考虑恢复路径操作成功率的机组恢复优化

新技术和设备的发展并不能绝对避免大停电事故的发生,而合理可行的机组恢复顺序能够加快大停电后的恢复进程,进一步缩减大停电的时间及范围。定义了一种新的线路权重,并在此基础上结合自励磁裕度提出了机组恢复路径操作成功率的概念。构建的优化模型以机组恢复路径操作成功率尽量高与恢复过程中机组发电量尽可能大为目标,采用了Dijkstra算法和引入交叉因子的改进粒子群优化技术求解,提高寻优质量和效率。最终运用IEEE30节点系统和山东电网实际算例验证该方法可快速获得较高可行性的恢复方案,从而保障大停电事故发生后的电网快速恢复。     

考虑线路投入顺序的网架重构机组恢复多目标优化

合理的机组恢复顺序和可靠的恢复路径对系统的快速恢复具有重要影响。分析了网架重构的机组恢复过程,建立了新的网架重构机组恢复多目标优化模型。优化目标为待恢复机组提供的发电量尽可能大,并兼顾线路恢复操作的可靠性和对后续恢复的影响。通过设置优化问题的求解域,松弛优化目标的主次关系,并引入差分进化—分布估计算法(DE-EDA)提高求解效率。所述方法能同时给出Pareto最优的机组恢复顺序、目标网架重构方案及线路投入顺序。算例仿真结果表明,设置求解域可减少计算量,提高求解速度;使用DE-EDA获得的最优解具有更好的收敛性和分布性。     

基于系统恢复时间最短的快速切负荷机组布点方案

对于没有水电机组的电网区域,一旦发生电网事故,可以利用快速切负荷(fast cut back,FCB)机组作为黑启动电源,引导系统恢复的进程。分析了FCB机组在电网恢复中的重要作用,以系统恢复时间最短为优化目标,考虑相关约束条件,采用粒子群优化算法求解出FCB机组的安装位置及容量。以新英格兰10机39节点系统为算例,验证了所建立模型及所提方法的有效性,结果表明,合理的FCB机组布点方案可以减少系统恢复时间。     

考虑线路操作时限和恢复概率的机组启动路径优化

研究了考虑线路投运时限、投运失败和机组投运时限的发电机启动路径优化问题。首先考虑线路远程操作和投运成功概率,建立了线路投运时限模型,求取了线路投运的时间期望作为线路的权值。然后研究了机组的启动时限、出力特点和进相运行能力,提出了机组在黑启动过程中的限制因素。接着以迪克拉斯算法计算最短路径,定义了机组综合优先级指标。算法实时考虑线路投运状况以贪心思想为指导提出了以迅速投运发电机组为目标的机组投运优化算法求取最优启动路径。最后应用IEEE39节点算例对所提出方法进行了分析验证。所得的研究成果对电力系统黑启动预案的制定和在线决策系统的开发具备参考价值和积极意义。     

考虑重要负荷恢复的机组分层协调恢复优化

对大停电后机组和负荷的协调恢复的方案优化方法进行了研究。针对已有机组恢复的研究往往忽略了同一电厂不同机组对电网恢复过程贡献不同的不足,建立了考虑重要负荷恢复的机组分层协调恢复方案优化数学模型。将待恢复机组分为网络重构层机组和厂站恢复层机组两个层次,通过分析两层机组恢复及负荷恢复的交互影响,提出了机组恢复的多目标分层协调优化策略。将机组恢复的连续过程划分为多个次序进行的恢复时段,结合快速非支配排序遗传算法、CRITIC客观赋权法和灰色关联投影法对每一时步机组恢复方案进行优化决策。进一步地,结合模糊层次分析法和贪心算法为各时步确定重要负荷恢复方案。新英格兰10机39节点系统算例验证了所提方法的有效性。     

电力系统机组组合问题的改进粒子群优化算法

机组组合问题是一个大规模的非线性混合整数规划问题.文章首先对机组组合问题的0、1变量进行松弛,应用罚函数方法将此问题转化为一个非线性连续变量的规划问题,并应用改进粒子群优化算法求解.该算法在标准的粒子群优化算法的基础上,每个粒子速度和位置的更新不仅考虑自身个体极值和全局极值的信息,还考虑其它粒子所包含的信息.通过收敛性分析可知,若合适地选择算法的控制参数,该算法能较好地收敛到最优解.算例表明文章所提出的算法具有解的质量高、收敛速度快的优点.     

