考虑“三公”调度的两阶段年滚动发电计划优化模型

随着我国电力体制改革的不断深化,常用的安全约束经济调度模型不能满足“三公”调度计算周期的要求,且为克服电量直接交易对“三公”调度的影响,提出考虑“三公”调度的两阶段年滚动发电计划优化模型。第一阶段建立考虑直接交易及“三公”调度的滚动机组组合优化模型,在年度剩余周期内优化机组组合及电量计划;第二阶段建立考虑电厂日负荷率均衡的发电计划优化模型,避免电厂日平均负荷率的快速变化。某省级电网的实际算例仿真结果验证了所提模型的正确性及方法的有效性。     

考虑机组合同电量完成动态均衡的日内安全经济调度

实际运行中日内负荷波动、风电波动、发输变电设备异常等原因将造成机组日内调度出力极大偏差日前发电计划,进而增加了“三公”调度模式下电量进度均衡控制的难度。为此,提出了考虑机组合同电量完成动态均衡的日内安全经济调度的模式、模型和方法。该方法基于经济调度优化内核,通过机组合同电量非线性均衡控制方式,实现对机组日内电力、电量的协调优化和合同电量完成进度的日内精确控制;日内机组合同电量完成进度的实时跟踪及滚动建模机制能够实时跟踪电网及机组运行条件的变化,及时调整各台机组的出力,实现电量分配在时间维度和空间维度的最佳协调,从而极大提高电量控制对电网运行环境变化的适应性。所提方法将为实际调度计划及运行业务的效率提升提供理论支撑。     

基于“三公”调度的年度滚动发电计划与机组组合优化模型

“三公”调度是我国目前普遍采用的调度模式。负荷预测及水电计划是火电发电计划编制的基础,一般具有时间越近、精度越高的特点,实际应用中一般通过滚动预测及修正以提高发电计划的可用性。基于“三公”调度提出了年度滚动发电计划与机组组合优化模型,在优先保障“三公”调度目标的同时,优化机组的启停计划,提高火电机组的平均负荷率,并减少机组启停次数,以提高电网运行的经济性。所提模型为混合整数线性规划问题,能够采用CPLEX等商业软件求解。广西电网的仿真分析验证了所提模型的正确性及有效性。     

全周期变时段“三公”调度发电计划优化模型

以年度合同进度为主要控制目标的"三公"调度是我国目前最为普遍的调度模式,常用的安全约束机组组合(security constrained unit commitment,SCUC)/安全约束经济调度(security constrained economic dispatch,SCED)模型不能满足"三公"调度计算周期要求,为此建立了考虑电网安全约束的全周期发电计划优化模型,并依据不同时段发电计划的需求差异,进一步建立了全周期变时段发电计划优化模型,该模型可根据时段长度自动选择各种约束。算例结果表明全周期变时段发电计划优化模型能够适应"三公"调度需要,计算性能能够满足大规模电网发电计划精细化管理需要。     

考虑多级调度的跨省区大电网安全约束经济调度模型

大电网安全约束经济调度(SCED)是一种解决大范围资源优化配置的有效技术手段。不同于单一省级电网优化调度,涉及跨省区的大电网SCED一方面计算规模成倍增加,另一方面需要合理协调机组及跨省区联络线输电计划,还应考虑国(分)省各级调度实际业务及特色需求。更大规模、更多更复杂的约束将给模型构建和求解带来困难。文中着重对跨省区大电网SCED所涉及的平衡策略、联络线计划及大规模网络约束等问题进行模型构建,并通过优化目标选择及约束条件配置构建适用于满足不同需求的SCED模型,从而实现求解性能与使用效果的合理匹配。通过实际电网算例仿真验证了所提方法的有效性。     

电力市场环境下考虑风电调度和调频极限的储能优化控制

风电功率间歇性不仅使风电场难以精确响应调度计划,还导致电网频率波动加剧.为提高风电可调度性和电网频率安全,该文以日前调度为例构建日前调度计划和电网调频极限的形成方法,在此基础上提出利用储能辅助风电场跟踪日前调度计划并参与调频的策略;然后在电力市场环境下以风储电站利润最大为目标建立风储运行模型,该模型考虑由所提策略形成的风储电站联合出力约束和频率安全约束,用来计算储能辅助风电场跟踪日前调度计划和参与调频的最优出力;最后基于实测数据对该策略进行仿真分析,结果表明所提策略可以提高风电场跟踪日前调度计划能力和电网频率安全性,同时还具有良好的经济效益.     

