电力系统的机组装机容量确定方法、装置及电子设备与流程
本发明涉及电力，具体而言，涉及一种电力系统的机组装机容量确定方法、装置及电子设备。
背景技术：
1、在相关技术中，在对电力系统的机组（即提供电源的机组）进行配置，规划和调整时，所采用的方式是一种开环模式，即基于物理约束（例如，功率平衡，碳排放等），以系统总成本最小为目标，生成机组规划方案。之后，基于生成的机组规划方案进行运行，获取运行结果。但生成的机组规划方案由于仅考虑系统本身成本因素，导致生成的机组规划方案无法真正的落地实施，因此，导致资源配置失效。
2、因此，在相关技术中，基于电力系统的系统本身因素对系统机组进行规划时，存在规划出的机组结构在物理运行层面与实际应用脱节，导致资源配置失效，造成资源浪费的问题。
3、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
1、本发明实施例提供了一种电力系统的机组装机容量确定方法、装置及电子设备，以至少解决相关技术中对系统机组进行规划时，由于机组的规划存在物理运行与实际应用脱离，导致资源配置失效，造成资源浪费的技术问题。
2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种电力系统的机组装机容量确定方法，包括：基于目标电力系统的预测负荷数据，所述目标电力系统中各类机组的存量装机容量，所述各类机组的物理建设参数，所述各类机组的运行成本以及初始虚拟控制参数，以所述目标电力系统新增机组总建设成本和所述目标电力系统总运行成本最小为优化目标，基于预定约束条件，确定所述目标电力系统中各类机组的初始新增装机容量；基于所述各类机组的初始新增装机容量，对所述目标电力系统运行进行仿真，得到所述各类机组的运行状态；判断所述各类机组的运行状态是否达到对应的预期运行状态，得到第一判断结果；在所述第一判断结果为所述各类机组中存在运行状态未达到对应的预期运行状态的情况下，判断所述初始虚拟控制参数是否存在调整空间，得到第二判断结果；在所述第二判断结果为所述初始虚拟控制参数存在调整空间的情况下，对所述初始虚拟控制参数进行调整，得到调整后的虚拟控制参数，并基于调整后的虚拟控制参数，确定所述各类机组的第一新增装机容量，并基于所述第一新增装机容量对所述目标电力系统运行进行仿真，得到所述各类机组的第一运行状态，迭代一次或多次调整虚拟控制参数，直到所述各类机组的运行状态达到对应的预期运行状态，得到所述目标电力系统中各类机组的第一目标新增装机容量。
3、可选地，所述基于所述各类机组的初始新增装机容量，对所述目标电力系统运行进行仿真，得到所述各类机组的运行状态，包括：基于所述目标电力系统运行的第一目标，以及与所述第一目标对应的第一约束，确定所述目标电力系统中所述各类机组的机组启停状态，其中，所述第一目标为使所述目标电力系统运行时所述各类机组的机组启停成本最小；基于所述目标电力系统运行的第二目标，以及与所述第二目标对应的第二约束，确定所述目标电力系统中所述各类机组的机组出力分配，其中，所述第二目标为对所述目标电力系统的发电量进行消耗的用电成本最小；基于所述各类机组的初始新增装机容量，所述各类机组的机组启停状态，以及所述各类机组的机组出力分配，对所述目标电力系统进行仿真，得到所述各类机组的运行状态。
4、可选地，构建所述第一目标对应的目标函数为：
5、其中，表示在预定时间段内时段第类机组的状态变量，1表示运行，0表示停机；表示预定时间段内时段第类机组从停机变为运行的次数，预定时间段内时段第类机组从运行变为停机的次数， 表示第类机组的单位启动成本，表示预定时间段内时段第类机组从停机变为运行所消耗的成本；表示第类机组的单位停机成本，为预定时间段内时段第类机组从停机变为运行所消耗的成本；所述第一约束包括以下至少之一：所述各类机组对应的最小机组启停时间，所述各类机组对应的机组爬坡速率阈值，所述各类机组对应的机组旋转备用约束。
6、可选地，构建所述第二目标对应的目标函数为：，其中，所述第二目标对应的目标函数表征在每时刻，电网应该按什么顺序，从哪些机组购买多少电力，以满足当前的负荷需求，且总花费最小，为第类机组第段报价的电价，为第类机组在预定时间段内时段第段报价对应的发电出力，，表示第类机组在预定时间段内时段所有报价段的出力之和等于该第类机组在预定时间段内时段的总实际出力；所述第二约束包括以下至少之一：所述各类机组对应的机组出力上下限，所述各类机组所有机组出力与负荷的功率平衡约束，电网潮流约束，其中，所述电网潮流约束包括以下至少之一：线路传输限额，直流潮流阈值，节点安全电压阈值。
7、可选地，在所述判断所述初始虚拟控制参数是否存在调整空间，得到第二判断结果之后，还包括：在所述第二判断结果为所述初始虚拟控制参数不存在调整空间的情况下，确定所述各类机组的新增装机容量与运行状态之间的映射关系，其中，所述新增装机容量与运行状态之间的映射关系用于描述对应机组的运行状态随新增装机容量的变化；基于所述预测负荷数据，所述各类机组的存量装机容量，所述各类机组的物理建设参数，所述各类机组的运行成本以及所述初始虚拟控制参数，以所述目标电力系统新增机组总建设成本和所述目标电力系统总运行成本最小为优化目标，基于所述预定约束条件和所述映射关系，确定所述目标电力系统中各类机组的第二新增装机容量；基于所述第二新增装机容量对所述目标电力系统运行进行仿真，得到所述各类机组的第二运行状态，迭代一次或多次得到第二新增装机容量，直到所述各类机组的运行状态达到对应的预期运行状态，确定所述目标电力系统中各类机组的第二目标新增装机容量。