考虑机组优化选取的含风电电网滚动优化调度方法

提出一种包含调整机组优化选取策略的滚动优化调度方法。根据负荷及风电超短期预测信息,首先考虑等效负荷(负荷+风电)预测偏差和机组调节容量匹配、机组爬坡量和等效负荷波动量匹配,以及减少外送断面越限原则进行调节机组优化选取。在此基础上,以机组调整成本及弃风量最小为目标,建立优化模型并采用改进粒子群优化算法求解。实际算例表明,考虑机组优化选取的滚动优化调度实现了超短期时间尺度上对负荷及风电预测偏差的自动跟踪调节,提高了发电计划的准确性,同时有效降低了综合发电成本和外送断面功率越限的风险,提高了电网运行的经济性和安全性。     

一种适合于电力系统机组组合问题的混合粒子群优化算法

该文针对机组组合问题，提出了一种新的混合粒子群优化算法。该算法包含3个重要的方面：通过在算法迭代过程中对松弛后的0、1变量与机组有功出力变量并行地进行优化，避免了由于决策变量过多造成的维数灾难题；引入变动阈值，解决了在寻优过程中粒子的值出现振荡时可能会丢失机组有效启停状态的问题：在粒子群优化算法中引入启发式变异技术，有效地处理了机组启、停时间的约束并提高了粒子群优化算法的全局收敛能力。文中通过对2个算例的计算及与其他算法进行的比较结果，验证了所提出的混合粒子群优化算法具有更好的全局收敛性。     

网架重构后期的负荷恢复优化

大停电后网架重构的最后阶段,负荷的全面快速恢复应在满足约束的前提下分阶段顺序进行,是一个多约束、非线性的整数规划问题。文中建立了考虑多负荷点投入顺序的组合优化模型,在目标函数中计及了负荷投入顺序的影响,综合考虑了不同顺序下频率、电压、机组出力限值及稳态潮流等多个约束条件,并提出一种校验暂态电压下降约束的简化方法。由于网络重构后期待恢复负荷点的优化范围较大,采用一种自适应粒子群算法对模型进行求解,通过分析个体极值的优劣实现优化过程中参数的自适应调整。山东电网仿真结果表明,上述模型能有效反映负荷的投入顺序,且算法的优化速度能满足实际工程要求。     

考虑并联线路的含直流落点受端系统恢复

针对传统系统恢复中路径选择方法对直流恢复限制严重的问题,提出含直流落点受端系统恢复方法。对直流输电在系统恢复中的特性进行分析,综合考虑系统恢复效率和恢复过程中的系统安全性,以恢复期间总发、输电量与网架充电无功的比值作为优化目标,建立考虑并联线路的系统恢复模型;然后综合考虑直流启动及系统运行等约束,结合混合粒子群算法进行系统恢复方案的求解。以IEEE 39节点算例和中国西南某地区实际电网算例验证了所提出方法的有效性。     

计及关键恢复路径的机组启动次序优化策略

大停电事故后合理的机组启动次序方案有助于提高电力系统的发电容量, 加快电力系统的恢复速度。首先,文章介绍机组在恢复过程中的恢复特性, 分别对机组启动功率曲线和机组出力特性曲线建模, 其次, 考虑到电力系统恢复过程中关键恢复路径对机组启动次序策略的影响, 提出以最大化系统总有功容量为目标函数的机组启动次序优化模型, 通过对机组启动功率和机组输出功率线性化处理, 将所提出的模型转换为混合整数线性模型, 并通过高效商业求解器进行求解。最后, 以IEEE 39节点系统为例验证所提的模型与方法的有效性。     

计及机组恢复效益和线路综合重要度的网络重构优化策略

合理的网络重构策略对于大停电后的系统恢复具有重要意义。首先,研究了电力系统网络特性及线路投运失败可能造成的影响,提出了线路桥接功率、线路连接度和线路承重度这3个线路重要度评价指标,并在此基础上提出了一种综合评价线路重要度的方法。之后,将解释结构建模方法引入大停电后的网络重构问题之中;以发电机组的快速、安全恢复为基础,提出了机组恢复效益指标,以最大化恢复效益为目标选择恢复机组,并综合考虑了恢复机组的发电容量及线路重要性因素。所提出的方法可同时确定恢复机组及其恢复路径,使得优化机组恢复顺序和优化机组恢复路径这2个问题得到了有机的统一优化。最后,以新英格兰10机39节点系统为例说明了所提出的模型和方法的基本特征。     

