力电量平衡分析方法,如图1所示，包括：
[0046]
步骤1：将待测时段内区域电网的运行数据输入到预先构建的电力电量平衡分析
模型中经过时序生产模拟得到待测时段内的核电机组出力；
[0047]
步骤2：基于所述待测时段内的核电机组出力分析新能源电力系统电力电量的平衡状态；
[0048]
其中，所述电力电量平衡分析模型是以新能源消纳最大为优化目标、以核电调峰系统约束和电源运行约束为约束条件构建的。
[0049]
本实施例中提到的待测时段内区域电网的运行数据，包括：
[0050]
风电出力、光伏发电出力、核电机组功率、机组容量、机组类型、核电机组的最大出力、核电机组的最小出力、核电机组的最低电量、调峰次数、降功率状态和电网外送联络线功率。
[0051]
搜集并整理实际省级电网中，时间长度为1年，时间分辨率为15min的风电、光伏、负荷的历史数据，火电、水电、核电等各类电源的机组信息，包括机组容量，机组类型，机组的最大、最小出力等，电网外送联络线功率，电网拓扑等。
[0052]
本实施例在步骤1之前还包括电力电量平衡分析模型的构建；
[0053]
电力电量平衡分析模型的构建，包括：
[0054]
以新能源消纳最大为目标构建目标函数；
[0055]
以核电功率约束、核电最低电量约束、核电调峰状态约束、核电调峰次数约束、核电机组额定功率最小持续时间约束、核电机组低功率最小持续时间约束、系统旋转备用容量约束、区域负荷平衡约束、区域间线路传输容量约束、机组优化功率约束、机组优化功率爬坡约束、机组运行台数约束、火电启停机逻辑约束、新能源发电处理约束为约束条件。
[0056]
步骤1中对将待测时段内区域电网的运行数据输入到预先构建的电力电量平衡分析模型中经过时序生产模拟得到待测时段内的核电机组出力，包括：
[0057]
主要约束条件包括：
[0058]
(1)核电功率约束
[0059][0060][0061]
式中，为区域n的第j个核电机组t时刻的出力，为区域n的第j个核电机组t时刻的最大出力；为区域n的第j个核电机组t时刻最小出力，sn为调峰深度划分的档位，为区域n的第j个核电机组t时刻的调峰档位深度，αj(t,n)为调峰位置系数，取值范围为[0,1],当调峰位置系数为0时，核电机组处于最大出力位置，当调峰位置系数为1时，核电机组处于最小出力位置。
[0062]
(2)核电最低电量约束
[0063][0064]
式中，为区域n的第j个核电机组的最低电量。
[0065]
(3)为保证核电机组只运行于一个功率下，还应满足如下核电调峰状态约束。
[0066]
x
nc
(t,n)+y
nc
(t,n)＝1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0067]
eps≤x
nc
(t,n)+αj(t,n)≤1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0068]
w(t,n)-y
nc
(t,n)≥0
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0069]
式中，x
nc
(t,n)为区域n的第j个核电机组的额定功率状态，y
nc
(t,n)为降功率状态，w(t,n)为弃风状态，保证了核电机组在不弃电时正常运行，只有在弃电时才会可能调峰，降功率运行，eps为大于0的一个常数。
[0070]
(4)核电调峰次数约束
[0071][0072]
式中，为一段时间t内的调峰次数，该约束保证了核电机组的调峰次数在一定范围内。
[0073]
(5)核电机组额定功率/低功率最小持续时间约束
[0074]
x
nc
(t,n)+y
nc
(t+1,n)+y
nc
(t+2,n)+...+y
nc
(t+k,n)≤1
ꢀꢀꢀ
(8)
[0075]ync
(t,n)+x
nc
(t+1,n)+x
nc
(t+2,n)+...+x
nc
(t+k,n)≤1
ꢀꢀꢀ
(9)
[0076]
式中，k由机组额定功率最小持续时间或低功率最小持续时间参数决定，其反映了额定功率或低功率需要保持的最小时间步长。此约束的考虑，主要是由于受到核电机组的物理特性及机组能耗和运行成本的制约，机组无法频繁的进行功率切换。
[0077]
建立考虑核电调峰的新能源电力系统电力电量平衡分析模型，综合考虑电网的风电/光伏时间序列特性、负荷时序特性、机组调峰特性、电网送出能力等因素，以新能源消纳最大为目标，逐时段优化全网的电力平衡，模型的目标函数和约束条件如下：
[0078]
(1)目标函数，全网新能源消纳最大：
