计及运行风险的多目标发电优化调度

针对电网运行中面临的不确定因素以及传统确定性安全准则的缺点,将风险理论引入到发电优化调度中。从支路过载和节点电压越限的角度定义运行风险指标,采用效用函数度量故障后果以反映不同故障间的相对严重程度。构建基于风险的多目标经济调度(risk-based multi-objectiveeconomic dispatch,RBMOED)模型,该模型以同时降低系统运行风险和机组燃料成本为目标函数,并满足基态下的安全约束条件。为求解RBMOED模型,首先应用改进多目标差分进化算法获取运行风险和经济性之间的权衡关系,进而根据电网运行的协调性准则辅助调度人员进行决策。对IEEE RTS-79测试系统进行计算分析,结果表明,所提发电调度方法能给出全面的关于系统风险水平的量化信息,并且可辨识出电网中的薄弱环节。     

节能调度政策下的发电投资风险防控优化模型

在节能调度政策下,发电商面临利益的重新调整和分配.如何优化投资决策,降低风险是其面临的现实问题.采用条件风险价值( CVaR)计量方法构建了发电商基于多市场、多机组类型的投资风险度量及风险防控模型.基于两种优化准则确定的发电投资风险防控优化模型,可用于企业在不同的电力市场,不同的发电机组类型中进行投资分配,从而实现投资...     

水库发电优化调度模型及发电调度规律研究

水库调度图以其操作简单、方便直观等优点,成为指导水电站水库运行调度的常用工具,但依据常规调度图运行时,调度结果很难达到最优,难以充分发挥水库的运行效益。针对水库发电调度图难以充分发挥水库运行效益的特点,建立了梯级水库联合发电优化调度模型,并采用动态规划逐次逼近法（DPSA）与动态规划（DP）嵌套方法进行求解。通过调度图模拟结果与所建发电优化模型的结果进行对比分析,对优化模型的合理性进行了验证,同时应用概率统计方法进一步挖掘水库汛期和非汛期的发电调度规律。对某流域梯级水库的实例应用研究表明,优化运行能够获得更好的发电运行效益,同时,发电调度规律对水电站年调度计划的制订和水库的实际运行具有指导意义。     

发电系统一致性运行可靠性指标及其优化模型

通过类比金融领域中的风险价值和条件风险价值等风险度量方法,定义风险备用和条件风险备用,作为发电系统运行可靠性度量指标。建立条件风险备用最优化的普适模型。提出一个效能函数,通过对该效能函数求极大值即可获得使系统可靠性最高所对应的风险备用和条件风险备用,从而避免直接通过定义这一较繁琐的方式计算可靠性指标。以发电容量市场购电决策最优化为例建模并进行数值仿真,实验结果表明了文中所述模型的合理性和有效性。     

基于IPSO优化发电调度的静态电压稳定分析

发电机出力增长方式对静态电压稳定临界点有一定的影响,优化发电机有功出力是提高系统静态电压稳定的主要控制手段。文中对粒子群算法中惯性权重和加速常数进行改进,提出以发电增量作为连续潮流的控制变量,实现负荷增量在发电机间的最优分配。该方法以系统静态电压稳定下的最大负载为目标,基于改进粒子群算法优化发电机有功出力,以连续潮流法计算IPSO的适应度函数,确定发电机最优调度模式下的系统最大静态电压稳定裕度。应用该法对IEEE30系统的评估,验证了该方法的正确性和有效性。     

基于时间尺度的节能发电优化调度协调模型及算法

以“多时间级优化协调、逐时间级细化”为原则提出了基于时间尺度的节能发电调度协调模型及算法。该模型不仅考虑了当前时间级的电力系统安全稳定运行、连续可靠供电约束和节能减排优化目标,还考虑了当前时间级与上、下时间级之间节能发电调度计划的协调,以确保调度的流畅性,最大限度地实现电力节能减排的目标。同时,本文为开发节能发电调度决策技术支持系统提供了理论支撑。     

水库发电优化调度模型的快速求解算法及应用

针对水库"以水定电"优化调度数学模型求解方法中,传统动态规划方法易陷入"维数灾",而现代智能算法搜索效率低且易陷入局部最优解等不足。本文基于水库在高水头运行时耗水率小的特点,提出了水电站水库"以水定电"调度模型的快速求解方法——浮子算法。该方法在水电站满足保证出力和最小下泄流量等要求的前提下,尽可能提高水库调度期的运行水位以达到直接寻找优化调度解的目的。通过案例分析并与离散微分动态规划(DDDP)方法求解结果比较,本算法结果与DDDP算法十分接近,计算时间约为后者的50%。与其他算法联合使用,可在提高优化效果的同时缩短模型的求解时间,为水电站水库"以水定电"调度计划的制定和快速决策提供技术支持。     

