基于改进粒子群算法的储能调峰容量优化配置研究

配置储能系统是减少机组调峰负担、增加清洁能源接纳空间、降低新能源大规模并网给电网带来的压力的有效手段。首先，在分析储能调峰机理的基础上，综合考量储能调峰相关收益及成本，提出储能调峰的日效益模型及日成本模型；其次，以储能调峰日净收益最大为目标，综合考虑储能荷电状态约束、调峰后峰谷率、容量平衡等多种约束条件，提出考虑储能调峰效果的容量优化配置模型；然后，基于线性递减的惯性权重和异步学习的学习因子对标准粒子群优化算法进行改进，提出改进的粒子群算法，对储能容量进行优化配置；最后，综合考虑不同电池储能系统、不同季节典型日负荷间的差异，对某工业园区储能调峰容量进行优化配置，验证了所提模型和改进粒子群算法的有效性。算例结果表明，采用改进粒子群算法可以更快更好地得到优化结果。     

考虑调峰能力的月度检修计划优化编制方法

设计了调峰充裕度评价指标;基于该指标,提出了考虑调峰能力的月度检修计划优化编制方法,综合考虑调峰充裕度和均衡度来提升系统调峰能力;最后基于IEEE-30节点系统构造算例,验证了所提出方法的有效性。     

考虑调峰资源互济的区域电网优化调度方法

为了提升清洁能源消纳能力，充分利用各省区调峰资源，研究了不同类型电源调峰能力，提出了一种考虑调峰资源互济的区域电网优化调度方法。不同类型电源的调峰能力不同，基于燃煤机组调峰经济性差异，提出了基本调峰能力、不投油调峰能力、投油调峰能力三项评价指标，以量化省级电网不同经济区间下的系统调峰能力。考虑省区间调峰资源差异，构建了基于两层架构的区域电网优化调度方法。上层架构用于优化区域电网内各省级电网送受电计划，下层架构在给定送电计划基础上优化编制发电计划，确定燃煤机组调峰计划。通过两层架构间的迭代实现对区域电网优化调度问题的求解。在IEEE RTS-96三区域系统基础上构造算例，验证所提出方法的可行性。结果表明，该方法能直观量化各省区调峰能力，并通过经济评价指标实现跨区调峰资源互济，有助于提升区域电网清洁能源消纳能力。     

计及风电—负荷耦合关系的含大规模风电系统调峰运行优化

随机性风电出力的准确建模是含大规模风电系统调峰运行优化的关键环节之一。针对中国系统运行的实际特点,提出计及风电出力与日负荷时序耦合关系的交互特性评价指标,并据此建立基于调峰问题驱动的风电出力模型。该模型以关键场景、聚类场景及其概率分布表征风电接入对系统运行和调峰需求的综合影响。基于该风电出力模型,建立了含大规模风电系统的调峰运行优化模型。通过多场景下的运行优化,获得各项运行指标的期望值,实现对系统调峰运行特性的综合分析。对中国西部某省进行了算例分析,验证了所提方法的有效性和实用性。     

采用熵理论确定抽水蓄能容量

针对抽水蓄能容量的确定这一综合决策问题,采用熵理论建立综合评价体系。该方法克服了采用单一评价方法的片面性,也避免了其他综合评价方法存在的主观性。通过综合考虑火电容量替代系数,系统煤耗量与节煤量,调峰容量比,电力不足概率等指标,对各备选方案形成矩阵进行评价分析,采用改进的熵权公式确定权向量,通过熵理论对各方案进行排序以获得最优方案。通过对以火电为主电网算例的分析,得出最优的抽水蓄能容量方案,并采用扩展水电调峰法对算例日负荷进行优化调度。理论分析和算例结果验证了采用熵理论得出的结论的正确性和可行性。     

调峰电源的系统规划与评价

本提出了一个新的电源优化与系统评价模型，强调了调峰问题的建模与优化，利用该模型和方法，可以在电力系统中长期规划时确定合理的调蜂电源结构，评价各类调峰电源的功能，本还给出了算例分析，结果表明该方法是合理有效的。     

面向电网调峰调频的储能电站综合性能评价

电池储能电站是解决高比例可再生能源电力系统调峰调频压力的重要手段,综合评价其性能对于优化电力系统的调节水平具有重要意义.针对此,提出一种基于主客观组合赋权法的储能电站调峰调频性能综合评价方法.首先,构建包含调控性、能效水平、可靠性及环保性的评价指标体系,全面反映储能电站实际运行的各方面性能.然后,基于AHP和反熵权法计算主客观权重并求取最优组合权重.最后,基于组合权重建立储能电站调峰调频性能综合评价模型.将该评价模型应用于某省三个储能电站,评价结果合理、准确,验证了所提方法的有效性.     

