本申請涉及能源分配技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種電能消納分配方案制定方法及制定系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

我國能源資源與經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有逆向分布的特點(diǎn)，具體表現(xiàn)為東部、沿海等地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，能源資源無法滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展要求；而西北部等地區(qū)能源資源豐富，但經(jīng)濟(jì)規(guī)模和經(jīng)濟(jì)發(fā)展較為緩慢，這樣使得“西電東送”戰(zhàn)略成為我國優(yōu)化電源開發(fā)布局的重要內(nèi)容。建設(shè)大容量輸電通道，增強(qiáng)向我國東部、中部等大區(qū)電網(wǎng)輸送優(yōu)質(zhì)、清潔的外來電能，可以有效緩解大區(qū)電網(wǎng)內(nèi)供電不足、大氣污染嚴(yán)重等問題。加強(qiáng)區(qū)外輸電通道建設(shè)可以促進(jìn)電網(wǎng)發(fā)展，利用區(qū)間輸電通道使區(qū)域電網(wǎng)之間相互支持，有利于我國西北部地區(qū)豐富的可再生資源的開發(fā)和改善東部、中部等地區(qū)的環(huán)境壓力。但輸電通道的建設(shè)也面臨著如何解決輸電通道的電能消納和資源優(yōu)化位置問題。

目前國內(nèi)對輸電通道的電能的消納分配方案的制定主要遵循以下三個(gè)原則：1、兼顧輸電通道各參與方的利益，即在送端地區(qū)，上網(wǎng)電價(jià)滿足發(fā)電企業(yè)的基本收益率要求；在受端地區(qū)，落地電價(jià)不高于火電發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)；電網(wǎng)企業(yè)投資建設(shè)輸電通道，能夠獲得基本收益率報(bào)賬；2、考慮受端地區(qū)的電力市場空間情況；3、考慮受端地區(qū)的節(jié)能減排要求。在輸電通道的電能消納分配方法制定時(shí)，分別依據(jù)上述三個(gè)原則設(shè)計(jì)三種輸電通道的電能消納分配方案，然后測算各方案下的電力平衡缺口和供電經(jīng)濟(jì)性，然后選擇根據(jù)測算結(jié)果選擇一種輸電通道的電能消納方案作為推薦方案。

然而隨著跨區(qū)輸電需求的不斷增加，將出現(xiàn)多條輸電通道向某一大區(qū)的多個(gè)受端同時(shí)送電的情況，現(xiàn)有技術(shù)中針對一個(gè)受端和一個(gè)送端制定電能消納分配方案的方式在對多送端和多受端進(jìn)行電能消納分配方案的制定時(shí)，只能考慮單一受端和單一送端的經(jīng)濟(jì)效益和用電市場空間，不能綜合考慮多受端和多送端的電力分配與經(jīng)濟(jì)效益問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種電能消納分配方案制定方法及制定系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)綜合考慮多受端和多送端的電力分配與經(jīng)濟(jì)效益的目的。

為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明實(shí)施例提供了如下技術(shù)方案：

一種電能消納分配方案制定方法，包括：

計(jì)算多個(gè)受端地區(qū)的用電市場空間；

獲取多個(gè)送端地區(qū)的配套電源及網(wǎng)匯電力外送能力；

根據(jù)所述多個(gè)受端地區(qū)和多個(gè)受端地區(qū)建立多個(gè)送電通道，并測算每條所述送電通道的起點(diǎn)的上網(wǎng)電價(jià)和終點(diǎn)的落地電價(jià)，所述送電通道的起點(diǎn)為該送電通道的送端地區(qū)，終點(diǎn)為該送電通道的受端地區(qū)；

建立送電通道電能消納模型，將所有所述送電通道的起點(diǎn)的上網(wǎng)電價(jià)和終點(diǎn)的落地電價(jià)輸入所述送電通道電能消納模型中，確定每條所述送電通道的送電量分配方案以及所述受端的電能分配狀況；所述送電通道電能消納模型以總經(jīng)濟(jì)效益最大為目標(biāo)函數(shù)，受所述送電通道的容量約束、電源匯集點(diǎn)及終點(diǎn)的各落點(diǎn)變電容量約束和受端及送端電力平衡約束。