[0079][0080]
式中：n为电网分区数；n为电网分区索引；t表示调度时间的总长度；t为仿真时间步长；pw(t,n)为分区n在时段t的风电出力；p
pv
(t,n)为分区在时段t的光伏发电出力。
[0081]
(2)系统旋转备用容量约束
[0082][0083]
式中：p
re
和n
re
分别为系统设定的正旋转备用和负旋转备用；p
j,max
(t,n)和p
j,min
(t,n)分别为电网分区n中第j类机组的出力上限和出力下限；sj(t,n)为电网分区n中第j类机组的开机台数；p
l
(t,n)为电网分区n第t时段的电力负荷。
[0084]
(3)区域负荷平衡约束
[0085][0086]
式中：pj(t,n)为电网分区n第t时段第j类单台机组的发电功率；为电网分区n第t时段的所有常规机组的总功率之和；in为电网分区n与其他电网分区相连接
的传输线个数；li(t)为第t时段第i条传输线的输电功率；
[0087]
(4)区域间线路传输容量约束
[0088]-l
i,max
≤li(t)≤l
i,max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(13)式中：l
imax
为第i条传输线传输容量的上下限。
[0089]
(5)机组优化功率约束
[0090]
0≤δpj(t,n)≤[p
j,max
(t,n)-p
j,min
(t,n)]
·
sj(t,n)
ꢀꢀꢀꢀ
(14)
[0091]
pj(t,n)＝p
j,min
(t,n)sj(t,n)+δpj(t,n)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(15)
[0092]
式中：δpj(t,n)为区域n中第j类火电机组在t时段的优化功率大小。
[0093]
(6)机组优化功率爬坡率约束
[0094]
pj(t+1,n)-pj(t,n)≤δp
j,up
(n)
ꢀꢀ
(16)
[0095]
pj(t,n)-pj(t+1,n)≤δp
j,down
(n)
ꢀꢀ
(17)
[0096]
式中：δp
j,up
(n)，δp
j,down
(n)分别为第j台机组的最大上爬坡率和最大下爬坡率。
[0097]
(7)机组运行台数约束
[0098]
0≤sj(t,n)≤s
j.max
(n)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(18)
[0099]
式中：s
j.max
(n)为区域n第j类机组的总台数。
[0100]
(8)火电启停机逻辑约束
[0101][0102][0103]
0≤y(t)+z(t)≤1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(21)
[0104]-z(t)
×sj,max
(n)＜＜sj(t,n)-sj(t-1,n)＜＜y(t)
×sj,max
(n)
ꢀꢀ
(22)
[0105]
式中：y(t)和z(t)为系统t时段的启动指令和停机指令；sj(t-1,n)为电网t-1时刻的分区n中第j类机组的开机台数。
[0106]
(9)新能源发电出力约束
[0107][0108][0109]
式中：为时刻t时风电的理论出力；为时刻t光伏发电的理论出力。
[0110]
步骤2中对基于所述待测时段内的核电机组出力分析新能源电力系统电力电量的平衡状态，包括：
[0111]
核电机组在发生新能源弃电时可以进行调峰，可能会低功率运行，不弃电时核电按照额定功率运行，同时在模型中增加核电最低电量约束、核电周调峰次数约束等。为尽可能满足核电机组参与调峰的灵活性需求，核电的安全调峰深度范围可以在最小技术出力和最大技术出力范围内进行调节。
[0112]
对电力电量平衡模型求解，上述新能源电力系统电力电量平衡分析模型为混合整数线性规划问题，可调用cplex求解器求解，可以得到电网各时刻的供电不足和弃电情况。
[0113]
实施例2：
[0114]
基于同一种构思本发明还提供了一种考虑核电调峰的电力电量平衡分析系统，如
图2所示，包括：
[0115]
模拟模块，用于将待测时段内区域电网的运行数据输入到预先构建的电力电量平衡分析模型中经过时序生产模拟得到待测时段内的核电机组出力；
[0116]
分析模块，用于基于所述待测时段内的核电机组出力分析新能源电力系统电力电量的平衡状态；
[0117]
其中，所述电力电量平衡分析模型是以新能源消纳最大为优化目标、以核电调峰系统约束和电源运行约束为约束条件构建的。
[0118]
模拟模块，具体用于：
[0119]