计及新能源随机特性的电网深度调峰多目标策略

在规模化新能源并网消纳趋势下,电网新能源的出力随机特性和系统调峰裕度亟需兼顾研究。首先根据非参数估计理论对新能源出力的随机特性进行处理。其次基于火电调峰机组的深度调峰过程对机组的运行费用进行分析建模。接着构建综合考虑电网深度调峰运行经济性和调峰灵活性的多目标优化调度模型,提出考虑新能源出力随机特性的多目标电网深度调峰运行优化调度策略。最后基于多目标求解方法分别以10台火电机组电力系统和某地区实际电网运行数据进行仿真计算,分析该多目标调度策略的有效性。     

上海电网发展燃气轮机调峰的系统规划与优化

本文应用一个含抽水蓄能电站的系统评价模型及软件，对上海电网２０００年调峰电源进行了优化基础上的规划运行分析。文中提出，像上海电网这样的纯火电系统建设燃气机解决调峰问题，具有极大的经济性和可靠性。     

大型汽轮机组调峰运行分析与软件结构

介绍了以作者所建立的大型机组调峰运行分析的安全性、经济性和综合评价与优化的数学模型为基础所开发的大型汽轮机组调峰运行分析与优化系统软件。软件界面友好,使用方便,具有良好的可维护性、可扩充性和通用性。     

大型火电机组运行优化目标值的研究和确定

对火电机组运行优化目标值进行研究，提出对相对独立系统进行优化从而达到整个机组优化的方法，建立了机组主要优化参数的目标函数。该方法在多台大型机组上的应用表明，该火电机组运行优化目标值的确定和计算方法适用于国内同类型机组。     

火电厂循环冷却水阻垢剂效果评价及应用

针对特定工程水质,通过静态循环水阻垢试验,对不同的阻垢剂和同一药剂的不同加入量进行筛选,确定效果最好的阻垢剂和投加量,并用动态模拟试验验证实际运行条件下阻垢剂的使用效果,从而确定机组运行的阻垢剂、加药量、浓缩倍率等指导运行参数。机组实际运行效果验证了评价方法的可行性和可靠性。     

300MW汽轮发电机组振动原因分析及诊断

华电1号机组在启动升速和带负荷过程中均因轴振过大引起保护动作跳机,机组无法正常运行,对轴系振动机理分析及参数优化,寻找机组振动原因,通过调整机组启动过程相关参数,机组振动降低,机组运行良好。     

火力发电厂锅炉运行优化管理系统的研究与开发

通过分析目前火力发电厂锅炉燃烧优化调整方法所存在的问题,研究和开发出基于人工神经网络和遗传算法的锅炉运行优化管理系统。它通过机组实时运行参数的监测,以及机组变工况条件下各运行参数最优值的确定,对机组经济性做出实时评价,并提供最优值曲线,指导运行人员提高运行水平。锅炉燃烧优化采用人工神经网络和遗传算法相结合的燃烧特性建模和优化方法,实现锅炉燃用不同煤种、不同负荷条件下的运行参数全局寻优。该系统将影响机组安全性和经济性的关键参数作为长期趋势数据保存,并对某些有累积效应的参数具有累计统计功能,可实现机组设备状态在线检测,为设备消缺和安排合理的检修计划提供参考,实现锅炉优化运行指导和设备状态检测。     

机组调峰在电力市场交易中问题探讨

上海发电电力市场实行网厂分开、竞价上网试点 ,构造了一各发电企业、电网经营公司为交易主体的市场框架 ,制订了一系列的市场运营规则 ,对不同调峰性能的机组在电力市场交易中产生的影响进行的分析 ,并引入了“调峰补偿”的概念 ,从而提供一个对交易各方尽可能公平的竞争环境。     

