电力节能减排新途径：节能发电调度

以四部委颁发的《节能发电调度办法（试行）》（下称《办法》）旨在节能减排，也标志着“节能发电调度”作为制度安排步入电力市场。[第一段]     

电力市场条件下的实时调度支持系统

针对目前我国省级电网公司的调度部门在制定实时校正计划时,没有考虑电厂实时竞价的经济因素,并且无法充分有效地利用众多的系统信息的现状,提出了适应电力市场条件下的实时校正计划分短期实时校正和实时在线校正的两步走思想;并设计了友好的界面方式,既使于调度员充分利用系统信息,又能够充分利用调度员丰富的经验;采用面向对象的编程技术,利用delphi5.0编制了在电力市场条件下的实时调度支持系统软件。     

电力市场环境下独立发电商的机组优化调度

针对火电机组的煤耗特性随着发电机的运行状况不断变化的特点,在满足发电运行的各种约束条件下,综合考虑发电会计成本,提出了电力市场环境下基于两部制电价成本的优化调度模型.根据独立发电商发电机数量较少和实际运行的特点,利用改进动态规划法,通过减少机组运行状态组合对其快速求解.采用上述模型对采用两部制电价的某电厂进行了仿真计算,结果表明该模型可明显提高大功率发电机组利用率,对节能减排和高效设备投资具有引导作用.     

电力市场环境下独立发电商的机组优化调度

针对火电机组的煤耗特性随着发电机的运行状况不断变化的特点,在满足发电运行的各种约束条件下,综合考虑发电会计成本,提出了电力市场环境下基于两部制电价成本的优化调度模型。根据独立发电商发电机数量较少和实际运行的特点,利用改进动态规划法,通过减少机组运行状态组合对其快速求解。采用上述模型对采用两部制电价的某电厂进行了仿真计算,结果表明该模型可明显提高大功率发电机组利用率,对节能减排和高效设备投资具有引导作用。     

南方电网实时节能发电调度策略及其潜在效益

电力工业节能减排是国家"十二五"能源发展战略的重要目标,在实时发电调度环节进一步挖掘发电侧节能潜力是南方电网面临的挑战性课题。探讨了区域电网实时节能优化空间,提出以跨省实时交易实现清洁与高能耗能源互补的实时节能优化策略。以实时能耗增量最小化为优化目标建立了线性优化模型,对实时节能优化策略的经济、节能效益进行了测算,揭示了实时节能发电调度的巨大潜力。     

兼顾电力市场竞价的区域电网节能发电调度模型

分析了区域电网节能调度和电力市场竞价的目标函数和约束条件,发现两者具有相同的数学模型和相近的目标函数.在此基础上,提出了一种兼顾电力市场竞价的区域电网节能发电调度模型.针对此数学模型,给出了采用先分省排序,然后省阃撮合替换的区域电网发电调度算法.最后通过实例计算进行了不同的模式间的节能情况、购电成本和跨省交易情况比较分析,证明了兼顾市场竞价的区域电网节能发电调度模型具有很好的节能、降低购电成本,优化资源配置的作用.     

兼顾电力市场竞价的区域电网节能发电调度模型

分析了区域电网节能调度和电力市场竞价的目标函数和约束条件,发现两者具有相同的数学模型和相近的目标函数。在此基础上,提出了一种兼顾电力市场竞价的区域电网节能发电调度模型。针对此数学模型,给出了采用先分省排序,然后省间撮合替换的区域电网发电调度算法。最后通过实例计算进行了不同的模式间的节能情况、购电成本和跨省交易情况比较分析,证明了兼顾市场竞价的区域电网节能发电调度模型具有很好的节能、降低购电成本,优化资源配置的作用。     

实时发电市场的技术保障——实时调度子系统

浙江电网是我国首家也是惟一一家具备实时电力市场功能的试点单位,实时调度子系统作为实时发电市场的核心技术支持,充分引入了市场机制,大大增加了市场成员的竞争空间,降低了人为因素对发电市场的干预;为发电市场的公平、有序和健康运行提供了强有力的技术保障,改变了传统的调度模式。文中详细阐述了实时调度子系统的作用、设计思想、主要功能及应用情况。     

电力市场和节能发电调度的关系

从分析"节能发电调度"对现有电力市场交易的影响入手,阐述了两者协调运作的现实意义,并结合江苏省电力市场交易现状和节能发电调度试运行情况,设计了机组物理调度和市场金融结算并行运作的模式,建立了经济补偿的电力交易机制,阐述了节能发电调度下电力交易机制的运作全流程,分析探讨了电力市场实现电力行业节能减排的必要条件.     