基于发电权交易的梯级水电站优化调度研究

随着电力市场改革的不断深入,优化电力产业结构配置任务艰巨,开展电力系统发电权交易是实现这一目标的重要手段。本文建立了发电权双边交易模型,并在此基础上建立了梯级水电站调度模型,以发电效益最大为目标准则,并以某梯级水电站为例运用POA优化算法对模型进行求解,取得了较好的效果。研究结果表明,与传统的调度方式相比,在电力市场下,该调度方式使梯级水电站能以较小的发电量取得较大的发电效益,并得出梯级水电站的发电量曲线波动程度与单位电量的边际发电成本关系。     

节能发电调度下的水电短期优化调度

在水电比例较大的四川电网中,水电优化调度是节能发电调度的重要环节。将水电和火电分开进行优化,得到水电的总负荷曲线。以水电出力之和与总负荷曲线的偏差最小为目标,考虑各种约束条件,建立水电优化调度的数学模型,并利用遗传算法进行求解。在遗传算法中,设计编码方案,对一天中的5个时段分别进行编码,在前期就剔除大量不满足约束条件的方案,加快计算速度。该模型已经在实际系统中开始试运行,取得了良好的效果。     

含光热电站的联合发电系统优化调度

该文结合我国西北某地区光热、火电联合发电系统的调度问题,模拟出了塔式CSP电站与传统能源电站配合发电的优化调度策略.文中首先分析我国已并网使用的光热电站的运行机理,构建了含储热的光热电站能量转换的数学模型;其次,总结塔式CSP电站的发电机理,构建复合发电系统的多目标优化调度模型;然后,借助MATLAB平台对多目标问题进...     

基于风险评估和机会约束的不确定性可中断负荷优化调度

用户响应的不确定性使得电力公司调用可中断负荷的总成本存在不确定性,还会面临负荷削减不足或过多的风险。对可中断负荷项目中的不确定性进行分析,提出基于风险评估和机会约束的不确定性可中断负荷优化决策方法,在目标函数中同时考虑固定补偿成本和不确定性成本,更为合理地反映调用可中断负荷资源的总成本,在约束条件中采用置信水平来衡量削减需求约束的满足情况。算例分析表明所提方法不仅可以考虑对可中断用户的补偿价格,还能考虑惩罚价格和用户响应可靠程度的影响,并促使用户提高响应可靠程度,降低调用可中断负荷的总成本。     

基于大数据的燃煤发电运行风险实时评估

燃煤发电机组运行过程中面临各种风险,一旦发生故障将造成不小的经济损失和社会影响。为了保障机组的安全生产和稳定运行,建立了燃煤发电运行风险实时评估模型,从而及时制定故障检修计划。基于大数据关联规则分析了燃煤发电运行风险与影响因子的关联关系。在此基础上,基于熵权法对影响因子赋权,并结合灰色关联理论、证据理论和Dempster合成规则实现基本信度分配函数的确定和融合,从而得到燃煤发电机组运行风险值和风险等级。最后,以发电厂A的燃煤发电机组进行算例分析,其风险评估结果与实际运行情况具有相关一致性,证明了模型的现实意义。     

Optimal dynamic economic dispatch of generation: A review

This paper presents a review of the research of the optimal power dynamic dispatch problem. The dynamic dispatch problem differs from the static economic dispatch problem by incorporating generator ramp rate constraints. There are two different formulations of this problem in the literature. The first formulation is the optimal control dynamic dispatch (OCDD) where the power system generation has been modeled as a control system and optimization is done in the optimal control setting with respect to the ramp rates as input variables. The second one is a later formulation known as the dynamic economic dispatch (DED) where optimization is done with respect to the dispatchable powers of the committed generation units. In this paper we first outline the two formulations, then present an overview on the mathematical optimization methods, Artificial Intelligence (AI) techniques and hybrid methods used to solve the problem incorporating extended and complex objective functions or constraints. The DED problem in deregulated electricity markets is also reported.     

