中国电力 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (11): 38-48.DOI: 10.11930/j.issn.1004-9649.202504023
• 推进全国统一电力市场建设关键技术与机制 • 上一篇 下一篇
孙田1,2(
), 王国阳1(
), 李寅晓2(
), 范孟华3(
), 唐程辉3(
), 郭鸿业2(
)
收稿日期:2025-04-09
修回日期:2025-08-11
发布日期:2025-12-01
出版日期:2025-11-28
作者简介:基金资助:
SUN Tian1,2(
), WANG Guoyang1(
), LI Yinxiao2(
), FAN Menghua3(
), TANG Chenghui3(
), GUO Hongye2(
)
Received:2025-04-09
Revised:2025-08-11
Online:2025-12-01
Published:2025-11-28
Supported by:摘要:
随着大型能源基地的逐步建设投产,其配套火电机组的中长期合同电量需要分解到小时级尺度以制定调度计划。针对中长期合同分解与省间送电要求难以协同的问题,提出基于分布鲁棒优化的大型能源基地中长期合同分解方法。首先,在满足标准送电曲线的要求下,以尽可能完成火电合同电量与最小化发电成本为目标成本建立确定性中长期合同分解优化模型。其次,基于由历史样本形成的经验分布与Wasserstein球构建可再生能源出力不确定性的模糊集,并依此建立分布鲁棒优化模型。最后,基于强对偶定理与仿射调整策略将模型转化为混合整数线性规划问题进行求解。算例结果表明所提方法能够有效兼顾决策的激进性与保守性,支撑电力市场环境下大型能源基地的优化调度。
孙田, 王国阳, 李寅晓, 范孟华, 唐程辉, 郭鸿业. 基于分布鲁棒优化的大型能源基地中长期合同分解方法[J]. 中国电力, 2025, 58(11): 38-48.
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图 2 以$ {\hat {\mathcal{P}}_N} $为中心、半径为$ \varepsilon $的Wasserstein球
Fig.2 The Wasserstein ball of radius $ \varepsilon $ centered at $ {\hat {\mathcal{P}}_N} $
| 项目 | 机组编号 | |||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||||||||
| 最大出力/MW | 660 | 660 | 660 | 660 | 660 | 660 | 350 | |||||||
| 最小出力/MW | 198 | 198 | 198 | 198 | 198 | 198 | 105 | |||||||
| 爬坡能力/(p.u.·min–1) | 0.015 | 0.015 | 0.015 | 0.015 | 0.015 | 0.015 | 0.015 | |||||||
| 启动成本/万元 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 35 | |||||||
| 空载运行成本/万元 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 1.0 | |||||||
| 变动运行成本/ (元·(MW·h)–1) | 263 | 246 | 266 | 268 | 263 | 269 | 296 | |||||||
| 合同电量/(MW·h) | ||||||||||||||
表 1 火电机组参数
Table 1 Parameters of thermal units
| 项目 | 机组编号 | |||||||||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | ||||||||
| 最大出力/MW | 660 | 660 | 660 | 660 | 660 | 660 | 350 | |||||||
| 最小出力/MW | 198 | 198 | 198 | 198 | 198 | 198 | 105 | |||||||
| 爬坡能力/(p.u.·min–1) | 0.015 | 0.015 | 0.015 | 0.015 | 0.015 | 0.015 | 0.015 | |||||||
| 启动成本/万元 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 60 | 35 | |||||||
| 空载运行成本/万元 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 2.5 | 1.0 | |||||||
| 变动运行成本/ (元·(MW·h)–1) | 263 | 246 | 266 | 268 | 263 | 269 | 296 | |||||||
| 合同电量/(MW·h) | ||||||||||||||
| 优化方法 | 目标函数/ 万元 | 峰时段外送 功率/MW | 总外送 电量/(MW·h) | |||
| 分布鲁棒优化 | 1 979.52 | 5 374.20 | 94 048.50 | |||
| 随机优化 | 1 786.54 | 5 409.15 | 94 660.31 | |||
| 鲁棒优化 | 2 204.05 | 5 363.20 | 93 856.02 |
表 2 优化调度结果
Table 2 Optimal dispatch results
| 优化方法 | 目标函数/ 万元 | 峰时段外送 功率/MW | 总外送 电量/(MW·h) | |||
| 分布鲁棒优化 | 1 979.52 | 5 374.20 | 94 048.50 | |||
| 随机优化 | 1 786.54 | 5 409.15 | 94 660.31 | |||
| 鲁棒优化 | 2 204.05 | 5 363.20 | 93 856.02 |
| 优化方法 | 平均合同电量 偏差/(MW·h) | 最大合同电量 偏差/(MW·h) | 平均发电 成本/万元 | 最大发电 成本/万元 | ||||
| 分布鲁棒优化 | 972.69 | 5 193.22 | 1 554.02 | 1 703.60 | ||||
| 随机优化 | 888.67 | 5 493.45 | 1 562.43 | 1 711.66 | ||||
| 鲁棒优化 | 1 371.82 | 5 035.08 | 1 539.07 | 1 691.85 |
表 3 样本外验证结果
Table 3 Out-of-sample validation results
| 优化方法 | 平均合同电量 偏差/(MW·h) | 最大合同电量 偏差/(MW·h) | 平均发电 成本/万元 | 最大发电 成本/万元 | ||||
| 分布鲁棒优化 | 972.69 | 5 193.22 | 1 554.02 | 1 703.60 | ||||
| 随机优化 | 888.67 | 5 493.45 | 1 562.43 | 1 711.66 | ||||
| 鲁棒优化 | 1 371.82 | 5 035.08 | 1 539.07 | 1 691.85 |
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