广东电网节能发电调度计划模型与算法

开展节能发电调度是我国电力行业实现节能降耗的重要举措。以全国节能发电调度5个试点省份之一的广东为研究对象,本文分析了广东电网推行节能发电调度面临的网络约束,时段耦合与网损折算等突出问题,提出了以煤耗最小化为目标、考虑网损的日前节能调度计划的优化模型。为了有效地求解问题,本文提出两阶段求解方法,首先求得日发电计划的可行解,进而在可行域内部逐步优化,模型与算法考虑了电网众多复杂的约束条件,具有一定的通用性与灵活性。利用广东电网实际数据制订了不同调度目标下的发电计划,对各种发电计划进行了对比分析,验证了算法的适应性与有效性。     

基于多目标优化模型的省级电网月度发电计划

针对电力体制新形势下多种调度模式的发电计划科学化管理要求,基于月度电力生产的时空均匀性原则提出了月度发电计划的多目标优化模型。针对以往研究中所忽视的电量供需平衡和潮流安全的同时性问题,把电量分解与安全校核细化到各日的峰、平、谷时段。针对多量纲、多数量级的多目标综合决策的要求,基于理想点贴近度的思路将多目标问题转化为单目标优化问题。根据模型特点,采用邻域搜索算法求解。最后采用山东电网实际算例验证了模型的综合决策性能和邻域搜索算法的优越性。     

大规模系统月度机组组合和安全校核算法

采用时序优化方式解决月度机组组合和电网安全校核问题,针对电力市场和节能调度模式,建立了优化数学模型。利用拉格朗日松弛算法进行月度720时段机组组合优化,利用非线性内点最优潮流算法进行电网安全校核。以IEEE RTS标准算例和中国华东电网为例进行大规模优化性能分析,结果表明该算法是解决大规模电力系统月度发电计划和电网安全校核的有效方法。     

基于特征时段提取的月度发电计划与安全校核模型

针对月度发电计划编制的高维度、大规模优化问题,提出基于局部最小偏差的分段线性化方法,提取负荷等发用电曲线的特征时段,大幅缩减了计算规模。考虑市场化改革下中长期电量调控的刚性转变对月度发、输电量校核和调整的要求,提出电力电量解耦的发电计划和安全校核模型。模型中引入输电通道的传输电量做为决策变量,评估了输电通道输送能力需求,校核了月度电量能否满足交易执行和电网运行的要求,实现了月度发电计划优化与电力电量安全校核的一体化建模和求解。通过建立输电通道与机组负荷的网络特性约束,保证了输电通道传输电量求解的合理性。IEEE 118节点系统的仿真分析验证了所提模型和算法的有效性。     

动态安全校核系统的研究与应用

为满足调度计划安全校核需求,本文将目前具有强大计算功能的电网动态监测预警与辅助决策系统与发电安全校核系统结合,实现对次日电网运行方式的有效校核。本文以冀北电网动态安全校核系统为例,详细介绍了动态安全校核系统的数据源、结构及功能。目前该套系统已在多个网省电力调度中心投入使用,运行结果表明此系统可有效实现对发电计划的安全校核和校正,对智能电网建设起到重要支撑作用。     

日发电计划安全校核系统开发与应用

安全校核是推进调度计划精细化管理的重要手段。在分析安全校核需求和功能总体设计基础上,依照数据流转中心、流程控制中心和数据展示中心的3条主线设计,提出基于预测-校正技术的功率平衡方法和计划拓扑分析管理方法,形成日计划潮流,在校核出现越限后采用基于安全约束经济调度(SCED)算法的多时段安全校正调整。实际电网运行结果表明系统计算速度和精度满足安全校核工作要求。     

发输电设备检修优化决策系统设计与应用

为统筹优化电网生产运行中发输电设备检修计划安排,设计发输电设备检修优化决策系统。基于智能电网调度技术支持系统(D5000),并结合发输变电检修、负荷预测等多源信息自动生成计划方式。在此基础上,采用多类调度计划安全校核滚动计算方法来对计及电网安全稳定的发输变电检修进行优化,实现检修停电计划优化调整和电网供电能力评估,在满足电网安全可靠供电的基础上,优化发输变电检修日程,降低网损,提高电网运行经济性。系统自投入电网调度生产运行以来,实现了年/月发输变电检修计划的优化编制,提高了电网安全经济运行水平和生产效率。     

