含风电场多目标低碳电力系统动态经济调度研究

含风电场多目标低碳电力系统调度模型包括2个目标函数:发电成本和碳排放量。考虑电力系统经济性的同时减少碳排放量;考虑风电场带来的风险,在发电成本中增加风险成本;在保证电力系统安全性的同时增加风电场的出力,达到低碳节能的效果。对含风电场多目标低碳电力系统调度模型,采用改进的多目标粒子群优化算法进行优化求解。仿真验证了含风电场多目标低碳电力系统调度数学模型与改进粒子群算法的正确性与有效性。     

考虑环境效益的分布式电源多目标规划

分布式电源(distributed generation,DG)接入配电网,可以有效缓解传统发电方式带来的环境污染和能源枯竭问题。在考虑DG环境效益的基础上,针对多类型DG接入位置及容量问题,建立了综合污染气体排放量、配电网总费用和系统电压偏差的多目标模型,并提出了一种自适应多目标粒子群算法。该算法结合非线性变异算子保持种群多样性,采用动态自适应网格策略使得Pareto前端分布更加均匀,从而为最终决策提供良好的候选方案。针对获得的非支配集,采用分层模糊决策技术得到符合决策者侧重点的最终方案。算例分析结果表明,利用该方法得到的DG配置方案,可以有效地减少污染排放量,降低总费用,减小电压偏差,这验证了模型和算法的合理性和有效性。     

含风电场的电力系统多目标优化调度

针对火力发电对环境造成的严重污染问题,建立了含风电场的电力系统多目标优化调度模型。以火电机组燃料费用和污染气体排放量最低为目标,用虚拟解理论将多目标优化问题转化为单目标优化问题,以降低问题的复杂性;用动态搜索步长及动态搜索概率对布谷鸟算法改进,用改进后的算法求解所建立调度模型。仿真结果表明,改进算法在符合有功平衡约束、机组出力约束及机组爬坡约束等同样的前提条件下,具有节约发电成本,减少污染物排放,加快系统运行速度的优点。     

含风电场电力系统经济调度的模糊建模及优化算法

随着人们对风电的日益关注,新型风电场的容量在并网系统中所占比例不断增加,这对传统电力系统的经济调度问题提出了新的要求。特别是风电场输出功率的随机变化给系统的经济调度带来了更多的不确定性因素。文中应用模糊理论建立了含风电场电力系统动态经济调度的模糊模型,使调度结果能够表达决策者的意愿,从而更好地适应风机输出功率的随机性。在优化算法上,利用下降搜索思想对传统粒子群算法进行了改进,并将改进后的算法用于求解提出的动态经济调度问题。在算例中进行了测试,结果验证了所提出的方法的可行性。     

计及环境效益的含风电场多目标发电调度

随着人们环境保护意识的增强,要求电力行业清洁化发展,同时风电场的大规模接入,在发电计划中也要予以考虑.基于此,在传统发电调度的基础上,考虑风电场,计及环境效益,建立了新的发电调度模型.在计算发电成本时,考虑了风电的初期建设资本和后期维护资本,以及由风功率波动而产生的备用成本.对于环境效益的考虑,计及氮氧化物排放和碳排放,通过对传统火电厂进行碳捕集改造,建立氮氧化物排放和碳排放最小化模型.对模型进行改进式决策转化,采用粒子群算法进行求解.最后,通过算例验证了本文所提模型的准确性和有效性.     

基于机会约束规划和随机模拟技术的含风电场电力系统多目标优化调度

为了提高含风电场电力系统运行的经济性和可靠性,增强风电并网运行的稳定性,建立了基于机会约束规划的含风电场电力系统多目标机组优化调度的数学模型。考虑到风电场出力的随机性,引入了机会约束规划和随机模拟技术,以常规发电机组的发电成本最低和污染气体排放量最低为目标。问题分为内外两层求解,外层为机组组合优化,利用蚁群算法求解;内层为负荷的经济分配,基于Pareto最优解集概念和整体协调决策机制,结合多目标粒子群求解。用10机算例对模型进行了仿真分析,仿真结果表明所建模型合理、算法有效可行。     

含风电场的水火电力系统的多目标优化调度

随着风力发电的大规模并网运行,电力系统除了要安排火电厂和水电站的出力外,还要考虑风电场的出力情况。针对风能的间歇性、波动性和不可控等特点,引入旋转备用容量解决风力发电并网对电力系统经济调度和安全可靠运行带来的影响,建立含风电场水火电力系统优化调度模型,并运用改进粒子群算法对所建立的模型进行仿真计算和求解分析。仿真结果表明在风电出力全额上网的前提下,能够充分利用水资源,减少化石能源的使用,从而降低了火电厂污染物的排放,进而验证了调度模型的合理性和有效性。     