兼容需求侧资源的 “源-网 -荷-储 ”协调优化调度模型

提出通过提高需求侧和供应侧资源的协调可控性来应对当前电力系统双侧随机问题的新思路,在此基础上设计需求侧响应模型、储能设备充放电模型、风电及光伏发电出力预测模型,并构建以系统成本及污染排放最小化为目标函数的"源-网-荷-储"优化调度模型及相应的多目标粒子群优化算法。通过算例分析比较有无需求侧资源情况下的系统成本和污染排放,验证了所提模型和算法的科学性与合理性,以及需求侧资源在提高系统稳定性、节能减排方面的重要作用。     

Optimal generation dispatch with renewable energy embedded using multiple objectives

Traditional economic dispatch focuses mainly on minimizing the total operation cost of the power system. With the appearance of energy crisis and environmental pollution becoming a public issue, environmental effect of generator should be taken into consideration through the dispatch process. In this paper a multi-objective dispatch problem considering the integration of wind power is solved whose objectives include the generation cost, the reserve capacity and the environmental emission. To compromise different objectives, a coordination degree combined with a satisfaction degree are introduced in order to transform the multi-objective dispatch problem into a single-objective one, i.e., the optimal generation dispatch (OGD) model. Then the OGD is solved by a particle swarm optimization algorithm on an IEEE 30-bus system, with wind power generation and coal-fired generation embedded. The simulation results show that better results in terms of all the three objectives can be obtained from the OGD model, in comparison with two other multi-objective dispatch models. The simulation results also show that the integration of wind power will cause the increase of both the generation cost and the reserve capacity but will decrease the environmental emission.     

基于适应度函数的抽水蓄能优化调度

针对包含抽水蓄能机组、风电、核电的电力系统,建立以总运行成本最小化为目标的联合调度优化模型,提出一种新的基于适应度函数的求解算法。研究结果表明,抽水蓄能机组的削峰填谷效果很好,能降低电力系统总成本和碳排放成本,最大可使其分别降低1.212% 和60.456 %;且当抽水蓄能机组传输容量宽裕、风电等机组传输容量受限时,抽水蓄能机组的削峰填谷效益最好,系统总成本和碳排放成本最低。     

Optimal reactive power dispatch based on harmony search algorithm

This paper presents a harmony search algorithm for optimal reactive power dispatch (ORPD) problem. Optimal reactive power dispatch is a mixed integer, nonlinear optimization problem which includes both continuous and discrete control variables. The proposed algorithm is used to find the settings of control variables such as generator voltages, tap positions of tap changing transformers and the amount of reactive compensation devices to optimize a certain object. The objects are power transmission loss, voltage stability and voltage profile which are optimized separately. In the presented method, the inequality constraints are handled by penalty coefficients. The study is implemented on IEEE 30 and 57-bus systems and the results are compared with other evolutionary programs such as simple genetic algorithm (SGA) and particle swarm optimization (PSO) which have been used in the last decade and also other algorithms that have been developed in the recent years.     

计及线路保护反时限特性的备用优化模型

针对故障状态下传统备用配置比例较高而导致经济性差的特点,计及线路保护的反时限特性,建立了故障状态下电力系统备用协调经济调度模型。该模型以最小化发电成本和备用成本为目标函数,常规机组性能、网络安全等为约束条件,并结合线路保护的反时限特性将线路潮流约束按备用响应时间松弛转化为对应时间尺度可承受的热稳定极限值,从而综合求解不同响应速度备用的协调优化经济调度问题,提高备用配置的经济性。该模型是一个混合整数线性规划问题,需要将模型中的非线性式进行线性化或近线性化,并调用商用混合整数线性规划CPLEX求解器进行求解。最后,通过IEEE 6机30节点进行算例仿真,验证了该模型的合理性和方法的有效性。     

基于萤火虫算法的主动配电网优化调度

主动配电网为高渗透率分布式可再生能源接入提供了有效途径。针对风能等可再生能源所固有的间歇性、波动性与随机性引起的功率波动问题,在配电网中引入储能系统作为可控负荷,建立包含风能与储能系统的主动配电网调度模型,该模型以储能系统的出力为变量;分别以平滑混合毛功率和混合净功率为目标,有效避免可再生能源接入对配电网造成的冲击。提出改进萤火虫算法求解主动配电网优化调度问题。仿真算例验证了所提模型与算法的有效性。     

大规模风电入网下的风气火电力系统联合优化调度

建立综合考虑机组能耗成本最低、环境成本最低、火电机组平稳运行为目标的风气火联合优化动态经济调度模型。采用启发式搜索确定机组组合,避免火电机组频繁启停及过大的系统容量冗余。提出一种改进的混合粒子群算法,通过10机测试系统验证了该算法的优越性。以某地区电网为例进行仿真计算,结果验证了所提调度模型与改进的粒子群算法的可行性和有效性。