基于分区电价的跨区电力调度双层优化模型

为充分利用跨区调度资源,提出一种基于分区电价的跨区电力调度双层优化模型。采用等效发电成本曲线对区域内部的煤电机组出力进行建模,采用一种基于整数规划的机会约束方法对风电和光伏出力进行建模。建立与分级调度模式相适应的双层优化模型,作为上级调度机构的上层模型以区域间送受电量为决策变量,以区域间送受电量价值最大化为目标,下层模型实现区域内部的经济调度。根据卡罗需-库恩-塔克(KKT)条件将双层模型转化为单层模型进行求解。算例结果验证了所提模型的有效性。所提模型在送电区域和受电区域之间维持一定的电价差异,通过传输较少的电量缓解受电区域的电力供需矛盾。     

考虑电网安全约束的调度计划与停电检修计划优化

针对考虑电网安全约束的调度计划智能优化与停电计划进行了研究.首先建立了考虑安全约束的调度计划优化模型,从而确定机组的组合状态.考虑到电气设备运行检修状态的需求,从稳定性分析和检修指标两方面对设备检修需求进行了分析.考虑到停电计划需要结合机组短期和中长期调度计划安排,提出了基于多级安全校核的停电计划规则.最后针对机组调度计划进行了仿真分析,说明了所提方法的有效性.     

基于全网统筹的联络线分层优化调度

传统联络线计划完全基于电力交易,与电网运行长期处于松耦合状态且与机组计划相对独立,存在联络线计划调整困难,资源全局配置能力不足等问题。针对上述问题,文中以现有联络线计划编制方式为基础,提出了基于全网统筹的联络线分层优化模型。上层模型通过全网安全约束经济调度求取理想联络线计划。下层模型以理想联络线计划为优化目标,以交易合同实际执行为相关约束求解联络线计划。该模型实现了联络线计划自动编制与灵活调整,提供了一种将联络线计划与电网运行状态相结合的可用方式。将所提模型运用于华中电网联络线计划编制,并对优化结果与传统计划进行对比分析,验证了所提方法的正确性与有效性。     

计及机组组合状态调整的发电计划安全校正策略

发电计划安全校正是调度计划和调度运行的一项重要内容.提出了一种基于调整量最小的安全约束经济调度模型的发电计划安全校正新策略,并通过松弛机组出力限值约束,可以在调整机组出力无法满足电网安全的情况下,进一步调整机组的组合状态来消除潮流越限,从而提高安全校正算法的鲁棒性和实用性.实际系统算例分析证明了算法的有效性,在此基础上...     

市场机制下智能电网调度控制系统调度计划应用模型及分析

智能电网调度控制系统调度计划的设计开发具有前瞻性,能够适应三公调度、节能调度、市场机制等不同模式。针对当前电力市场化改革的快速发展情况,文中给出了市场机制下智能电网调度控制系统在日前市场、日内实时市场、辅助服务、安全校核、新能源消纳、联络线优化等环节的具体应用模型及其分析,并进一步提出新形势下的发展思路。     

基于启发式线性规划的大规模安全约束调度快速求解方法

提升大规模安全约束经济调度优化模型的求解性能是开展大电网跨省区电力电量全局优化平衡的前提与基础。首先分析问题的物理特性,通过并行计算求解不考虑机组爬坡约束的分时段约束松弛模型。基于对松弛解的分析获得可用于指导安全约束经济调度模型改进的有用信息,以约束剔除和约束增加的方式提出了基于启发式线性规划的大规模安全约束经济调度快速求解方法。将所提算法运用于新英格兰10机扩展系统和中国实际电网,验证了所提算法的正确性和有效性。     

风电出力偏差成本及其条件风险方法的电力经济调度

含风电电力系统调度中风电实际出力与其计划出力间存在一定的偏差。计划出力过高则需调用系统备用,从而产生高估后的偏差成本;计划出力过低则会出现弃风,从而产生低估后的偏差成本;将风电计划出力费用和高估低估的偏差成本计入目标函数,以火电机组出力、风电计划出力为控制变量,风电实际出力为随机变量,采用条件风险方法(Conditional Value-at-Risk,CVaR)处理带有随机变量的函数,构建了目标函数含风电出力偏差条件风险值的电力系统经济调度模型。对于条件风险方法中概率密度函数难以解析表达的问题,采用蒙特卡罗模拟和解析法相结合,使计算求解简便快捷。通过IEEE 30节点系统仿真表明:该方法可有效解决含风电系统经济调度问题;与传统调度模型相比,总成本费用更低。     

