(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111653393.2 (22)申请日 2021.12.3 0 (71)申请人 国网浙江省电力有限公司电力科 学 研究院 地址 310014 浙江省杭州市下城区朝晖八 区华电弄 1号 申请人 国网浙江省电力有限公司绍兴供电 公司　 浙江大学 (72)发明人 华文　倪秋龙　陆承宇　石博隆　 姚皇甫　楼伯良　董炜　王康元　 王博文　王龙飞　周靖皓　 申屠磊璇 　罗刚　周升彧　 (74)专利代理 机构 浙江翔隆专利事务所(普通 合伙) 33206 代理人 张建青(51)Int.Cl. H02J 3/00(2006.01) H02J 3/46(2006.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 10/06(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) (54)发明名称 一种考虑动态增容和重构的机组阻塞优化 方法及系统 (57)摘要 本发明公开了一种考虑动态增容和重构的 机组阻塞优化方法及系统。 当电网网架投资跟不 上装机容量投资的情况下， 就会 出现由于线路或 者断面的热稳限额约束电厂电力的送出， 进而产 生弃风弃光的现象， 对全社会的资源造成浪费。 本发明通过以消除电网机组阻塞风险为目标， 进 行重构优化， 消除电网短时阻塞问题； 通过 以机 组阻塞容量最少以及调整开关数最少两方面为 目标， 进行动态增容， 消除电网短时阻塞问题； 可 以提高电网现有装机容量的利用率， 可操作性 强， 具有较为显著的可推广性。 权利要求书3页 说明书7页 附图3页 CN 114336608 A 2022.04.12 CN 114336608 A 1.一种考虑动态增容和重构的机组阻塞优化方法， 其特 征在于， 包括： 1)采用PSDB电网计算数据库获取的运行方式文件， 以运行方式文件中的电网设备数据 为电网模型， 以运行 方式文件中的负荷出力为 量测数据； 2)进行拓扑分析， 识别各机组的关键 输电断面； 3)对机组按其本身特性， 以及参与电力市场的方式， 对机组出力特性建模， 包括时间特 性和出力变化； 4)叠加发电， 进行电网机组阻塞风险评估； 5)以消除电网机组阻塞风险为目标， 进行重构优化； 6)如果重构无法彻底解决， 分析各种运行方式下机组出力与断面限额的灵敏度计算， 对断面限额进行动态增容， 再重新进行电网机组阻塞风险评估， 得到增 容后的机组发电计 划； 7)将计算出的机组发电计划， 动态增容后断面限额， 再代入到初始的电网模型， 进行电 网机组阻塞风险验证， 如果验证通过， 则输出重构操作及动态增容后断面限额； 验证不通过 则提示阻塞优化失败。 2.根据权利要求1所述的一种考虑动态增容和重构的机组阻塞优化方法， 其特征在于： 步骤2)中， 识别机组的关键 输电断面， 需满足以下两个条件： 1)备选支路在开断支路开断后潮流变化比率超过0.3， 将备选支路与开断支路组成观 察断面； 2)观察断面在机组变化出力增减后， 断面总潮流变化比率超过0.4， 将观察断面列 为机 组关键输电断面。 3.根据权利要求1所述的一种考虑动态增容和重构的机组阻塞优化方法， 其特征在于： 步骤3)中， 所述按照机组出力特性进行建模是根据机组出力特性以及参与电力市场的合 约， 分阶段地设置 机组的目标 出力， 形成多种机组出力组合。 4.根据权利要求1所述的一种考虑动态增容和重构的机组阻塞优化方法， 其特征在于： 步骤4)中， 所述电网机组阻塞风险评估是基于叠加不同机组出力组合的运行方式， 模拟设 备故障， 检查其他支路是否越限， 将越限情况与机组出力组合关联， 形成电网机组阻塞风 险。 5.