水火混合电力系统短期多目标发电计划优化研究

在实施峰谷分时上网电价政策的市场环境下,综合考虑火电厂运行成本、环境保护和水电厂发电效益的不同利益要求,提出了一种水火混合电力系统短期多目标发电计划优化数学模型.构建了基于粒子群算法的交互式模糊满意度多目标决策方法,并对此方法进行求解,直到找到决策者满意的最佳方案为止.算例计算验证了模型的合理性和求解方法的可行性.     

An Efficient Hydrothermal Scheduling Algorithm

In this paper a Hydrothermal Scheduling Algorithm (HSA) for deterministic inflows is presented. A nonlinear network flow model representing the hydrothermal scheduling problem is used. By exploiting the special network structure, a temporally expanded arborescence [1], the HSA code attains important computational savings in processing time and memory requirements allowing the use of microcomputers even for large scale problems. The main feature of the HSA code is a dynamic base choice that enables the decision maker to improve the convergence of the optimization procedure by the use of his practical experience. The performance of the algorithm is tested on the Southeast Brazilian Power System.     

基于节能环保综合效益的水火电联合调度

考虑到抽水蓄能电站与普通水火电站的联合运行特点,以及机组排污对经济发展的影响,建立了含抽水蓄能电站基于节能环保综合效益的水火电联合调度模型,并采用基于抗体片段的免疫算法进行求解。采用两个抗体片段对抽水蓄能电站的抽水发电工况分别进行编码,并引入工况耦合约束来解决抽水蓄能电站机组特有的双工况耦合问题;通过引入等效环境价值将排污量折算为排污经济损失,并与煤耗损失进行综合亲和度计算,同时在算法中利用模拟退火思想选取综合经济指标最优的抗体,以提高算法全局寻优能力。算例分析表明了该算法的有效合理性。     

基于三标度-理想解法的发电计划评估

实现对发电计划方案的全面评估,对于发电计划的选择具有重要意义。首先完整的发电计划评估指标体系基础上,将三标度法与理想解法相结合。求取权重过程中采用迭代的思想,既保证了计算精度,又避免了传统赋权过程中一致性校验不易通过的问题;然后采用理想解法进行方案评估,通过计算待评估方案的各指标数值与指标的正负理想解的欧拉距离对本方案进行打分,实现了对发电计划的评估。最后通过电网实际数据验证了本文所提方法的有效性。     

基于遗传算法和数据包络分析法的水火电力系统发电多目标经济调度

为充分提高水电站发电效益及达到节能降耗目的,建立了以梯级水电站发电量最大和火电机组煤耗量最小的水火电力系统短期发电多目标经济调度模型,并利用遗传算法与数据包络分析(data envelopment analysis,DEA)法求解该模型,并通过惩罚因子法将各约束条件融合到目标函数中,通过设置不同权重系数获得10种调度方案。比较不同调度方案的目标值和DEA评估值,并依据决策者喜好选取最优决策方案。算例结果验证了该方法的有效性。     

风光储联合发电系统日运行计划制定方法研究

基于国家风光储示范项目进行日运行计划制定方法研究,利用粒子群优化算法对模型进行求解,并提出储能电池的充放电优化方法,提高充电电流、充电效率,加强储能系统的补偿效果,延长其使用寿命。通过算例验证了模型的有效性和可行性,能够比较准确地进行系统日运行计划的制定。     

基于互补机制的水火电力系统短期节能发电调度

为充分提高水火电力系统联合运行的经济性,将减少非可再生能源的使用量及降低火电成本为主要目标的水火电力系统短期发电调度问题,转化为水力发电量最大、耗水量最小和火力发电燃料总耗量最小且具有时序的3个优化子问题。该优化模型不仅可确定水电的最佳放水策略和火电的最佳出力,还可描述水电和火电的互补作用,充分体现节能和效益的理念。针对水电系统具有强非线性的特点,采用改电磁学算法进行求解,对火电子系统则采用内点法进行求解。算例结果验证了该方法的有效性。     