可選的，所述送電通道電能消納模型包括：

目標(biāo)函數(shù)：Maxz＝C^TX；

其中，z為總經(jīng)濟(jì)效益；X為所述送電通道終點(diǎn)的各落點(diǎn)的電能分配矩陣，C為各輸電通道不同落點(diǎn)的落地電價(jià)與起點(diǎn)的上網(wǎng)電價(jià)差矩陣；

約束條件：0≤x_i,j≤Tf_j

其中，x_i,j表示第i條送電通道在第j個(gè)落點(diǎn)所分配的送電量；Tf_j表示第i條送電通道在第j個(gè)落點(diǎn)的總變電容量；表示第i條送電通道的終點(diǎn)的所有N個(gè)落點(diǎn)的分配電力之和，即通道i向受端地區(qū)的送電量；Ts_i表示第i條送電通道的輸電能力；表示所有M條送電通道向落點(diǎn)j的分配電力之和；Pg_j表示落點(diǎn)j的用電市場空間；Ps_i表示第i條通道的配套電源及網(wǎng)匯送出的電量之和。

可選的，所述建立送電通道電能消納模型，將所有所述送電通道的起點(diǎn)的上網(wǎng)電價(jià)和終點(diǎn)的落地電價(jià)輸入所述送電通道電能消納模型中，確定每條所述送電通道的送電量以及所述受端的電能分配狀況之后還包括：

根據(jù)每條所述送電通道的起點(diǎn)的總送電量隨時(shí)間段的變化關(guān)系，以及該送電通道的終點(diǎn)的用電市場空間隨時(shí)間段的變化關(guān)系對該送電通道的總送電量進(jìn)行調(diào)峰。

可選的，所述根據(jù)每條所述送電通道的起點(diǎn)的總送電量隨時(shí)間段的變化關(guān)系，以及該送電通道的終點(diǎn)的用電市場空間隨時(shí)間段的變化關(guān)系對該送電通道的總送電量進(jìn)行調(diào)峰包括：

根據(jù)每條所述送電通道的起點(diǎn)的總送電量隨季節(jié)或豐枯水期的變化關(guān)系，以及該送電通道的終點(diǎn)的用電市場空間隨季節(jié)或豐枯水期的變化關(guān)系對該送電通道的總送電量進(jìn)行調(diào)峰。

可選的，所述計(jì)算受端地區(qū)的用電市場空間包括：

獲取受端地區(qū)的用電總量；

獲取所述受端地區(qū)的發(fā)電能力；

利用所述受端地區(qū)的用電總量減去該受端地區(qū)的發(fā)電能力，獲得所述受端地區(qū)的用電市場空間。

可選的，所述受端地區(qū)的發(fā)電能力包括：

規(guī)劃建設(shè)的水電、核電、氣電、風(fēng)電和太陽能發(fā)電能力；

在建及核準(zhǔn)的煤電及可再生能源發(fā)電能力。

一種電能消納分配方案制定系統(tǒng)，包括：

計(jì)算模塊，用于計(jì)算多個(gè)受端地區(qū)的用電市場空間；

獲取模塊，用于獲取多個(gè)送端地區(qū)的配套電源及網(wǎng)匯電力外送能力；

通道建立模塊，用于根據(jù)所述多個(gè)受端地區(qū)和多個(gè)受端地區(qū)建立多個(gè)送電通道，并測算每條所述送電通道的起點(diǎn)的上網(wǎng)電價(jià)和終點(diǎn)的落地電價(jià)，所述送電通道的起點(diǎn)為該送電通道的送端地區(qū)，終點(diǎn)為該送電通道的受端地區(qū)；

匹配模塊，用于建立送電通道電能消納模型，將所有所述送電通道的起點(diǎn)的上網(wǎng)電價(jià)和終點(diǎn)的落地電價(jià)輸入所述送電通道電能消納模型中，確定每條所述送電通道的送電量以及所述受端的電能分配狀況；所述送電通道電能消納模型以總經(jīng)濟(jì)效益最大為目標(biāo)函數(shù)，受所述送電通道的容量約束、電源匯集點(diǎn)及終點(diǎn)的各落點(diǎn)變電容量約束和受端及送端電力平衡約束。

可選的，所述送電通道電能消納模型包括：

目標(biāo)函數(shù)：Maxz＝C^TX；

其中，z為總經(jīng)濟(jì)效益；X為所述送電通道終點(diǎn)的各落點(diǎn)的電能分配矩陣，C為各輸電通道不同落點(diǎn)的落地電價(jià)與起點(diǎn)的上網(wǎng)電價(jià)差矩陣；