用于解决电网输电阻塞的机组降压运行方案多阶段优选方法

针对电网存在的500 kV网络传输容量不足问题,提出一种机组降压运行方案的多阶段优选方法。首先,根据机组电压等级和机组容量与负荷的匹配度确定降压机组方案的候选集合;然后,选取系统网损、线路潮流过载率、电压偏移率、静态电压稳定裕度、静态灵敏度和短路电流作为机组降压运行方案的评价指标,并构建线性加权的优化模型,采用变异系数法计算优化模型的权重,根据优化结果对待选降压方案进行综合排序;最后,对降压运行方案进行N-1校核和稳定性计算,综合分析各个方案对电网的安全稳定性影响,最终优选出降压运行方案。以某电网为例,结果表明所提方法能够有效缓解500 kV网络输电阻塞问题,降低网络损耗、优化网络架构。     

Iteration PSO with time varying acceleration coefficients for solving non-convex economic dispatch problems

This paper presents a novel heuristic algorithm for solving economic dispatch (ED) problems, by employing iteration particle swarm optimization with time varying acceleration coefficients (IPSO-TVAC) method. Due to the effect of valve-points and prohibited operation zones (POZs) in the generating units’ cost functions, ED problem is a non-linear and non-convex optimization problem. The problem even may be more complicated if transmission losses are taken into account. The effectiveness of the proposed method is examined and validated by carrying out extensive tests on three different test systems. Valve-point effects, POZs, ramp-rate constraints and transmission losses are modeled. Numerical results show that the IPSO-TVAC method has a good convergence property. Furthermore, the generation costs of the IPSO-TVAC method are lower than other optimization algorithms reported in recent literature.     

基于分布式模型预测控制的综合能源系统多时间尺度优化调度

采用具有滚动优化、反馈校正特点的模型预测控制是实现综合能源系统多时间尺度优化调度的关键技术之一.鉴于集中式模型预测控制实现系统整体在线优化的复杂性,文中提出一种基于分布式模型预测控制的综合能源系统多时间尺度优化调度方法,通过各子系统协调配合实现综合能源系统灵活调度.首先,建立以系统日运行经济最优、系统日运行费用及机组启停惩罚费用最小为目标的日前、日内滚动优化模型.然后,在实时阶段采用基于分布式模型预测控制的优化调度策略对整体优化问题进行分解,各子系统根据其他子系统前一时刻的输入序列进行状态估计并优化自身性能指标.最后,通过对各子系统的协调控制进而实现整个系统的在线优化,满足其动态调整需求.仿真结果表明,所提方法能够在改善系统控制性能的同时,提高系统运行的经济性.     

电力市场下考虑煤质影响的火电机组多目标优化调度

为了解决火电厂发电的经济效益与环境保护之间的矛盾,研究了电厂入炉煤质对煤耗和排放的影响,建立了电力市场下火电机组短期多目标协调优化调度模型,并采用重构归一化欧氏距离评价函数的方法处理多目标问题。采用5个火电机组的系统算例进行仿真计算,结果表明:多目标优化调度能够协调经济与环境之间的矛盾;入炉煤质影响电厂效益和污染排放;重构归一化欧氏距离评价函数能够获得较满意的多目标优化结果;电力市场下的优化调度能获得更高的经济效益。     

基于改进人工鱼群算法的大规模多目标机组组合优化

大型电力系统包含众多发电机组,且运行时需要考虑诸多方面的因素,其机组组合优化是一个多目标多约束的非线性大规模优化问题,现有方法存在诸多不足。人工鱼群算法在解决非线性优化问题时性能良好,但存在寻优效率低、可能陷入局部极值等缺点。针对这些不足,提出了改进的人工鱼群算法。该算法引入了可变视野,对人工鱼移动策略做出了调整并与遗传算法中的变异操作相结合。构建了兼顾经济性与环保性的多目标优化模型。为了解决机组规模扩大导致的计算时间过长问题,采用了分阶段的优化方法,将改进后的算法应用于启停安排阶段,确定机组启停状态后采用混合整数规划法进行负荷分配。针对最高包含1000台机组的大电网机组优化算例进行了模拟实验,实验结果表明:改进后的优化算法的收敛性和全局搜索能力均得到了提高,大规模机组组合的计算时间大大缩短。多目标条件下也取得了理想结果,验证了该方法的有效性。