基于多目标优化模型的省级电网月度发电计划

针对电力体制新形势下多种调度模式的发电计划科学化管理要求,基于月度电力生产的时空均匀性原则提出了月度发电计划的多目标优化模型。针对以往研究中所忽视的电量供需平衡和潮流安全的同时性问题,把电量分解与安全校核细化到各日的峰、平、谷时段。针对多量纲、多数量级的多目标综合决策的要求,基于理想点贴近度的思路将多目标问题转化为单目标优化问题。根据模型特点,采用邻域搜索算法求解。最后采用山东电网实际算例验证了模型的综合决策性能和邻域搜索算法的优越性。     

基于水电厂调峰运行的水火电混合经济调度

在改进单亲遗传算法的基础上,以火电机组运行费用最小化为目标函数,提出了求解方法。模型中计入了水电机组的发电流量、净水头和输出功率间的非线性关系,以及水电系统中多级水库的水流延迟等因素。算例仿真计算的结果表明该方法求解精度高、收敛速度快,进一步验证了算法的正确性和有效性。     

采用最小累积风险度法的含风电场电力系统发电机组检修计划

以等风险度原则为基础,以各检修时段风险度方差最小为目标函数,建立了含风电场的电力系统发电机组检修计划模型,提出了基于最小累积风险度的启发式求解方法。采用半不变量描述负荷、发电机组出力等随机变量,将等效持续负荷曲线的卷积和反卷积运算转化为半不变量的加减。采用离散化的方法将风电机组等效成多状态机组,进而求取风电机组停运容量的半不变量。考虑风电场出力的不确定性,采用半不变量法结合革兰–沙利叶(Gram-Charlier)级数展开法求解系统的风险度。通过寻找检修区间内累积风险度最小的区间确定待检修机组的检修位置。IEEE-RTS系统的机组检修计划结果验证了该最小累积风险度法的有效性。     

考虑交流潮流校正的日内滚动发电计划模型与方法

为了提高日内滚动发电计划的计算效率和潮流计算精度,采用直流潮流建立日内滚动发电计划优化模型,考虑基态和N-1故障方式下的网络安全约束,从而高效求解滚动发电计划; 基于机组有功出力计划,结合无功负荷预测和无功补偿设备投切情况,建立以有功出力调整量最小为目标的交流潮流校正模型,对有功出力计划进行修正,从而提高计划潮流的准确性,满足实时运行的精度要求。基于实际电网的算例分析表明,该方法能够有效提高优化计算效率和潮流准确度。     

基于数值方法的光伏发电系统MPPT控制算法研究

针对传统的太阳能最大功率点跟踪(MPPT)算法跟踪速度及精准度不理想的缺点,提出了一种新型的基于数值方法的光伏发电系统最大功率点跟踪控制算法。该方法利用二次插值的思想,仅通过一步就可以跟踪到最大功率点。在该MPPT的启动中还采用了恒定电压法来提高跟踪速度。利用MATLAB搭建了光伏发电系统MPPT跟踪控制仿真模型。仿真结果表明,该算法能够显著提高MPPT跟踪的速度和准确度。     

节能发电调度发电计划编制算法

在发电计划的编制过程中,如何实现机组发电序位表是体现节能发电要求的关键所在,为此,提出了发电计划编制核心算法。该算法基本原理为:根据全网负荷、分区负荷预测以及节能发电序位表,确定机组开机方式,然后采用等微增率法分配机组发电量;通过引入设备利用率系数分配机组发电曲线以满足系统安全运行和调峰要求,并修正机组发电曲线以满足运行约束条件,最终得到机组发电曲线。结合江苏电网以火电机组为主的特点,利用该算法进行节能调度发电试验日发电计划编制,验证了算法的合理性。     

日发电计划环节中落实节能调度的思路

针对日发电计划编制中负荷预测、联络线互供、水电火电调度、安全校核等关键环节,详细分析了日发电计划与节能调度的关系,在阐述影响落实节能调度相关因素的基础上.提出了把节能调度从月度及以上计划环节向调度执行层面推进和落实的具体方法.为节能调度的推进提供了有益的借鉴.     