約束條件：0≤x_i,j≤Tf_j

其中，x_i,j表示第i條送電通道在第j個(gè)落點(diǎn)所分配的送電量；Tf_j表示第i條送電通道在第j個(gè)落點(diǎn)的總變電容量；表示第i條送電通道的終點(diǎn)的所有N個(gè)落點(diǎn)的分配電力之和，即通道i向受端地區(qū)的送電量；Ts_i表示第i條送電通道的輸電能力；表示所有M條送電通道向落點(diǎn)j的分配電力之和；Pg_j表示落點(diǎn)j的用電市場空間；Ps_i表示第i條通道的配套電源及網(wǎng)匯送出的電量之和。

可選的，還包括：

調(diào)峰模塊，用于根據(jù)每條所述送電通道的起點(diǎn)的總送電量隨時(shí)間段的變化關(guān)系，以及該送電通道的終點(diǎn)的用電市場空間隨時(shí)間段的變化關(guān)系對該送電通道的總送電量進(jìn)行調(diào)峰。

可選的，所述時(shí)間段為季節(jié)或豐枯水期。

可選的，所述計(jì)算模塊包括：

用電量獲取單元，用于獲取受端地區(qū)的用電總量；

發(fā)電量獲取單元，用于獲取所述受端地區(qū)的發(fā)電能力；

計(jì)算單元，用于利用所述受端地區(qū)的用電總量減去該受端地區(qū)的發(fā)電能力，獲得所述受端地區(qū)的用電市場空間。

可選的，所述受端地區(qū)的發(fā)電能力包括：

規(guī)劃建設(shè)的水電、核電、氣電、風(fēng)電和太陽能發(fā)電能力；

在建及核準(zhǔn)的煤電及可再生能源發(fā)電能力。

從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種電能消納分配方案制定方法及制定系統(tǒng)，其中，所述電能消納分配方案制定方法通過建立以總經(jīng)濟(jì)效益最大為目標(biāo)函數(shù)，受所述送電通道的容量約束、電源匯集點(diǎn)及終點(diǎn)的各落點(diǎn)變電容量約束和受端及送端電力平衡約束的送電通道電能消納模型，在將所有所述送電通道的起點(diǎn)的上網(wǎng)電價(jià)和終點(diǎn)的落地電價(jià)輸入所述送電通道電能消納模型后，即可獲得在滿足所述送電通道的容量約束、電源匯集點(diǎn)及終點(diǎn)的各落點(diǎn)變電容量和受端及送端電力平衡的基礎(chǔ)前提下，滿足經(jīng)濟(jì)效應(yīng)最大化目標(biāo)的每條所述送電通道的送電量分配方案以及所述受端的電能分配狀態(tài)。從而實(shí)現(xiàn)綜合考慮多受端和多送端的電力分配與經(jīng)濟(jì)效益的目的，使得各個(gè)送電通道受端地區(qū)實(shí)現(xiàn)接受外來輸電的經(jīng)濟(jì)效益的最大化，以及各個(gè)送電通道送端地區(qū)實(shí)現(xiàn)送電的經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)提供的附圖獲得其他的附圖。

圖1為本申請的一個(gè)實(shí)施例提供的一種電能消納分配方案制定方法的流程示意圖；

圖2為本申請的另一個(gè)實(shí)施例提供的一種電能消納分配方案制定方法的流程示意圖；

圖3為本申請的又一個(gè)實(shí)施例提供的一種電能消納分配方案制定方法的流程示意圖；

圖4為本申請的一個(gè)實(shí)施例提供的一種電能消納分配方案制定系統(tǒng)的流程示意圖；

圖5為本申請的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例提供的一種電能消納分配方案制定系統(tǒng)的流程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