建立核电机组调峰模型：
[0120]
主要约束条件包括：
[0121]
(1)核电功率约束
[0122][0123][0124]
式中，为区域n的第j个核电机组t时刻的出力，为区域n的第j个核电机组t时刻的最大出力；为区域n的第j个核电机组t时刻最小出力，sn为调峰深度划分的档位，为区域n的第j个核电机组t时刻的调峰档位深度，αj(t,n)为调峰位置系数，取值范围为[0,1],当调峰位置系数为0时，核电机组处于最大出力位置，当调峰位置系数为1时，核电机组处于最小出力位置。
[0125]
(2)核电最低电量约束
[0126][0127]
式中，为区域n的第j个核电机组的最低电量。
[0128]
(3)为保证核电机组只运行于一个功率下，还应满足如下核电调峰状态约束。
[0129]
x
nc
(t,n)+y
nc
(t,n)＝1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0130]
eps≤x
nc
(t,n)+αj(t,n)≤1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(5)
[0131]
w(t,n)-y
nc
(t,n)≥0
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(6)
[0132]
式中，x
nc
(t,n)为区域n的第j个核电机组的额定功率状态，y
nc
(t,n)为降功率状态，w(t,n)为弃风状态，保证了核电机组在不弃电时正常运行，只有在弃电时才会可能调峰，降功率运行，eps为大于0的一个常数。
[0133]
(4)核电调峰次数约束
[0134][0135]
式中，为一段时间t内的调峰次数，该约束保证了核电机组的调峰次数在一定范围内。
[0136]
(5)核电机组额定功率/低功率最小持续时间约束
[0137]
x
nc
(t,n)+y
nc
(t+1,n)+y
nc
(t+2,n)+...+y
nc
(t+k,n)≤1
ꢀꢀꢀ
(8)
[0138]ync
(t,n)+x
nc
(t+1,n)+x
nc
(t+2,n)+...+x
nc
(t+k,n)≤1
ꢀꢀꢀ
(9)
[0139]
式中，k由机组额定功率最小持续时间或低功率最小持续时间参数决定，其反映了额定功率或低功率需要保持的最小时间步长。此约束的考虑，主要是由于受到核电机组的物理特性及机组能耗和运行成本的制约，机组无法频繁的进行功率切换。
[0140]
建立考虑核电调峰的新能源电力系统电力电量平衡分析模型，综合考虑电网的风电/光伏时间序列特性、负荷时序特性、机组调峰特性、电网送出能力等因素，以新能源消纳最大为目标，逐时段优化全网的电力平衡，模型的目标函数和约束条件如下：
[0141]
(1)目标函数，全网新能源消纳最大：
[0142][0143]
式中：n为电网分区数；n为电网分区索引；t表示调度时间的总长度；t为仿真时间步长；pw(t,n)为分区n在时段t的风电出力；p
pv
(t,n)为分区在时段t的光伏发电出力。
[0144]
(2)系统旋转备用容量约束
[0145][0146]
式中：p
re
和n
re
分别为系统设定的正旋转备用和负旋转备用；p
j,max
(t,n)和p
j,min
(t,n)分别为电网分区n中第j类机组的出力上限和出力下限；sj(t,n)为电网分区n中第j类机组的开机台数；p
l
(t,n)为电网分区n第t时段的电力负荷。
[0147]
(3)区域负荷平衡约束
[0148][0149]
式中：pj(t,n)为电网分区n第t时段第j类单台机组的发电功率；为电网分区n第t时段的所有常规机组的总功率之和；in为电网分区n与其他电网分区相连接的传输线个数；li(t)为第t时段第i条传输线的输电功率；
[0150]
(4)区域间线路传输容量约束
[0151]-l
i,max
≤li(t)≤l
i,max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(13)
[0152]
式中：l
imax
为第i条传输线传输容量的上下限。
[0153]
(5)机组优化功率约束
[0154]
0≤δpj(t,n)≤[p
j,max
(t,n)-p
j,min
(t,n)]
·
sj(t,n)
ꢀꢀꢀꢀ
(14)
[0155]
pj(t,n)＝p
j,min
(t,n)sj(t,n)+δpj(t,n)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(15)