基于混沌遗传混合优化算法的短期负荷环境和经济调度

环境和经济短期负荷调度主要由在调度周期内的最优机组组合和负荷分配组成,该文将优先次序法、遗传算法与混沌优化相结合,以应用到电站机组环境／经济运行优化问题中,在混沌遗传算法中采用递阶基因结构,将控制基因用于机组组合全局粗寻优,参数基因用于负荷分配局部优化, 基因修正与罚函数相结合解决约束问题,采用混沌扰动避免遗传算法早熟,运用基于线性搜索的混沌局部优化方法,加快算法的收敛速度和降低计算时间,优化计算结果可以同时得到最优机组组合及负荷最优分配,为实际调度系统提供了一个良好的方法。     

含不确定性负荷的水火电力系统随机优化调度

针对水火电力系统负荷的不确定性,建立基于模糊机会约束规划的随机优化调度模型,分析负荷不确定性变化对水火电机组出力及火电机组能耗量、排放量的影响。将实际负荷与负荷预测的偏差看成一个模糊随机变量,并在火电机组煤耗量最小化、污染物排放最小化和水库蓄水量最大化3个目标函数中及功率平衡、机组出力调整等约束条件函数中均引入负荷这一随机变量。按照模糊机会约束和随机机会约束的确定性等价形式,将水火电力系统优化调度的不确定模型转化为确定性模型,并利用多目标问题的模糊满意度法进行求解。以一个8级梯级水电站和6台火电机组组成的水火电力系统为实例进行计算,验证所提出含不确定性负荷的水火电力系统随机调度模型的准确性和可行性。     

日内及实时发电计划的递进协调方法

为了提高日内及实时发电计划的实用化水平,文中设计了日内发电计划、实时发电计划及自动发电控制(AGC)的递进协调方法,提出了日内及实时发电计划两阶段多组合的优化策略;采用预先故障排除技术,建立了数据源质量分析和告警逻辑,整体提高了发电计划实时平衡自动化的灵活性、安全性以及系统稳定性。通过实际运行应用说明,该系统可实现负荷偏差的自动优化分配,有效减少了调度人员的人工干预,提高了工作效率,提升了电网运行的安全性和经济性。     

电力市场环境下负荷分配问题的罚函数法

电力市场环境下的负荷分配问题由于报价曲线的分段特性使问题更加难以解决。针对报价曲线的分段特性进行处理，将每台机组出力等值为几台机组出力和的形式，并增加机组功率平衡约束，以罚函数方法和SQP方法解决后来形成的0，1变量整数规划问题及其线性的连续变量规划问题，本算法经过一个小系统检验证明非常有效。     

基于协同进化算法的水轮机模糊PID调节系统研究

针对常规遗传算法在优化水轮机模糊PID调节系统的模糊规则时，对于模糊PID整定公式中的三个比例因子的确定采用手动调整的不科学性，本文提出了一种新的基于协同进化算法的参数自整定模糊PID控制算法，该方法采用协同进化算法同时优化模糊PID控制的模糊规则和模糊PID整定公式中的三个比例因子，通过模糊推理的方法求解PID参数的变化量，对PID参数进行自动整定，为了避免优化得到的模糊规则之间发生跳变，在目标函数中引入一光滑因子。仿真结果表明，该控制算法具有良好的静态、动态性能和很强的鲁棒性。     

基于分层混合灰狼-哈里斯鹰算法的水火电调度优化

短期水火电调度优化的主要目的是减少水火电系统中火电厂的发电成本,由于这一问题具有较多的复杂约束条件,带来了非线性、非凸特征等难题.采取分层结构将两种较新的群智能算法改进灰狼优化与哈里斯鹰优化相结合,从而获得二者易实现、收敛能力强、全局搜索能力好的优点.算例的仿真计算结果表明,此算法比传统的智能算法有明显的提升,取得了更优的结果,是针对这一问题有效的解决方法.