大停电后发电机启动顺序优化方法

大停电后电力系统恢复初期发电机的启动顺序对恢复进程有重要影响。针对现有发电机排序方法中存在的优化目标不一致和重复计算等问题,提出基于迪杰斯特拉算法的发电机启动顺序优化方法。改进支路权值,建立优先级指标,综合考虑支路权值以及发电机启动功率和爬坡率对发电机进行排序。采用避免回溯的计算方法,改进迪杰斯特拉算法调用逻辑,避免重复调用迪杰斯特拉算法,有效减少计算量。以IEEE 39节点系统为例,验证了所提方法的优越性。     

基于目标规划的网架重构路径优化方法

大停电后的网架重构需要在保证系统运行安全的约束下尽快恢复机组出力,合理的路径恢复顺序对提高重构效果意义重大.文中提出了一种基于目标规划的网架重构路径优化方法.该方法以重构时间和机组出力恢复程度作为评价重构效果的主要因素,在为二者确定合理目标值的基础上,建立了体现各目标相对重要性及综合目标偏差最小的目标规划模型.针对IEEE30节点系统的应用结果说明,该方法能够利用不同优化目标间的不相容性,所获得的路径恢复顺序以目标值为基础,最大限度地体现了恢复决策的侧重点,对于指导恢复操作更具现实意义.     

基于鲁棒优化的网架重构机组恢复顺序优化

在当前以火电为主的系统中,大停电后机组恢复时间的长短对重构效果影响显著。针对机组启动准备时段和启动时段可能出现的时间延迟,以最小化重构期间的电量不足为优化目标,构建了计及火电机组启动时间不确定性的机组恢复顺序鲁棒优化模型。通过交叉粒子群算法与CPLEX优化求解相结合,可获得量化表征恢复效果和运行可靠性的机组恢复顺序,为调度人员应对可能出现的最严重机组恢复迟滞场景提供了更加全面的决策参考。对于调度人员自行拟定的机组恢复顺序,还可根据运行经验预估其成功实施的概率,通过CPLEX求解并筛选关键时步,为调度人员有的放矢地保证恢复效果提供量化指导。针对新英格兰10机39节点系统和某区域电网的仿真结果验证了该方法的有效性。     

330MW机组单阀、顺序阀切换及运行方式逻辑优化

介绍了内蒙古京海煤矸石发电有限责任公司2×330MW汽轮发电机组的单阀、顺序阀切换逻辑,对切换过程中的问题进行了分析,结合现场实际情况提出了解决方案,以及单阀、顺序阀切换时的注意事项,简单分析了顺序阀的经济性.     

抽水蓄能-火电调峰优化对污染物处理成本影响分析

受经济下行影响,火电平均负荷率不断刷低,调峰能耗随之陡增。对抽水蓄能与火电机组联合调峰对污染物处理成本影响定性分析,建立了考虑污染物处理成本的抽水蓄能与火电机组联合调峰优化模型,依据混合整数规划原理,对仿真计算模型进行了求解。结果表明：一个日调峰周期内,抽水蓄能与火电机组两班制联合调峰运行可有效降低脱硝、脱硫、烟尘处理成本以及碳排放成本和发电总成本,与低负荷调峰方式相比,可有效解决因脱硝系统入口温度过低而退出运行的问题,故对其成本影响更加明显,证明了在充分考虑污染物处理成本的前提下,抽水蓄能与火电两班制联合调峰方式可有效解决当前火电机组调峰能耗较高的问题,验证了所建模型及方法的合理性和实用性以及区域系统调峰期污染物超低排放的可达性。     

水电机组带长线路黑启动仿真分析

黑启动过程中避免发电机组的自励磁和过电压问题是决定启动方案成功的关键因素之一。通过研究黑启动过程中产生自励磁的原理和判定方法,提出一种简单有效的自励磁判别方法,以延边电网为例,对两江电站3号机组空充220 kV江敦线能否产生自励磁进行了计算分析;在此基础上建立了两江电站的黑启动仿真模型,并利用M atlab软件对黑启动的暂态过程进行仿真,详细地模拟了黑启动的动态过程。     

机组发电成本曲线的相关研究

在当前已提出的电力市场定价方法中 ,一般都以机组在某一时段内的平均发电成本作为竞价参数 ,它只是对边际成本定价的一种近似。为了较好地接近实际情况采用了 U型边际成本曲线进行分析。同时考虑到电力市场的特殊性 ,将电网约束条件引入价格模型 ,综合各机组的可供负荷情况 ,得出求解市场价格的计算表达式。