[0156]
式中：δpj(t,n)为区域n中第j类火电机组在t时段的优化功率大小。
[0157]
(6)机组优化功率爬坡率约束
[0158]
pj(t+1,n)-pj(t,n)≤δp
j,up
(n)
ꢀꢀ
(16)
[0159]
pj(t,n)-pj(t+1,n)≤δp
j,down
(n)
ꢀꢀ
(17)
[0160]
式中：δp
j,up
(n)，δp
j,down
(n)分别为第j台机组的最大上爬坡率和最大下爬坡率。
[0161]
(7)机组运行台数约束
[0162]
0≤sj(t,n)≤s
j.max
(n)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(18)
[0163]
式中：s
j.max
(n)为区域n第j类机组的总台数。
[0164]
(8)火电启停机逻辑约束
[0165][0166][0167]
0≤y(t)+z(t)≤1
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(21)
[0168]-z(t)
×sj,max
(n)＜＜sj(t,n)-sj(t-1,n)＜＜y(t)
×sj,max
(n)
ꢀꢀ
(22)
[0169]
式中：y(t)和z(t)为系统t时段的启动指令和停机指令；sj(t-1,n)为电网t-1时刻的分区n中第j类机组的开机台数。
[0170]
(9)新能源发电出力约束
[0171][0172][0173]
式中：为时刻t时风电的理论出力；为时刻t光伏发电的理论出力。
[0174]
分析模块,具体用于：
[0175]
核电机组在发生新能源弃电时可以进行调峰，可能会低功率运行，不弃电时核电按照额定功率运行，同时在模型中增加核电最低电量约束、核电周调峰次数约束等。为尽可能满足核电机组参与调峰的灵活性需求，核电的安全调峰深度范围可以在最小技术出力和最大技术出力范围内进行调节。
[0176]
对电力电量平衡模型求解，上述新能源电力系统电力电量平衡分析模型为混合整数线性规划问题，可调用cplex求解器求解，可以得到电网各时刻的供电不足和弃电情况。
[0177]
显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0178]
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明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，本发明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。
[0179]
本发明是参照根据本发明实施例的方法、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。
[0180]
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。
[0181]
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。
[0182]
以上仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均包含在申请待批的本发明的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种考虑核电调峰的电力电量平衡分析方法，其特征在于,包括：将待测时段内区域电网的运行数据输入到预先构建的电力电量平衡分析模型中经过时序生产模拟得到待测时段内的核电机组出力；基于所述待测时段内的核电机组出力分析新能源电力系统电力电量的平衡状态；其中，所述电力电量平衡分析模型是以新能源消纳最大为优化目标、以核电调峰系统约束和电源运行约束为约束条件构建的。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电力电量平衡分析模型的构建，包括：以新能源消纳最大为目标构建目标函数；以核电功率约束、核电最低电量约束、核电调峰状态约束、核电调峰次数约束、核电机组额定功率最小持续时间约束、核电机组低功率最小持续时间约束、系统旋转备用容量约束、区域负荷平衡约束、区域间线路传输容量约束、机组优化功率约束、机组优化功率爬坡约束、机组运行台数约束、火电启停机逻辑约束、新能源发电处理约束为约束条件。3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待测时段内区域电网的运行数据，包括：风电出力、光伏发电出力、核电机组功率、机组容量、机组类型、核电机组的最大出力、核电机组的最小出力、核电机组的最低电量、调峰次数、降功率状态和电网外送联络线功率。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述目标函数如下式所示：式中，n为电网分区数；n为电网分区索引；t表示调度时间的总长度；t为仿真时间步长；p