区域电力市场环境下节能发电调度方式

节能降耗对我国电力市场运营和发展提出了新的挑战。针对区域电力市场环境下节能发电调度和市场机制相结合的问题进行了研究,指出实施严格的节能发电调度难度很大,而电力市场竞价上网机制在实现节能、环保和经济性目标上与节能发电调度是一致的。为此,提出了兼顾节能降耗的电力市场竞价上网交易算法和交易模式设计,即改变原有的仅按机组报价决定发电排序的方法,在竞价上网排序时引入能耗因子指标,采取年度差别电量计划,并开放发电权交易和调节交易市场,以实现节能、环保和经济目标的统一。     

考虑节能减排的华东电力市场运行规则探讨

依据国家节能减排政策,目前华东电力市场运行规则面临着如何体现节能减排效果的问题,完善市场出清的计算方式的需求愈发强烈。针对增加能耗因子和排污因子以完善规则的方法进行了分析,并结合某厂的实际出清情况,对修正前、后的具体数据进行验证。对设置金融输电权和能耗排污权的交易进行了推测,试用多种手段增强电力市场的节能减排效果。     

利用节能减排专利技术构筑具有中国特色的发电交易调度新模式

在深入比较分析现有发电竞价交易的一部制电价、两部制电价和差价合同3种模式利弊的基础上,提出有效功率耗量准则,依据该准则,发明了发电竞价交易节能减排新模式.该模式既追求有效功率耗量减小,又追求有效功率费量减小,实现资源的高效配置,为减排成本进入交易与调度系统搭建平台;将电力的交易与调度分别设计成金融系统与物理系统,使电网的自然垄断属性与电力的商品特性得以充分体现,为电网的安全可靠运营提供技术保障.并针对新模式的发电竞价交易的结算规则、纳什平衡和发电商的博弈策略等方面进行论述.通过模拟仿真分析,证明该模式的可行性.     

计及等排性能系数的冷热电多联供环境经济调度

在供热当量基础上,从无能量品位的污染排放角度提出等排性能系数,以作为克服能量品位的热(冷)能与电能转化的依据,并构建其数学指标.为研究等排性能系数对系统运行经济性的影响,建立包括发电成本与环境成本的冷热电多联供(CCHP)系统的多目标优化调度模型,运用隶属函数将其转化为单目标模型,并利用非线性规划方法求解.仿真结果表明,等排性能系数能准确反映能量等值转化随供能生产状态的变化及不同生产供能状态下CCHP系统的实时能耗成本.     

考虑风电随机性的微网多时间尺度能量优化调度

提出了考虑风电随机性的微网多时间尺度能量优化调度模型,实现了微网日前调度计划和实时调整之间的协调优化调度。该模型的日前调度部分以微网经济运行为目标,考虑风电出力的随机性,利用多场景方法提高了微网适应风电出力随机性的灵活性。在实时运行调整环节,利用响应速度较快的可控负荷消纳风电出力波动,使微网和外部电网的功率交换遵循日前调度计划,保证日前调度计划的有效性。该多时间尺度调度模型通过优化协调各种设备的运行,实现微网经济运行的同时,很好地消纳了风电随机性给外部电网带来的影响,实现了含风力发电微网对外部电网的可调度性。算例仿真验证了该模型的有效性。     

