基于内点割平面算法的电力系统机组优化组合研究

合理的开停机方案将为电力系统运行带来很大的经济效益,现代电力系统对机组优化组合算法的收敛速度和解的质量要求越来越高.文章提出了一种改进的内点割平面算法(IPCPM)求解机组组合问题,与原IPCPM相比,在退化解的处理过程中避免了多次的矩阵列交换和秩计算,同时省略了对偶最优基的判断流程,使算法计算量明显减少,速度更快.通过多个不同规模和特性的系统测算,表明该算法能有效地产生割平面约束,计算结果准确合理,改进后的算法实现更方便,计算更快速,适合求解大型电力系统机组组合问题.     

采用网络流理论的分区备用模型

采用网络流理论来研究分区备用问题,这是由于网络流理论可以方便地处理分区间的联络线容量约束,而用网络流优化得到的备用方案可以借助新型FACTS技术来实现。从节点和弧两个方面讨论了购买、传输和辅助部分中参数取值等问题,提出将电力系统网络图转换为网络流图的方法,并指出分区备用问题最终可以转换为最小费用流问题。进一步建立基于网络流理论的分区备用数学模型,提出初步的综合策略,并采用实用的最小费用流算法进行求解。最后通过算例验证了模型的有效性和可行性。     

基于协同进化法的电力系统无功优化

针对无功优化问题非线性、非连续性等特点以及大范围内无功优化控制变量较多的问题，提出基于协同进化的无功优化算法以及相应的求解步骤。协同进化算法借鉴分解协调的思想，将无功优化问题分解为一系列相互联系的子优化问题，每个子优化问题对应于进化算法的一个种群，各种群通过共同的系统模型相互作用，共同进化，从而使整个系统不断演进，最终达到问题求解的目的。与常规的遗传算法相比，协同进化算法不但能得到更好的优化结果，收敛性好，而且克服了普通遗传算法计算时间过长的缺点，算例结果表明，该算法更适合于求解大系统的无功优化问题。     

初级电力市场中分时段生产模拟算法研究

针对我国电力初级阶段市场中分峰、谷、(平)时段分别竞价的实际情况，对等效电量函数法进行改进。该文将传统随机模拟中分为水、火电机组的分类扩展到将机组分为电量、容量两类，并讨论了电量机组合并后也可以安排出合理运行方式；提出随机生产模拟需要分时段进行，并推导出将多个时段的可靠性合并为整个周期可靠性指标的公式；进一步按照风险分散的思路，得到日调度计划。算例表明，该文所提方法较好处理了市场环境下的新情况，所得结果合理可行。     

基于变电站九区图调节的地区电网分层无功优化

根据地区电网的实际管理模式，提出了基于变电站九区调节的地区电网分层无功优化方法：将地区电网分成次输电电网和配电网。先对次输电网进行无功优化时，将配电网等效为负荷，此时控制变量少，采用传统算法可以快速求解。在此基础上，再采用九区图方法调整配电网的无功电压，进行迭代，逐层进行无功优化直到问题收敛。实际算例表明，这种方法优化了地区电网的运行，提高了无功优化的计算速度，并且更符合实际电网的管理模式，为地区电网无功电压调节提供了有益参考。     

高温采煤工作面配风量与制冷量的关系探讨

本文论述了高温采煤工作面的配风量与进风温度及所需制冷量的关系，编制了计算机程序，为高温采煤工作面配风量及制冷量的计算提供了理论依据。     

基于长期运行模拟的独立型微网规划方案动态评估

为了评估独立型微网对于运行条件逐年动态变化的适应度,提出一种基于长期运行模拟的微网规划方案动态评估方法。首先建立动态评估的多时间尺度理论框架,并从可靠性、经济性、高效性、环保性等多个方面构建方案评估的指标体系。然后提出适应动态评估的长期运行模拟方法,在全寿命周期层面通过动态模型模拟外部环境与内部结构因素的逐年变化,在年运行层面通过序贯蒙特卡洛法模拟短期不确定性因素的随机变化。针对独立型风光柴储微网算例,通过与国际常用微网规划软件HOMER的结果对比,验证所提方法的正确性和有效性。算例结果表明,所提动态评估方法可以在不同场景下得到规划方案的综合指标结果和时序指标集,比静态评估更加全面、灵活,能够为微网规划及其扩展方案的制定提供科学合理的依据。     

分段竞价在区域电力市场中的应用方案

结合分段竞价的基本规则和原理模型,对分段竞价在区域电力市场中的应用难点进行了研究。在优先安排水电后,讨论了修正后负荷曲线划分容量段的实用方法;针对区域电网需要根据各省差异而划分价区的实际情况,在竞价出清过程中引入了省间潮流断面约束,从而实现了自动划分价区;在竞标选择和约束下调时,结合机组最小技术出力和省间潮流断面输送容量约束,采用按比例的方法分配报价相同机组的容量。考虑了负荷容量平衡、机组出力、省间潮流断面等约束,建立了区域电力市场分段竞价数学模型。结合以上实用化处理方法,该模型可以采用排队算法求解。对包含87台火电机组的实际系统进行仿真计算,验证了该方法的有效性。计算结果显示区域电力市场采用分段竞价方式,对电网公司和发电公司都是较好的方案。     

采空区冒矸空隙充填减小地面下沉开采技术的研究

采空区冒矸空隙充填减小地面下沉开采技术是解决“三下一上”压煤开采的新方法。论文分析了该方法的减沉原理及技术关键,对充填材料、新型胶结剂及充填体的力学特性进行了研究,并介绍了充填系统及井下开采的有关参数。     

考虑线路负载率指标规划-运行协调一致性的电网规划双层模型

随着新能源渗透率的提高,电力系统潮流的变化更加复杂,作为长期电力电量平衡的关键环节,电网规划的要求也逐渐提高。电网规划模型通常以网络传输容量上下限为约束,这可能出现某些线路长期处于重载运行的问题,增加了电力系统的安全隐患,因此在规划中需要关注负载率指标。考虑到在两阶段模型中添加年度统计指标约束会使所有场景耦合而无法有效反映系统实际运行情况的问题,分别设计了线路重载率约束以及改进直流潮流约束的线性形式,并建立了电网规划双层模型。上层问题为规划决策,用于制定规划方案,下层问题为运行模拟,用于对规划方案进行校核。相比两阶段模型,双层模型中的运行问题不会受到规划层约束的影响,能够真实反映规划方案下系统的运行情况。算例分析验证了规划中添加线路重载率约束的有效性以及双层模型结构的合理性。