w
(t,n)为分区n在时段t的风电出力；p
pv
(t,n)为分区在时段t的光伏发电出力。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述核电功率约束，如下式所示：式中，为区域n的第j个核电机组t时刻的出力；为区域n的第j个核电机组t时刻的最大出力；为区域n的第j个核电机组t时刻的最小出力；s
n
为调峰深度划分的档位；为区域n的第j个核电机组t时刻的调峰档位深度；a
j
(t,n)为调峰位置系数。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述区域负荷平衡约束，如下式所示：式中，p
j
(t,n)为电网分区n第t时段第j类单台机组的发电功率；为电网分区n第t时段的所有常规机组的总功率之和；i
n
为电网分区n与其他电网分区相连接的传输线个数；l
i
(t)为第t时段第i条传输线的输电功率；p
l
(t,n)为电网分区n第t时段的电力负荷。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述新能源发电出力约束，包括：式中，为时刻t时风电的理论出力；为时刻t光伏发电的理论出力。8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述待测时段内的核电机组出力分析新能源电力系统电力电量的平衡状态，包括：当核电机组出力等于核电机组额定功率时，新能源电力系统电力电量的平衡状态为供电不足状态；当核电机组出力小于核电机组额定功率时，新能源电力系统电力电量的平衡状态为弃电状态。9.一种考虑核电调峰的电力电量平衡分析系统，其特征在于，包括：模拟模块，用于将待测时段内区域电网的运行数据输入到预先构建的电力电量平衡分析模型中经过时序生产模拟得到待测时段内的核电机组出力；分析模块，用于基于所述待测时段内的核电机组出力分析新能源电力系统电力电量的平衡状态；其中，所述电力电量平衡分析模型是以新能源消纳最大为优化目标、以核电调峰系统约束和电源运行约束为约束条件构建的。10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括电力电量平衡分析模型构建模块：电力电量平衡分析模型构建模块用于：以新能源消纳最大为目标构建目标函数；以核电功率约束、核电最低电量约束、核电调峰状态约束、核电调峰次数约束、核电机组额定功率最小持续时间约束、核电机组低功率最小持续时间约束、系统旋转备用容量约束、区域负荷平衡约束、区域间线路传输容量约束、机组优化功率约束、机组优化功率爬坡约束、机组运行台数约束、火电启停机逻辑约束、新能源发电处理约束为约束条件。11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述分析模块，包括：当核电机组出力等于核电机组额定功率时，新能源电力系统电力电量的平衡状态为供电不足状态；当核电机组出力小于核电机组额定功率时，新能源电力系统电力电量的平衡状态为弃电状态。

技术总结
本发明提供了一种考虑核电调峰的电力电量平衡分析方法及系统，包括：将待测时段内区域电网的运行数据输入到预先构建的电力电量平衡分析模型中经过时序生产模拟得到待测时段内的核电机组出力；基于待测时段内的核电机组出力分析新能源电力系统电力电量的平衡状态；其中，电力电量平衡分析模型是以新能源消纳最大为优化目标、以核电调峰系统约束和电源运行约束为约束条件构建的。本发明基于核电机组运行特点建立核电机组调峰模型，并以新能源消纳最大为优化目标建立电力电量平衡分析模型，解决了传统核电机组调峰时段固定且没有考虑到高比例新能源的运行特性的问题，充分考虑核电机组参与调峰的灵活性需求，实现新能源电力系统运行方式的精确模拟。力系统运行方式的精确模拟。力系统运行方式的精确模拟。


技术研发人员：王子强 李驰 马骞 张金平 袁泉 李鹏 礼晓飞 李建设 卢伟辉 周鑫 李智
受保护的技术使用者：中国电力科学研究院有限公司
技术研发日：2023.04.28
技术公布日：2023/8/13