支持安全校核的母线负荷预测系统在湖南电网中的应用

根据湖南电网负荷特性与调度的实际需要,支持安全校核的母线负荷预测系统已在湖南电网正式运行.该系统采用先进的B/S结构,充分考虑了气象要素、日类型、小电源等影响母线负荷变化的主要因素进行母线负荷预测,不但满足各项考核指标的要求,而且为发电计划的安全校核与调度的精细化管理提供数据支持.     

基于机组综合状态评价策略的大型水电站?精细化日发电计划编制方法

为减小水电站日发电计划与实际运行的偏差,提出一种基于机组综合状态评价策略的大型水电站精细化日发电计划编制方法.依据机组综合运行状态评价策略,确定机组优先开停次序;考虑水量、水库库容、机组运行限制等多重安全生产约束条件,以发电量最大为目标建立大型水电站日发电计划精细化模型,将其分解为机组组合子问题和开机机组最优流量分配子问题;采用原始量子进化算法和实数差分量子进化算法循环嵌套求解,获得水电站精细化日发电计划最优解.将所提算法应用于葛洲坝水电站并与其他求解方法对比,结果表明所提精细化日发电计划编制方法求解精度高,优化效果好     

一体化检修计划优化管理系统的研究及实现

提出一体化检修计划优化管理系统。该系统对检修计划进行评估、优化、基态、静态、暂态和动态多维度一体化安全校核,通过基于电网运行经验专家库、评估指标分析、静态暂态动态校核等进行全过程检修计划优化辅助决策。检修计划优化调整贯穿整个编制过程。实现了年度、月度、日前多周期及各周期多时段的检修计划优化管理,通过对电网日前及多未来模型的本地存储管理,在计划优化校核过程中自动匹配应用当前及未来多个网络模型。     

考虑交流潮流校正的日内滚动发电计划模型与方法

为了提高日内滚动发电计划的计算效率和潮流计算精度,采用直流潮流建立日内滚动发电计划优化模型,考虑基态和N-1故障方式下的网络安全约束,从而高效求解滚动发电计划; 基于机组有功出力计划,结合无功负荷预测和无功补偿设备投切情况,建立以有功出力调整量最小为目标的交流潮流校正模型,对有功出力计划进行修正,从而提高计划潮流的准确性,满足实时运行的精度要求。基于实际电网的算例分析表明,该方法能够有效提高优化计算效率和潮流准确度。     

基于双层动态时段划分的配电网重构

动态网络重构能有效降低配电网的网络损耗以及分布式电源的弃风弃光量,为此提出了基于双层动态时段划分的配电网重构方法。上层优化中以网损成本与弃风弃光惩罚费用之和最小为优化目标,决策变量为主动管理元素的出力;下层优化中则以网损最小为目标函数来确定各时段开关状态量。为了减小模型的规模与复杂度,提出了将割集法作为辐射状约束的表示方法。同时,将该模型转化为混合整数二阶锥规划模型,并结合和声搜索算法对其进行求解。通过改进IEEE 33节点系统进行仿真,验证了所提方法的实用性和有效性。     

Optimal security-constrained power scheduling by Benders decomposition

This paper presents a Benders decomposition approach to determine the optimal day-ahead power scheduling in a pool-organized power system, taking into account dispatch, network and security constraints. The study model considers the daily market and the technical constraints resolution as two different and consecutive processes. The daily market is solved in a first stage subject to economical criteria exclusively and then, the constraints solution algorithm is applied to this initial dispatch through the redispatching method. The Benders partitioning algorithm is applied to this constraints solution process to obtain an optimal secure power scheduling.     