根据权利要求1所述的一种考虑动态增容和重构的机组阻塞优化方法， 其特征在于： 步骤5)中， 所述以消除机组阻塞风险为目标， 进 行重构优化是考虑调整开关数最少、 机组阻 塞容量最少两方面目标， 通过改变电网网架中的分段开关和联络开关的组合状态以消除电 网机组阻塞风险， 具体公式如下： 式中， Oij表示节点i和节点j之间的开关运行状态， 值0表示开关断开， 值1表示开关闭 合； 和 表示优化前的发电机 机组最小出力和最大 出力； PGimin和PGimax表示优化 后的发电机机组最小出力和最大出力； 表示优化前处于运行状态的可开 断开关集合； 表示优化前处于开 断状态的可闭合开关集合； SG表示发电机节点集； 表示节点i和 节点j之间的开关 分合状态调整权 重； WGi表示调整机组单位出力的权 重。权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114336608 A 26.根据权利要求1所述的一种考虑动态增容和重构的机组阻塞优化方法， 其特征在于： 步骤6)中， 所述对断面限额进 行动态增容， 再重新进 行机组发电优化调整， 是指列出越限断 面， 构建优化模 型， 设置断面限额步进量参数， 对断面限额进 行优化计算， 直到断面不越限， 即机组不阻塞， 记优化后断面限额为P1， 基于多种方式， 对断面进行动态增容， 记增容后断 面限额为P2； 比较P1和P2， 若P1<P2则表示实际动态增容能够满足机组阻塞容量完全释放， 若P1>P2则表示动态增容 不能满足机组阻塞容 量完全释放。 7.一种考虑动态增容和重构的机组阻塞优化系统， 其特 征在于， 包括： 电网模型和量测数据获取单元： 采用PSDB电网计算数据库获取的运行方式文件， 以运 行方式文件中的电网设备 数据为电网模型， 以运行 方式文件中的负荷出力为 量测数据； 关键输电断面识别单 元： 进行拓扑分析， 识别各机组的关键 输电断面； 机组出力特性建模单元： 对机组按其本身特性， 以及参与电力市场的方式， 对机组出力 特性建模， 包括时间特性和出力变化； 电网机组阻塞风险评估单 元： 叠加发电， 进行电网机组阻塞风险评估； 重构优化单 元： 以消除电网机组阻塞风险为目标， 进行重构优化； 机组发电计划获取单元： 如果重构无法彻底解决， 分析各种运行方式下机组出力与断 面限额的灵敏度计算， 对断面限额进 行动态增容， 再重新进 行电网机组阻塞风险评估， 得到 增容后的机组发电计划； 电网机组阻塞风险验证单元： 将计算出的机组发电计划， 动态增容后断面限额， 再代入 到初始的电网模型， 进 行电网机组阻塞风险验证， 如果验证通过， 则输出重构操作及动态增 容后断面限额； 验证不 通过则提 示阻塞优化失败。 8.根据权利要求7所述的一种考虑动态增容和重构的机组阻塞优化系统， 其特征在于： 所述的关键 输电断面识别单 元中， 识别机组的关键 输电断面， 需满足以下两个条件： 1)备选支路在开断支路开断后潮流变化比率超过0.3， 将备选支路与开断支路组成观 察断面； 2)观察断面在机组变化出力增减后， 断面总潮流变化比率超过0.4， 将观察断面列 为机 组关键输电断面。 9.根据权利要求7所述的一种考虑动态增容和重构的机组阻塞优化系统， 其特征在于： 所述的电网机组阻塞风险评估单元中， 所述以消除机组阻塞风险为 目标， 进行重构优化是 考虑调整开关数最少、 机组阻塞容量最少 两方面目标， 通过改变电网网架中的分段开关和 联络开关的组合状态以消除电网机组阻塞风险， 具体公式如下： 式中， Oij表示节点i和节点j之间的开关运行状态， 值0表示开关断开， 值1表示开关闭 合； 和 表示优化前的发电机机组最小出力和最大出力； PGimin和PGimax表示优 化后的发电机机组最小出力和最大出力； 表示优化前处于运行状态的可开断开关集 合； 表示优化前处于开断状态的可闭合开关集合； SG表示发电机节点集； 表示节点i 和节点j之间的开关 分合状态调整权 重； WGi表示调整机组单位出力的权 重。 10.根据权利要求7所述的一种考虑动态增容和重构的机组阻塞优化系统， 其特征在权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114336608 A 3