本申請實(shí)施例提供了一種電能消納分配方案制定方法，如圖1所示，包括：

S101：計(jì)算多個(gè)受端地區(qū)的用電市場空間。

具體地，本申請的一個(gè)實(shí)施例提供了一種計(jì)算多個(gè)受端地區(qū)的用電市場空間的具體流程，如圖2所示，包括：

S1011：獲取受端地區(qū)的用電總量；

S1012：獲取所述受端地區(qū)的發(fā)電能力；

S1013：利用所述受端地區(qū)的用電總量減去該受端地區(qū)的發(fā)電能力，獲得所述受端地區(qū)的用電市場空間。

需要說明的是，所述受端地區(qū)的發(fā)電能力包括規(guī)劃建設(shè)的水電、核電、氣電、風(fēng)電和太陽能發(fā)電能力；

在建及核準(zhǔn)的煤電及可再生能源發(fā)電能力。

所述可再生能源發(fā)電能力包括但不限于太陽能發(fā)電、水電、核電、氣電和風(fēng)電發(fā)電能力。

S102：獲取多個(gè)送端地區(qū)的配套電源及網(wǎng)匯電力外送能力。

同樣的，每個(gè)所述送端地區(qū)的配套電源及網(wǎng)匯電力外送能力需要將該送端地區(qū)的所需用電量排除，并留有一定裕量后，剩余的煤電發(fā)電能力即為該送端地區(qū)的配套電源及網(wǎng)匯電力外送能力。

具體地，在計(jì)算所述多個(gè)送端地區(qū)的配套電源及網(wǎng)匯電力外送能力時(shí)，需要考慮受端地區(qū)的電網(wǎng)的備用率，比如水電比重較大的電網(wǎng)的可用裝機(jī)受季節(jié)性來水影響變化很大，其備用率就會(huì)高于火電比重較大的電網(wǎng)；另外電網(wǎng)規(guī)模越大，備用率越低。2017年，各省的裝機(jī)備用率預(yù)計(jì)在13％-17％之間。到2020年，隨著電網(wǎng)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，以及聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步加強(qiáng)，備用率應(yīng)會(huì)略有下降，各省的裝機(jī)備用率在10％-15％之間。

S103：根據(jù)所述多個(gè)受端地區(qū)和多個(gè)受端地區(qū)建立多個(gè)送電通道，并測算每條所述送電通道的起點(diǎn)的上網(wǎng)電價(jià)和終點(diǎn)的落地電價(jià)，所述送電通道的起點(diǎn)為該送電通道的送端地區(qū)，終點(diǎn)為該送電通道的受端地區(qū)。

需要說明的是，所述送電通道的終點(diǎn)的落地電價(jià)在測算時(shí)需要考慮的因素包括特高壓交直流輸電工程及其配套電源的投資定額，具體地，需要分別測算配套電源的上網(wǎng)電價(jià)與特高壓交直流輸電工程的輸電費(fèi)，并且考慮所述特高壓交直流輸電工程線損和配套電源的匯集線損、各個(gè)特高壓交直流輸電工程的電網(wǎng)投資回收情況，綜合分析到不同受端地區(qū)的落地電價(jià)。

S104：建立送電通道電能消納模型，將所有所述送電通道的起點(diǎn)的上網(wǎng)電價(jià)和終點(diǎn)的落地電價(jià)輸入所述送電通道電能消納模型中，確定每條所述送電通道的送電量分配方案以及所述受端的電能分配狀況；所述送電通道電能消納模型以總經(jīng)濟(jì)效益最大為目標(biāo)函數(shù)，受所述送電通道的容量約束、電源匯集點(diǎn)及終點(diǎn)的各落點(diǎn)變電容量約束和受端及送端電力平衡約束。

需要說明的是，所述送電通道的送電量分配方案是指所述送電通道的起點(diǎn)向所述受端的各個(gè)落點(diǎn)的送電量的分配比例；所述受端的電能分配狀況是指所述受端的各個(gè)落點(diǎn)接收的所述送端的送電量的消納分配狀況。

在計(jì)算參與電力平衡裝機(jī)容量時(shí)，熱電、燃?xì)夂托』痣姍C(jī)組受阻容量、煤電、燃?xì)?、核電、抽蓄、生物質(zhì)發(fā)電100％參與電力平衡，當(dāng)年投產(chǎn)機(jī)組按一定比例(比如50％)容量參與當(dāng)年受端地區(qū)電力電量平衡計(jì)算；退役機(jī)組和太陽能發(fā)電量不參與當(dāng)年受端地區(qū)的電力電量平衡計(jì)算；風(fēng)電按裝機(jī)容量的5％-10％參與受端地區(qū)的電力電量平衡計(jì)算；水電參與電力平衡的容量根據(jù)豐枯水期水文出力情況確定。其中，太陽能發(fā)電量不參與當(dāng)年受端地區(qū)電力電量平衡計(jì)算的原因是在現(xiàn)在情況下，太陽能發(fā)電量的有效出力較小，因此不對其進(jìn)行考慮。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本申請的一個(gè)具體實(shí)施例提供了一種送電通道電能消納模型的具體形式，包括：