A noise annealing neural network for hydroelectric generationscheduling with pumped-storage units

A new approach based on neural network is proposed for the hydroelectric generation scheduling with pumped-storage units at Taiwan power system. The purpose of hydroelectric generation scheduling is to determine the optimal amounts of generated powers for the hydro units in the system. To achieve an economical dispatching schedule for the hydro units including two large pumped-storage plants, a neural network is employed to reach a schedule in which total fuel cost of the thermal units over the study period is minimized. The neural network model presented can solve nonlinear constrained optimization problems with continuous decision variables. Incorporating the noise annealing concepts, the model is able to produce such a solution which is the global optimum of the original problem with probability close to 1. The proposed approach is applied to hydroelectric generation scheduling of Taiwan power system. It is concluded from the results that the proposed approach is very effective in reaching proper hydro generation schedules     

考虑电压约束裕度的无功优化及其内点解法

常规无功优化算法的目标函数一般为满足电压限制下的有功损耗最小,这将使优化后个别母线的电压非常接近其合格范围的上限,使电压合格率下降,成为系统安全运行的隐患。根据实际运行中对这一安全裕度的方法仍存在一些问题。根据实际运行中对这一安全裕度的模糊要求,该文提出了在常规算法中引入模糊约束以解决这一问题。采用原-对偶内点算法详细地推导了带有模糊安全约束裕度的逐次二次规划数学模型。算例的结果表明：带有模糊约束的逐次二次规划内点法可以实现在满足电压安全约束下的网损最小,其网损的损失很小,而优化后的电压合格裕度却有较大的增加。     

考虑随机性及光热电站参与的多源发电系统两阶段随机优化调度

针对多种新能源发电的联合优化调度问题,以风力发电、光伏发电、光热发电、火力发电构成多源发电系统(Muti-Source Power System, MSPS),提出了一种基于鲁棒随机优化理论的MSPS两阶段随机优化调度方法。首先,介绍了MSPS基本结构,并建立了MSPS出力模型。然后,提出了基于区间法及概率距离的场景生成及削减框架以处理风光出力的随机性,在此基础上建立了MSPS两阶段优化调度模型。同时,采用鲁棒随机优化理论将含有随机变量的约束条件转化为可以反映系统管理者承担系统风险态度的约束条件,建立了含双鲁棒系数的MSPS随机优化调度模型。通过仿真验证该模型可以降低系统的缺电风险,并能够为风险态度不同的系统管理者提供优化调度决策依据。     

考虑大规模可再生能源接入的输电设备检修计划

随着可再生能源的快速发展,对于高电压等级(500 kV及以上和部分220/330 kV)的输电设备检修计划编制,必须考虑可再生能源输送能力的保障。为此,提出了一种大电网输电设备检修计划编制方法。利用等效负荷的概率密度函数和日最小开机出力计算弃风电量,作为检修计划的优化目标之一;针对光伏、水电的特性分别提出适合其外送通道设备检修的时段。考虑输电断面运行安全,建立了基于多约束条件的大电网检修计划模型,采用混合整数规划方法对该模型进行求解。以实际电网的年度检修计划编制作为算例进行了验证。     

含柔性多状态开关的主动配电网有功-无功协调动态优化

多端柔性多状态开关(FDS)作为可实现功率实时调控的装置,有利于实现主动配电网的运行优化。文中基于FDS接入配电网的拓扑和运行数学模型,建立含FDS支路的配电网有功-无功协调动态优化运行模型:构建多时间尺度有功-无功调度架构,以最优网损和电压均衡为目标函数,并考虑计及系统安全和断面动作限制的运行约束条件。为提高多断面潮流模型的求解效率和松弛精度,提出针对二阶锥规划和非线性规划的模型求解优化方法,并利用求解工具集SCIP等算法包获取测试结果。最后,依托实际工程数据,在含三端FDS主动配电网系统中展开仿真测试,结果呈现了FDS接入对主动配电网电能质量改善、运行策略优化和潮流智能分配的积极影响,并验证了所述方法的寻优稳定性和计算高效性。     

基于改进型遗传算法的企业配电网检修计划系统

本文从企业配电网实际情况出发,以经济性最好为目标,提出企业配电网检修计划数学模型,根据线路因数与设备参数制定多种约束条件,采用改进型遗传算法进行优化,最终以线路电量损失最小为最优检修计划方案,并提出了企业配电网检修计划系统模型,大大提高了企业配电网的能量管理水平。