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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115099006A(43)申请公布日2022.09.23(21)申请号202210605596.2(51)Int.Cl.(22)申请日2022.05.30G06F30/20(2020.01)G06Q10/04(2012.01)(71)申请人中国电力科学研究院有限公司G06Q50/06(2012.01)地址100192北京市海淀区清河小营东路G06F17/18(2006.01)15号申请人国家电网有限公司国网江苏省电力有限公司国网江苏省电力有限公司电力科学研究院(72)发明人李湃刘纯王伟胜张金平孟娜刘思扬韩培东(74)专利代理机构北京安博达知识产权代理有限公司11271专利代理师徐国文权利要求书4页说明书12页附图1页(54)发明名称一种新能源与梯级水电运行优化方法、系统、设备及介质(57)摘要一种新能源与梯级水电运行优化方法、系统、设备及介质,包括:在设定周期下按时序获取待优化时段内的新能源和水电站的相关参数;基于所述新能源和水电站的相关参数结合预先构建的新能源与梯级水电运行优化模型,确定新能源和水电的最大发电量以及新能源和水电出力结果;其中,所述新能源与梯级水电运行优化模型以新能源与水电的总发电量最大为目标并结合梯级水电站运行约束构建;本发明充分考虑了新能源出力随机波动性和水电季节互补作用,能满足中长期时序生产模拟模型快速求解,实现梯级水电与新能源的互补协调运行。CN115099006ACN115099006A权利要求书1/4页1.一种新能源与梯级水电运行优化方法,其特征在于,包括:在设定周期下按时序获取待优化时段内的新能源和水电站的相关参数;基于所述新能源和水电站的相关参数结合预先构建的新能源与梯级水电运行优化模型,确定新能源和水电的最大发电量以及新能源和水电出力结果;其中,所述新能源与梯级水电运行优化模型以新能源与水电的总发电量最大为目标并结合梯级水电站运行约束构建。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述新能源与梯级水电运行优化模型的构建包括:以各时段下新能源与各梯级水电的总发电量最大为目标构建目标函数;基于各时段下的各梯级水电站运行参数构建梯级水电站运行约束;基于所述目标函数和所述梯级水电站运行约束确定新能源与梯级水电运行优化模型;其中,所述梯级水电站运行约束包括:水电机组出力约束和/或水‑电转换关系约束。3.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述水电机组出力约束包括:通过对同类型和容量的水电机组聚合建模,引入整数优化变量描述水电机组运行台数代替每个水电机组单独引入的0‑1优化变量。4.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述水电机组出力约束公式如下:式中,为第j级水电站第k类机组的最大技术出力,为第j级水电站第k类机组的最小技术出力,为第j级水电站第k类机组的技术出力,为t时段第j级水电站第k类机组的运行台数。5.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述水‑电转换关系约束公式如下:式中,为t时段第j级水电站第k类机组的技术出力,为t时段第j级水电站第k类机组的发电流量,为第j级水电站第k类机组的平均耗水率,Δt为优化时间步长。6.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述梯级水电站运行约束还包括水库入库流量约束。7.根据权利要求6所述方法,其特征在于,所述水库入库流量约束公式如下:式中,为t时段第j级水电站的入库流量,为t时段第j级水电站的区间天然来水流量,为t‑τ时段第j‑1级水电站的发电流量,为t‑t时段第j‑1级水电站的弃水流量。8.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述梯级水电站运行约束还包括下述中的至少一种或多种:2CN115099006A权利要求书2/4页平衡功率约束、系统备用约束、新能源出力约束、水电机组运行台数约束、水电站水量平衡约束、水库库容约束、发电流量约束、出库流量约束、火电机组的运行约束和线路传输安全约束。9.根据权利要求2所述方法,其特征在于,所述目标函数如下:式中,f为目标函数,t为时段序号,T为时段数量,n为新能源场站序号,N为新能源场站数量,为t时段第n个新能源场站出力,j为水电站序号,J为水电站数量,k为水电机组类型序号,K为水电机组类型数量,为t时段第j级水电站第k类机组的出力;Δt为优化时间步长。10.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述基于所述新能源和水电站的相关参数结合预先构建的新能源与梯级水电运行优化模型,确定新能源和水电的最大发电量以及新能源和水电出力结果,包括:将所述新能源和水电站的相关参数带入预先构建的新能源与梯级水电运行优化模型;利用数学规划求解器对所述新能源与梯级水电运行优化模型进行求解,得到新能源和水电的最大发电量以及新能源和水电出力结果。11.根据权利要求1所述方法,其特征在于,所述