考虑不确定性成本的含风电场群电力系统短期优化调度

提出一种考虑系统不确定性成本和运行风险约束的含风电场群电力系统短期优化调度方法。针对多维风速联合概率分布函数不易构造的问题,采用Copula函数描述其时空分布特性并生成多维风速的场景空间。定义电力系统风险指标,建立一种考虑系统不确定性成本和运行风险约束的含风电场群电力系统动态经济调度模型,协调了系统经济性和安全性的之间的矛盾。提出基于场景运算的风险指标评估方法,并结合改进的量子粒子群优化算法用于模型求解,提高了模型求解速度,直观地反映出系统的风险程度,并得到系统最佳置信水平。以含2个邻近风电场的IEEE 30节点系统为算例,验证了模型及算法的合理性和有效性。     

采用改进隶属度函数的梯级水电站多目标优化调度模型

梯级水电站的多目标优化调度要求在保证发电量最大同时减少用水量和弃水量,提高水能利用率,为此提出了采用改进隶属度函数的梯级水电站模糊多目标优化调度模型,以梯级水电站总发电量最大、总弃水量最小及调度期末蓄水量最大为目标建立了多目标优化调度模型。传统求解多目标问题的模糊算法普遍采用半升或半降直线型隶属度函数,文中以定义域上连续可微的Sigmoid函数及反Sigmoid函数作为新的隶属度函数,确定了Sigmoid隶属度函数各参数的计算方法。改进隶属度函数的应用要求目标函数可导的非线性规划法更加适于求解该多目标模型。算例结果验证了该模型的可行性。     

考虑风险成本的含风电场的电力系统动态经济调度

在风电功率全额上网的基础上,考虑发电厂节能和减排,通过优化常规火电机组出力可实现动态经济调度。考虑风险成本的含风电场的经济调度数学模型是在考虑到火电发电成本、污染气体的排放量、风力发电成本、风险指标等因素下使系统的总成本最小化。对传统粒子群算法进行改进,并将改进后的算法用于求解考虑风险成本的含风电场的动态经济调度问题。仿真结果验证了该方法的可行性。     

基于混沌量子粒子群算法的含风电场电力系统实时调度

分析了大规模风电给电力系统实时调度所带来的若干问题,依据节能减排原则,以消纳风电最大化和火电机组一次能源消耗最小化为双重目标,建立了含大规模风电的实时调度模型。在量子粒子群算法基础上加入混沌初始化和混沌扰动,形成混沌量子粒子群优化算法。基于修改的IEEE-118节点系统进行仿真计算,结果表明：建立的模型能在最大程度消纳风电的前提下,最大限度地减少一次能源消耗,达到节能减排的目的;采用的算法计算速度快、收敛性能好,满足实时性的要求。     

计及效率的综合能源系统多目标优化调度方法

综合考虑综合能源系统(IES)在能效、经济、环境等多目标上的优化调度需求,提出一种IES的多目标优化调度模型及求解方法,以实现多能互补IES的节能减排、经济运行与环境友好调度运行。首先建立了满足IES在能效、经济、环境等方面的优化调度需求的多目标函数模型,并在能效目标函数中引入■效率,实现多能耦合系统的高效、高质量用能;其次建立了适用于多目标优化调度的IES数学模型,并通过模型凸松弛等方法保证模型的凸性,提高问题求解效率;再次建立了多目标优化调度问题帕累托前端的求解及运用方法,利用多目标凸优化问题的标量化方法进行模型转换,从而求解多目标凸优化问题,并提出筛选方法,用于从帕累托前端中筛选得到综合性能较好的调度方案;最后结合贵州省某IES算例仿真,验证了所建立多目标优化调度模型与求解方法在满足区域IES由于多能耦合而带来的多目标调度需求上的可行性。     

计及综合能效的电-气-热综合能源系统多目标优化调度

为了充分挖掘综合能源系统(IES)用能侧的用能潜力以进一步提高能源利用效率,提出一种IES多目标优化调度模型及求解方法.兼顾供能侧与用能侧的协同优化,建立了考虑综合需求响应的综合能效模型并引入优化目标,以系统经济成本最低与综合能效最高为目标建立了电-气-热IES多目标优化调度模型.采用Charnes-Cooper变换对综合能效目标进行线性化,从而实现分式规划问题的准确快速求解,并使用改进ε-约束法得到Pareto前沿集.算例采用修改的IEEE 24节点电力系统、比利时20节点天然气系统与14节点热力系统的耦合系统,对4种场景下的系统经济成本与综合能效进行分析.结果表明,所提模型能够引导电力用户与多能用户合理选择综合需求响应行为,通过供需双侧的协同优化进一步提升IES整体能效,并验证了优化调度结果对于平衡IES经济、高效运行目标的可行性.     