变负荷条件下追踪电力系统安全最优运行轨迹的参数化方法

提出一种追踪线性约束下凸可分规划问题最优解轨迹的参数化方法。该参数优化算法可在对偶松弛凸可分规划算法的主循环之外,通过少量参数化扩展得到。参数分析表明最优解轨迹的性态是一条分段线性曲线,解轨迹上的破点和不可行现象存在密切关系。将这种方法应用到电力系统有功最优潮流问题中,得到一种统一经济调度和安全约束调度的参数化安全约束调度(security constrained economic dispatch,SCED)新算法,它可快速追踪变负荷条件下系统安全最优运行轨迹。算法在IEEE14-300节点测试系统及2个省级实际系统上通过测试,数值试验和几何分析表明了该方法的计算特性和物理内涵,同时清楚地显示了目前调度模式中存在的问题和改进方向。     

华东网调日计划安全校核系统及其扩展

阐述了华东网调日计划安全校核工作的基本内容和特点;围绕安全校核系统的具体实现,介绍了该系统的模块组成、数学模型;在此基础上讨论了其核心计算方法——带约束的经济调度(SCED)算法,并比较了节能调度模式下该计算过程与安全校核系统的异同,对SCED的输入和输出数据稍加改造,增加优化模块,使其适用于节能调度;用实际算例说明了安全校核系统的作用。     

基于基尼系数的电力调度公平性指标探讨

指出了在当前厂网分开、发电侧引入竞争、区域电力市场尚未建立的背景下,在电力市场秩序监管理论体系中,构建包括年度电量计划执行公平性在内的“三公”调度评价指标对调度机构、发电企业、政府和监管部门的迫切性。在分析年度电量计划的形成与执行过程后,定义了经少发电量及核减电量修正后的发电机组电量完成率。借鉴经济学领域的洛伦兹曲线和基尼系数,定义了年度电量计划执行公平度指标,描述了其基本计算方法。以华北电网2006年度直调电厂发电量数据为基础设计了算例,分析表明了公平度指标能够较好地响应电量计划完成率的分散程度,能够表达调度机构电量调度的公平程度。     

基于鲁棒优化的含径流式小水电的电力系统安全经济调度

针对径流式小水电出力具有一定的随机波动性,其不确定性致使系统存在安全风险,运用鲁棒优化理论,考虑盒式不确定集合刻画出力的不确定性,在传统安全经济调度模型基础上,建立了一定安全约束下的鲁棒优化安全经济调度模型.为便于求解,采用对偶理论,将安全约束条件中不确定量转化为确定量,得到易求解的计算模型.IEEE-30节点系统仿真,得出了不同波动值下的安全经济调度值,说明了该方法的可行性.     

安全约束经济调度中有功潮流调整方法

计算电网的计划潮流是安全约束经济调度的重要内容。针对计划潮流中外网等值粗糙、结果偏差较大的问题,提出了一种改进的安全约束经济调度中有功潮流调整方法。首先获取计划数据和网络模型,进行无网络约束计划编制,然后结合准稳态灵敏度、联络线自适应等值和有功平衡等方法计算计划潮流,如果潮流越限则增加网络安全约束重新编制计划。该方法简单易行,能提高计划潮流精度,为计划编制提供可信的潮流信息。通过实际工程算例测试表明,该方法能满足实用要求,具有良好的可靠性和实用性。     

考虑风电不确定性的互联电力系统分散协调调度模型

针对含高比例风电的直流互联电力系统经济调度问题,采用鲁棒优化方法描述风电出力,提出了一种基于目标级联分析法的分散协调调度模型。首先,采用鲁棒优化方法中的多面体集合来描述风电出力的不确定性,为了降低问题求解的保守度,引入了鲁棒保守度调节因子。然后,根据分散协调算法的分解原理将待解决的经济调度问题分解为主问题和子问题。其中,主问题为上级调度中心协调优化互联电力系统之间的直流联络线功率,子问题为下级调度中心独立优化各区域电网的发电计划。最后,通过两个算例对所提模型的有效性进行了验证。结果表明,所提方法不仅可以弥补鲁棒优化方法偏于保守的不足,而且能够在应对风电出力不确定性的同时实现风电的跨区域消纳,适合中国电网目前的分层分区调度模式。