目標(biāo)函數(shù)：Maxz＝C^TX；

其中，z為總經(jīng)濟(jì)效益；X為所述送電通道終點(diǎn)的各落點(diǎn)的電能分配矩陣，C為各輸電通道不同落點(diǎn)的落地電價(jià)與起點(diǎn)的上網(wǎng)電價(jià)差矩陣。

約束條件：0≤x_i,j≤Tf_j

其中，x_i,j表示第i條送電通道在第j個(gè)落點(diǎn)所分配的送電量；Tf_j表示第i條送電通道在第j個(gè)落點(diǎn)的總變電容量；表示第i條送電通道的終點(diǎn)的所有N個(gè)落點(diǎn)的分配電力之和，即通道i向受端地區(qū)的送電量；Ts_i表示第i條送電通道的輸電能力；表示所有M條送電通道向落點(diǎn)j的分配電力之和；Pg_j表示落點(diǎn)j的用電市場空間；Ps_i表示第i條通道的配套電源及網(wǎng)匯送出的電量之和。

需要說明的是，一般情況下每條所述送電通道的終點(diǎn)包括多個(gè)落點(diǎn)，在本實(shí)施例中，假設(shè)每條所述送電通道的終點(diǎn)的落點(diǎn)數(shù)量為N，N為正整數(shù)；假設(shè)所有的送電通道的數(shù)量為M，M為正整數(shù)。在所述送電通道電能消納模型中，所述配套電源是指每條所述送電通道建設(shè)時(shí)的送端建設(shè)的電源，所述網(wǎng)匯送出的電量是指所述送電通道的送端的現(xiàn)有的電源送出的電量。

還需要說明的是，單純形法是求解線性規(guī)劃問題的通用方法，該方法的基本思想是：先找出一個(gè)基本可行解，對它進(jìn)行鑒別，看是否是最優(yōu)解；若不是，則按照一定法則轉(zhuǎn)換到另一改進(jìn)的基本可行解，再鑒別；若仍不是，則再轉(zhuǎn)換，按此重復(fù)進(jìn)行。因基本可行解的個(gè)數(shù)有限，故經(jīng)有限次轉(zhuǎn)換必能得出問題的最優(yōu)解。

通用的利用單純形法求解線性規(guī)劃問題的步驟如下：

步驟一：根據(jù)線性規(guī)劃問題的標(biāo)準(zhǔn)型，尋找到初始可行基矩陣B₀和可行基變量組計(jì)算B₀的逆矩陣求出初始解：

并求出初始目標(biāo)函數(shù)值為然后計(jì)算出單純形乘子并記

步驟二：計(jì)算非基變量組X_N的檢驗(yàn)數(shù)向量若已經(jīng)得到最優(yōu)解，停止運(yùn)算。若σ_j＞0(j是非基變量的編號)，進(jìn)行下一步。

步驟三：根據(jù)所對應(yīng)的非基變量x_k，決定x_k為入基變量。同時(shí)計(jì)算B^-1P_k，若B^-1P_k≤0，線性規(guī)劃問題無解，停止計(jì)算。否則，進(jìn)行下一步。

步驟四：根據(jù)θ原則，求出

它對應(yīng)的基變量是x_l，確定x_l為離基變量。若x_k為入基變量，而x_l為離基變量，則稱a_lk是新一輪變換的樞元。這樣就得到一組新的可行基變量以及新的可行基矩陣B₁。

步驟五：計(jì)算新的可行基矩陣B₁的逆矩陣求出和以及新單純形乘子重復(fù)步驟二到步驟五。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本申請的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖3所示，所述建立送電通道電能消納模型，將所有所述送電通道的起點(diǎn)的上網(wǎng)電價(jià)和終點(diǎn)的落地電價(jià)輸入所述送電通道電能消納模型中，確定每條所述送電通道的送電量以及所述受端的電能分配狀況之后還包括：

S105：根據(jù)每條所述送電通道的起點(diǎn)的總送電量隨時(shí)間段的變化關(guān)系，以及該送電通道的終點(diǎn)的用電市場空間隨時(shí)間段的變化關(guān)系對該送電通道的總送電量進(jìn)行調(diào)峰。