计及风电备用风险的电力系统多目标混合优化调度

风电功率不确定间歇波动给电力调度带来了困难。如何合理考虑风电备用风险,一体化制定经济发电与旋转备用计划,并使节能减排等指标满足期望水平,是亟待解决的问题。定义了一种以风电功率间歇波动引起系统备用紧张程度为指标的规范化风电备用风险,建立了一种同时计及风电功率间歇波动对系统上调和下调备用的风险影响、一体化制定经济发电与旋转...     

风电并网电力系统动态经济调度问题的研究

通过优化火电机组出力,研究风电并网后,电力系统的短期动态经济调度问题。优化模型中引入了上、下旋转备用,以此应对风电功率预测误差给系统调度带来的波动。在基本粒子群优化算法基础上,提出了3种改进策略:先采用"循环处理策略"和"优先启停策略"生成问题的可行解,然后采用"机会停机策略"进一步优化可行解。经典算例结果表明,本文提出的策略稳定性好、寻优速度快、优化结果好,具有高效的搜索能力和适应性。     

含风电和径流式小水电的多目标环境经济调度

构建了含风电和径流式小水电机组的多目标环境经济调度模型.为应对风电和径流式小水电机组的不确定性,采用概率密度函数对风速和河流流量进行模拟,利用蒙特卡洛法模拟得到风电和径流式小水电机组的功率分布,并计及可再生能源预测功率的低估和高估带来的惩罚成本与储备成本.该模型能兼顾燃料费用目标及污染排放目标,并考虑安全约束、禁止运行...     

碳市场环境下计及碳捕集电厂和换电站的电力系统优化调度

在低碳及智能电网的背景下,提出了一种考虑碳交易并计及碳捕集电厂和换电站的电力系统优化调度模型。首先定义了电动汽车换电站虚拟电厂,并介绍了其运行特点,其次对不同电源的碳排放特性进行了分析,从总投资成本的折旧费用、燃料成本、运行维护成本及碳交易成本四个方面对电源成本进行了分析和建模。在此基础上,兼顾碳排放量和电源成本,引入功率平衡、机组及碳捕集系统爬坡、碳捕集效率等约束,建立了碳市场环境下计及碳捕集电厂和换电站的电力系统优化调度模型,并采用基于动态交换和密度距离的混合混沌粒子群优化算法对模型进行了求解,算例结果证明了所提模型及算法的有效性和正确性。     

计及可用输电能力的风电并网系统中STATCOM的双层优化配置

针对静止同步补偿器最佳安装位置与容量问题,建立了风电并网系统中计及可用输电能力、静态电压稳定性与投资成本的静止同步补偿器双层优化配置模型。基于后向削减法对风电出力进行场景划分,上层为多目标优化配置层,下层为最优潮流计算层;通过对多目标灰狼算法添加混沌初始化,引入粒子群算法中的速度计算方式等提出基于网格法的多目标灰狼粒子群算法以求解多目标优化问题。在IEEE 30节点上对建立模型进行计算,验证了所提模型的可行性和算法改进的有效性。     

综合能源系统规划设计方法

本文研究综合能源系统的优化规划问题,以提高其综合能源利用效率。首先,建立了以电为核心的综合能源系统规划两层优化模型,系统运行调度优化模型以及系统规划优化模型,以系统优化运行指标作为系统规划优化的依据。该模型分别以经济性和环保性最优为目标,重点考虑了在采暖期和空调期综合能源系统的运行约束。其次,针对两层优化模型分别提出了适合的求解算法,禁忌搜索算法和粒子群算法。最后,给出算例验证本模型和算法可得到经济性和环保性目标下的综合能源系统优化规划方案。两种准则下的规划方案存在矛盾,经济性准则下倾向配置储能设备以充分利用分时电价,而环保性准则倾向配置其他高能效的供能设备。