8、可选地，所述确定所述各类机组的新增装机容量与运行状态之间的映射关系，包括：确定所述各类机组需要新增机组的n类机组；确定所述n类机组的机组容量上限和机组容量下限；基于所述n类机组的机组容量上限和机组容量下限，分别确定所述n类机组分别对应的m个新增装机容量，得到nm种新增装机容量；基于所述nm种新增装机容量，分别对所述目标电力系统运行进行仿真，得到所述nm种新增装机容量的运行状态；基于所述nm种新增装机容量和所述nm种新增装机容量的运行状态，采用预定拟合方法，得到所述各类机组的新增装机容量与运行状态之间的映射关系。
9、可选地，所述基于目标电力系统的预测负荷数据，所述目标电力系统中各类机组的存量装机容量，所述各类机组的物理建设参数，所述各类机组的运行成本以及初始虚拟控制参数，以所述目标电力系统新增机组总建设成本和所述目标电力系统总运行成本最小为优化目标，基于预定约束条件，确定所述目标电力系统中各类机组的初始新增装机容量，包括：基于目标电力系统的预测负荷数据，所述目标电力系统中各类机组的存量装机容量，所述各类机组的物理建设参数，所述各类机组的运行成本以及初始虚拟控制参数，构建所述目标电力系统新增机组总建设成本和所述目标电力系统总运行成本对应的目标函数；基于所述目标电力系统的功率平衡约束，机组发电出力上下限约束，新增装机容量边界约束，机组总规模约束，碳排放总量约束以及旋转备用容量约束，确定所述目标函数的所述预定约束条件；基于所述预定约束条件，求解所述目标函数最小值，得到所述目标电力系统中各类机组的初始新增装机容量。
10、可选地，所述目标函数采用以下方式表征：，其中，第一项为各类新增机组一次性建设费用，为第类机组的单位容量建设成本，为预定时间段内新增的第类机组的装机容量，第二项为存量机组与新增机组全时段发电运行成本，为第类机组的单位电量运行成本，为预定时间段内时段第类机组的实际发电出力；所述功率平衡约束为，其中，为预定时间段内时段，所有运行机组的实际发电出力总和，为预定时间段内时段，所述目标电力系统的总负荷需求；所述旋转备用容量约束为，其中，为所述目标电力系统在预定时间段内时段的总可用装机容量，为预定时间段内第类机组的存量机组装机容量，为预定时间段内第类机组的新增机组装机容量；为所述目标电力系统在预定时间段内时段的总负荷需求，为所述目标电力系统在预定时间段内时段所需的旋转备用容量。
11、根据本发明的还一方面，提供了一种电力系统的机组装机容量确定装置，包括：第一确定模块，用于基于目标电力系统的预测负荷数据，所述目标电力系统中各类机组的存量装机容量，所述各类机组的物理建设参数，所述各类机组的运行成本以及初始虚拟控制参数，以所述目标电力系统新增机组总建设成本和所述目标电力系统总运行成本最小为优化目标，基于预定约束条件，确定所述目标电力系统中各类机组的初始新增装机容量；仿真模块，用于基于所述各类机组的初始新增装机容量，对所述目标电力系统运行进行仿真，得到所述各类机组的运行状态；第一判断模块，用于判断所述各类机组的运行状态是否达到对应的预期运行状态，得到第一判断结果；第二判断模块，用于在所述第一判断结果为所述各类机组中存在运行状态未达到对应的预期运行状态的情况下，判断所述初始虚拟控制参数是否存在调整空间，得到第二判断结果；调整模块，用于在所述第二判断结果为所述初始虚拟控制参数存在调整空间的情况下，对所述初始虚拟控制参数进行调整，得到调整后的虚拟控制参数，并基于调整后的虚拟控制参数，确定所述各类机组的第一新增装机容量，并基于所述第一新增装机容量对所述目标电力系统运行进行仿真，得到所述各类机组的第一运行状态，迭代一次或多次调整虚拟控制参数，直到所述各类机组的运行状态达到对应的预期运行状态，得到所述目标电力系统中各类机组的第一目标新增装机容量。
12、根据本发明的还一方面，提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的可执行程序，其中，在所述可执行程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项所述的电力系统的机组装机容量确定方法。
13、根据本发明的再一方面，提供了一种电子设备，包括：存储器，存储有可执行程序；处理器，用于运行所述程序，其中，所述程序运行时执行上述任意一项所述的电力系统的机组装机容量确定方法。
14、根据本发明的再一方面，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述方法的步骤。
15、在本发明实施例中，先基于系统的初始状态以及初始虚拟控制参数，确定出目标电力系统中各类机组的初始新增装机容量，之后，基于该初始新增装机容量对目标电力系统进行仿真，得到各类机组的运行状态，并在各类机组的运行状态未达到预定运行状态的情况下，对影响各类机组运行状态的初始虚拟控制参数进行调整，重新得到新的新增装机容量，重新仿真得到新的运行状态，重新判断是否达到预期运行状态，迭代多次虚拟控制参数的调整，直到各类机组的运行状态达到对应的预期运行状态，得到各类机组的第一目标新增装机容量，通过在基于目标电力系统本身确定各类机组的新增装机容量的情况下，将影响各类机组运行状态的外部的虚拟控制参数也考虑进来，有效地考虑了除目标电力系统之外的影响机组规划落地的实际因素，达到了将电力系统的机组规划与实际运行有效关联的目的，从而实现了提高了目标电力系统的机组配置的有效性，避免资源浪费的技术效果，进而解决了相关技术中对系统机组进行规划时，由于机组的规划存在物理运行与实际应用脱离，导致资源配置失效，造成资源浪费的技术问题。