需要說明的是，每條所述送電通道的起點(diǎn)的總送電量中的可再生能源送電量一般會(huì)隨著時(shí)間段的變化而發(fā)生變化，具體地，水電的發(fā)電量會(huì)隨著豐枯水期的不同而發(fā)生較大的變化，風(fēng)電的發(fā)電量會(huì)隨著一年之中風(fēng)力隨著季節(jié)的變化而變化。同樣的，每條所述送電通道的終點(diǎn)的用電市場空間也會(huì)由于當(dāng)?shù)氐目稍偕茉窗l(fā)電能力的變化而變化，因此在本實(shí)施例中，增加步驟S105的目的是避免這種變化對受端地區(qū)的電力平衡造成的影響。

相應(yīng)的，本申請實(shí)施例還提供了一種電能消納分配方案制定系統(tǒng)，如圖4所示，包括：

計(jì)算模塊100，用于計(jì)算多個(gè)受端地區(qū)的用電市場空間；

獲取模塊200，用于獲取多個(gè)送端地區(qū)的配套電源及網(wǎng)匯電力外送能力；

通道建立模塊300，用于根據(jù)所述多個(gè)受端地區(qū)和多個(gè)受端地區(qū)建立多個(gè)送電通道，并測算每條所述送電通道的起點(diǎn)的上網(wǎng)電價(jià)和終點(diǎn)的落地電價(jià)，所述送電通道的起點(diǎn)為該送電通道的送端地區(qū)，終點(diǎn)為該送電通道的受端地區(qū)；

匹配模塊400，用于建立送電通道電能消納模型，將所有所述送電通道的起點(diǎn)的上網(wǎng)電價(jià)和終點(diǎn)的落地電價(jià)輸入所述送電通道電能消納模型中，確定每條所述送電通道的送電量分配方案以及所述受端的電能分配狀況；所述送電通道電能消納模型以總經(jīng)濟(jì)效益最大為目標(biāo)函數(shù)，受所述送電通道的容量約束、電源匯集點(diǎn)及終點(diǎn)的各落點(diǎn)變電容量約束和受端及送端電力平衡約束。

需要說明的是，所述送電通道的送電量分配方案是指所述送電通道的起點(diǎn)向所述受端的各個(gè)落點(diǎn)的送電量的分配比例；所述受端的電能分配狀況是指所述受端的各個(gè)落點(diǎn)接收的所述送端的送電量的消納分配狀況。

所述受端地區(qū)的發(fā)電能力包括規(guī)劃建設(shè)的水電、核電、氣電、風(fēng)電和太陽能發(fā)電能力；

在建及核準(zhǔn)的煤電及可再生能源發(fā)電能力。

所述可再生能源發(fā)電能力包括但不限于太陽能發(fā)電、水電、核電、氣電和風(fēng)電發(fā)電能力。

同樣的，每個(gè)所述送端地區(qū)的配套電源及網(wǎng)匯電力外送能力需要將該送端地區(qū)的所需用電量排除，并留有一定裕量后，剩余的煤電發(fā)電能力即為該送端地區(qū)的配套電源及網(wǎng)匯電力外送能力。

具體地，在計(jì)算所述多個(gè)送端地區(qū)的配套電源及網(wǎng)匯電力外送能力時(shí)，需要考慮受端地區(qū)的電網(wǎng)的備用率，比如水電比重較大的電網(wǎng)的可用裝機(jī)受季節(jié)性來水影響變化很大，其備用率就會(huì)高于火電比重較大的電網(wǎng)；另外電網(wǎng)規(guī)模越大，備用率越低。2017年，各省的裝機(jī)備用率預(yù)計(jì)在13％-17％之間。到2020年，隨著電網(wǎng)規(guī)模的進(jìn)一步擴(kuò)大，以及聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步加強(qiáng)，備用率應(yīng)會(huì)略有下降，各省的裝機(jī)備用率在10％-15％之間。

所述送電通道的終點(diǎn)的落地電價(jià)在測算時(shí)需要考慮的因素包括特高壓交直流輸電工程及其配套電源的投資定額，具體地，需要分別測算配套電源的上網(wǎng)電價(jià)與特高壓交直流輸電工程的輸電費(fèi)，并且考慮所述特高壓交直流輸電工程線損和配套電源的匯集線損、各個(gè)特高壓交直流輸電工程的電網(wǎng)投資回收情況，綜合分析到不同受端地區(qū)的落地電價(jià)。