考虑碳捕集与CVaR的电力系统低碳经济调度

碳捕集电厂能够实现高碳火电的低碳化，是降低碳排放的有效举措之一。伴随着风电渗透率的不断增加，且风电出力具有间歇性等特点，给电力系统带来巨大的调峰压力。通过综合灵活运行碳捕集电厂中的溶液存储设备进行“能量时移”，以解决系统接入大规模风电所造成的调峰问题。同时考虑到风电的随机性会增加调度运行中的风险，引入金融风险管理方法中的条件风险价值(conditional value-at-risk, CVaR)对调度运行中的风险成本进行度量，以系统运行经济性最高为目标，建立计及CVaR含碳捕集电厂与风电电力系统的综合低碳优化调度模型。通过仿真算例证明了所提模型的可行性，在有效降低系统的碳排放与运行风险的同时保证系统经济性最优。     

结合风电功率超短期预测值偏差的实时市场调度

实时市场中的超短期风电功率预测偏差较日前市场有所减小,但与实际出力相比仍然有一定的偏差,需要研究风电的不确定性给实时市场出力调整带来的影响。考虑较短时间内风速分布特性呈正态分布,详细推导了风电场功率分布表达式和偏差概率,建立了基于报价的实时市场出力调整调度模型。该模型以常规机组出力调整费用和风电功率预测偏差费用之和最小作为目标函数。通过具体算例分析了不同的正态分布参数、风电预测功率的变化、惩罚系数的变化对实时市场出力调整成本、风电预测功率偏差成本和偏差期望值的影响。仿真结果验证了模型的有效性。     

考虑风电不确定性的电力系统多目标优化调度

针对风电机组并网规模的增加使火电系统面临平频繁启停、运行效率低的问题,建立考虑风电机组不确定性的电力系统多目标调度模型.在一定的风险情况下,对电力系统进行调度,对机组按照能耗量高低进行排序,安排机组开停机顺序,既提高机组运行效率又符合节能调度的要求.在传统经济调度模型的基础上,考虑机组运行稳定性,建立电力系统经济平稳调度模型,引入maxmin函数和ε支配的多目标粒子群算法对模型进行求解.算例分析表明,该模型能够在一定的风险情况下取得较好的经济性和平稳性。     

考虑风电出力不确定性的分布鲁棒主备协同优化调度

随着大量可再生能源如风电接入电网,如何最大化地利用可再生能源、减小传统火电机组的成本成为亟需解决的难题,特别是机组运行和备用容量的协同调度成为现在研究的一大热点。考虑风电出力的不确定性,建立了成本最小化的两阶段经济调度模型。在第一阶段,即日前调度,根据预测的风电出力制定机组预调度方案。在第二阶段,即实时调度阶段,根据风电的实时出力对第一阶段调度方案进行反馈调节。针对风电出力的不确定性,应用Kullback-Leibler离散度原理对不确定因素进行建模。结合分布鲁棒方法,建立了极端概率分布下的两阶段分布鲁棒主备协同优化模型,并将其转化为可解的混合整数非线性规划问题。基于广义Benders分解方法,提出了分解协调算法对优化模型进行求解。最后以IEEE 6 节点系统和IEEE 118 节点系统进行算例仿真分析,并对比传统鲁棒及随机规划方法,验证了所提方法的可行性和优越性。     

基于节能环保的水火电多目标调度策略

在国家节能减排的政策下,新的发电调度方式如何与竞价上网的电力市场机制有机结合起来,是一个值得研究的问题。主要考虑水电作为可再生能源的主要方式,提出了一个市场环境下、考虑节能减排目标的水火发电计划多目标模型;并提出一种改进的粒子群算法,设计了多维粒子修正方法,即根据各目标函数的权重系数,修正粒子在目标空间的寻优路径。通过算例,验证了该方法的简单有效性。最后通过基于相对熵均衡性评价模型,对决策结果进行评价与选择。     

Combined heat and power economic emission dispatch using nondominated sorting genetic algorithm-II

This paper presents nondominated sorting genetic algorithm-II for solving combined heat and power economic emission dispatch problem. The problem is formulated as a nonlinear constrained multi-objective optimization problem. Nondominated sorting genetic algorithm-II is proposed to handle economic emission dispatch as a true multi-objective optimization problem with competing and noncommensurable objectives. The proposed algorithm is illustrated for two test systems and the test results are compared with those obtained from strength pareto evolutionary algorithm 2.