在計(jì)算參與電力平衡裝機(jī)容量時(shí)，熱電、燃?xì)夂托』痣姍C(jī)組受阻容量、煤電、燃?xì)?、核電、抽蓄、生物質(zhì)發(fā)電100％參與電力平衡的受端地區(qū)的電力電量平衡計(jì)算，當(dāng)年投產(chǎn)機(jī)組按一定比例(比如50％)容量參與當(dāng)年受端地區(qū)的電力電量平衡計(jì)算；退役機(jī)組和太陽能發(fā)電量不參與當(dāng)年受端地區(qū)的電力電量平衡計(jì)算；風(fēng)電按裝機(jī)容量的5％-10％參與受端地區(qū)的電力電量平衡計(jì)算；水電參與電力平衡的容量根據(jù)豐枯水期水文出力情況確定。其中，太陽能發(fā)電量不參與當(dāng)年受端地區(qū)的電力電量平衡計(jì)算的原因是在現(xiàn)在情況下，太陽能發(fā)電量的有效出力較小，因此不對其進(jìn)行考慮。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，本申請的一個(gè)具體實(shí)施例提供了一種送電通道電能消納模型的具體形式，包括：

目標(biāo)函數(shù)：Maxz＝C^TX；

其中，z為總經(jīng)濟(jì)效益；X為所述送電通道終點(diǎn)的各落點(diǎn)的電能分配矩陣，C為各輸電通道不同落點(diǎn)的落地電價(jià)與起點(diǎn)的上網(wǎng)電價(jià)差矩陣。

約束條件：0≤x_i,j≤Tf_j

其中，x_i,j表示第i條送電通道在第j個(gè)落點(diǎn)所分配的送電量；Tf_j表示第i條送電通道在第j個(gè)落點(diǎn)的總變電容量；表示第i條送電通道的終點(diǎn)的所有N個(gè)落點(diǎn)的分配電力之和，即通道i向受端地區(qū)的送電量；Ts_i表示第i條送電通道的輸電能力；表示所有M條送電通道向落點(diǎn)j的分配電力之和；Pg_j表示落點(diǎn)j的用電市場空間；Ps_i表示第i條通道的配套電源及網(wǎng)匯送出的電量之和。

需要說明的是，一般情況下每條所述送電通道的終點(diǎn)包括多個(gè)落點(diǎn)，在本實(shí)施例中，假設(shè)每條所述送電通道的終點(diǎn)的落點(diǎn)數(shù)量為N，N為正整數(shù)；假設(shè)所有的送電通道的數(shù)量為M，M為正整數(shù)。在所述送電通道電能消納模型中，所述配套電源是指每條所述送電通道建設(shè)時(shí)的送端建設(shè)的電源，所述網(wǎng)匯送出的電量是指所述送電通道的送端的現(xiàn)有的電源送出的電量。

還需要說明的是，單純形法是求解線性規(guī)劃問題的通用方法，該方法的基本思想是：先找出一個(gè)基本可行解，對它進(jìn)行鑒別，看是否是最優(yōu)解；若不是，則按照一定法則轉(zhuǎn)換到另一改進(jìn)的基本可行解，再鑒別；若仍不是，則再轉(zhuǎn)換，按此重復(fù)進(jìn)行。因基本可行解的個(gè)數(shù)有限，故經(jīng)有限次轉(zhuǎn)換必能得出問題的最優(yōu)解。

通用的利用單純形法求解線性規(guī)劃問題的步驟如下：

步驟一：根據(jù)線性規(guī)劃問題的標(biāo)準(zhǔn)型，尋找到初始可行基矩陣B₀和可行基變量組計(jì)算B₀的逆矩陣求出初始解：

并求出初始目標(biāo)函數(shù)值為然后計(jì)算出單純形乘子并記

步驟二：計(jì)算非基變量組X_N的檢驗(yàn)數(shù)向量若已經(jīng)得到最優(yōu)解，停止運(yùn)算。若σ_j＞0(j是非基變量的編號)，進(jìn)行下一步。

步驟三：根據(jù)所對應(yīng)的非基變量x_k，決定x_k為入基變量。同時(shí)計(jì)算B^-1P_k，若B^-1P_k≤0，線性規(guī)劃問題無解，停止計(jì)算。否則，進(jìn)行下一步。

步驟四：根據(jù)θ原則，求出

它對應(yīng)的基變量是x_l，確定x_l為離基變量。若x_k為入基變量，而x_l為離基變量，則稱a_lk是新一輪變換的樞元。這樣就得到一組新的可行基變量以及新的可行基矩陣B₁。

步驟五：計(jì)算新的可行基矩陣B₁的逆矩陣求出和以及新單純形乘子重復(fù)步驟二到步驟五。

還需要說明的是，在計(jì)算參與電力平衡裝機(jī)容量時(shí)，熱電、燃?xì)夂托』痣姍C(jī)組受阻容量、煤電、燃?xì)狻⒑穗?、抽蓄、生物質(zhì)發(fā)電100％參與受端地區(qū)的電力電量平衡計(jì)算，當(dāng)年投產(chǎn)機(jī)組按一定比例(比如50％)容量參與當(dāng)年受端地區(qū)的電力電量平衡計(jì)算；退役機(jī)組和太陽能發(fā)電量不參與當(dāng)年受端地區(qū)的電力電量平衡計(jì)算；風(fēng)電按照裝機(jī)容量的5％-10％參與受端地區(qū)的電力電量平衡計(jì)算；水電參與電力平衡的容量根據(jù)豐枯水期水文出力情況確定。其中，太陽能發(fā)電量不參與當(dāng)年受端地區(qū)的電力電量平衡計(jì)算的原因是在現(xiàn)在情況下，太陽能發(fā)電量的有效出力較小，因此不對其進(jìn)行考慮。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本申請的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如圖5所示，所述電能消納分配方案制定系統(tǒng)還包括：

調(diào)峰模塊500，用于根據(jù)每條所述送電通道的起點(diǎn)的總送電量隨時(shí)間段的變化關(guān)系，以及該送電通道的終點(diǎn)的用電市場空間隨時(shí)間段的變化關(guān)系對該送電通道的總送電量進(jìn)行調(diào)峰。

需要說明的是，每條所述送電通道的起點(diǎn)的總送電量中的可再生能源送電量一般會(huì)隨著時(shí)間段的變化而發(fā)生變化，具體地，水電的發(fā)電量會(huì)隨著豐枯水期的不同而發(fā)生較大的變化，風(fēng)電的發(fā)電量會(huì)隨著一年之中風(fēng)力隨著季節(jié)的變化而變化。同樣的，每條所述送電通道的終點(diǎn)的用電市場空間也會(huì)由于當(dāng)?shù)氐目稍偕茉窗l(fā)電能力的變化而變化，因此在本實(shí)施例中，增加所述調(diào)峰模塊500的目的是避免這種變化對受端地區(qū)的電力平衡造成的影響。

在上述實(shí)施例的基礎(chǔ)上，在本申請的一個(gè)實(shí)施例中，所述計(jì)算模塊100包括：

用電量獲取單元，用于獲取受端地區(qū)的用電總量；

發(fā)電量獲取單元，用于獲取所述受端地區(qū)的發(fā)電能力；

計(jì)算單元，用于利用所述受端地區(qū)的用電總量減去該受端地區(qū)的發(fā)電能力，獲得所述受端地區(qū)的用電市場空間。

綜上所述，本申請實(shí)施例提供了一種電能消納分配方案制定方法及制定系統(tǒng)，其中，所述電能消納分配方案制定方法利用線性規(guī)劃法通過建立以總經(jīng)濟(jì)效益最大為目標(biāo)函數(shù)，受所述送電通道的容量約束、電源匯集點(diǎn)及終點(diǎn)的各落點(diǎn)變電容量約束和受端及送端電力平衡約束的送電通道電能消納模型，在將所有所述送電通道的起點(diǎn)的上網(wǎng)電價(jià)和終點(diǎn)的落地電價(jià)輸入所述送電通道電能消納模型后，即可獲得在滿足所述送電通道的容量約束、電源匯集點(diǎn)及終點(diǎn)的各落點(diǎn)變電容量和受端及送端電力平衡的基礎(chǔ)前提下，滿足經(jīng)濟(jì)效應(yīng)最大化目標(biāo)的每條所述送電通道的送電量分配方案以及所述受端的電能分配狀態(tài)。從而實(shí)現(xiàn)綜合考慮多受端和多送端的電力分配與經(jīng)濟(jì)效益的目的，使得各個(gè)送電通道受端地區(qū)實(shí)現(xiàn)接受外來輸電的經(jīng)濟(jì)效益的最大化，以及各個(gè)送電通道送端地區(qū)實(shí)現(xiàn)送電的經(jīng)濟(jì)效益的最大化。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。