节能发电调度计划多Agent制定系统

节能发电调度要求制定安全、节能、环保及经济的调度方式,为此利用多Agent系统理论构建了节能发电调度计划多Agent制定系统,确定了系统结构、硬件配置方式及通信机制,该系统中各Agent之间交互协作,共同制定优质调度指令。该系统已应用于广西电力调度通信中心,次日调度计划制定实例验证了该系统的可行性,其制定计划在煤耗及耗时方面均比传统方式具有较大优势,可为实施节能发电调度提供参考。     

日前节能发电调度计划与实时控制的协调方式

为解决发电计划制定与实时控制之间以计划为主的协调方式带来的复杂性问题,首先,依据节能发电调度的基本目标、准则及相关约束,对日前和实时发电计划进行了建模。在此基础上,提出了4种日前节能发电调度计划与实时控制的协调方式,并从节能降耗目标的实现、系统安全水平的影响、调度技术水平的需求等方面对4种模式进行了分析。然后,从时间尺度和目标维度出发,定性地阐述了4种协调方式在制定发电计划过程中的异同。最后,采用10机24时段系统算例,以负荷预测偏差为切入点,对4种方式的节能降耗效果进行了定量计算。     

基于节能发电调度的机组中长期检修计划研究

节能发电调度对机组检修计划编排提出了新的要求,在新的调度模式下,应以能耗最低为原则寻求机组检修计划方案。建立了节能发电调度下机组检修计划模型,以系统在整个规划周期内总发电能耗最小为目标,保证各机组检修启动时段控制在可调整范围内,同时满足负荷及备用要求并考虑网络约束。给出了检修机会成本的概念,将能耗最低问题转化为检修机会成本最低问题,从而降低了原问题的求解难度。对标准遗传算法加以改进,较好解决了早熟等不足。通过对实际系统的仿真验证了模型和算法的有效性。     

节能发电调度发电计划编制算法

在发电计划的编制过程中,如何实现机组发电序位表是体现节能发电要求的关键所在,为此,提出了发电计划编制核心算法。该算法基本原理为:根据全网负荷、分区负荷预测以及节能发电序位表,确定机组开机方式,然后采用等微增率法分配机组发电量;通过引入设备利用率系数分配机组发电曲线以满足系统安全运行和调峰要求,并修正机组发电曲线以满足运行约束条件,最终得到机组发电曲线。结合江苏电网以火电机组为主的特点,利用该算法进行节能调度发电试验日发电计划编制,验证了算法的合理性。     

全周期变时段“三公”调度发电计划优化模型

以年度合同进度为主要控制目标的"三公"调度是我国目前最为普遍的调度模式,常用的安全约束机组组合(security constrained unit commitment,SCUC)/安全约束经济调度(security constrained economic dispatch,SCED)模型不能满足"三公"调度计算周期要求,为此建立了考虑电网安全约束的全周期发电计划优化模型,并依据不同时段发电计划的需求差异,进一步建立了全周期变时段发电计划优化模型,该模型可根据时段长度自动选择各种约束。算例结果表明全周期变时段发电计划优化模型能够适应"三公"调度需要,计算性能能够满足大规模电网发电计划精细化管理需要。     

实时发电计划闭环控制模型与应用

针对实时发电计划应用模块上线后,如何与自动发电控制衔接以进一步提高调度运行精益化水平的问题,提出实时发电计划中的机组控制模式及其转换机制,建立了实时发电计划与自动发电闭环控制优化模型。模型根据控制模式的不同将机组分为自动发电控制机组、缓冲机组和计划机组3类,分别对不同控制模式的机组进行建模,可实现自动发电控制机组与缓冲机组控制模式的动态转换,同时将系统可调容量在不同类型机组间进行动态转移,达到可调容量合理分布的效果。采用IEEE 118节点系统对所提模型进行测试,结果验证了所提模型的可行性与有效性,表明实时发电计划编制时,通过兼顾自动发电控制需求,可以合理地在机组间分配系统可调容量资源,降低自动发电控制的运行压力,实现对控制资源的有效利用。     

广东电网节能发电调度模型与应用

为了应对日益严峻的能源与环境形势,中国颁布并实施了电网节能发电调度办法。由于该办法仅仅提供了基本的调度原则,广东电网在节能发电调度的推行过程中,缺少能满足政策的节能发电调度模型与算法。为解决这一实际问题,在分析现有节能发电调度方案不足的基础上,提出了考虑节能发电调度规则的混合整数线性规划机组组合与发电计划模型,以实现广东电网的节能发电调度。由于广东电网的抽水蓄能装机容量比重较高,在模型中考虑了抽水蓄能的作用。所提模型的有效性在IEEE10机39节点系统上得到验证。将该模型用于广东实际电网,分别给出了以节煤和降低购电成本为目标的广东电网节能发电调度模式下的调度策略及分析。在此基础上,探讨广东电网抽水蓄能机组在不同调度模式下的一般调度原则。     

实施节能发电调度的研究

结合电力行业发展现状,指出实施节能调度的重要性.针对改变发电调度方式的问题,给出了机组排序表.对实施节能调度所涉及的几方面问题进行分析研究,并就具体项目推广进行了探讨性的说明.最后总结了节能调度的前景.     

适用于新能源发电接入的日内滚动发电计划闭环控制系统

大规模新能源并网后,新能源发电的随机性、波动性将对电网的发电计划造成明显的影响。要解决这一问题,只有通过综合分析新能源发电、关口受电、负荷等变化,考虑各类约束和设置优化目标滚动形成日内发电计划,提高发电计划的可执行性和适应性。结合日前发电计划、机组日前发电排序,根据超短期负荷预测、超短期母线负荷预测、超短期新能源发电预测、滚动水电计划、联络线计划、停电计划、网络拓扑、机组出力申报等信息,充分考虑系统发用电平衡约束、电网安全约束和机组运行约束,按照"三公"调度、电力市场、节能发电调度等不同优化目标以一定周期(一般为5 min)编制日内滚动发电计划,并将此计划闭环下发执行。工程应用实践表明,该系统运行稳定、控制可靠,满足国网相关日内滚动功能系统建设的要求。     

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。     

考虑源荷双侧预测误差的实时发电计划闭环控制模型

针对源荷双侧不确定性对电网实时调度运行的影响,提出了模糊信息粒与机会约束目标规划相结合的建模求解方法,建立了实时发电计划与自动发电控制(AGC)闭环控制模型,动态优化系统的可调备用容量。针对服从不同概率分布函数的随机预测误差,引入模糊信息粒理论对可中断负荷切负荷率、负荷预测和风电出力的预测误差进行模糊粒子化,应用机会约束目标规划构建系统备用偏差量约束。在闭环控制过程中,通过动态调整机组的控制模式实现可调备用在不同类型机组间的合理分配,在目标函数中引入风险成本和机组模式转换成本,实现了满足安全备用需求条件下的经济最优性。最后,利用算例验证了模型的有效性和实用性。     

Long‐Term Generation Scheduling Method with Constrained Numbers of Unit Commitment and Fuel Constraints on Thermal Units

The long‐term generation scheduling in power utilities is aimed at maintaining power supply sufficiency and estimating fuel consumption. Multiperiod constraints, such as the allowable number of unit commitments of thermal units and fuel consumption with a given total amount of fuel, must be taken into appropriate consideration for practical economic scheduling in the long‐term scheduling horizon. Due to the large size and complexity of such scheduling problems, it is difficult to obtain solutions collectively in terms of stability and processing time in operational situations. We propose a new scheduling method which consists of “preparative processing” and “detailed optimization processing.” The former acts to divide the long‐term problem with multiperiod constraints into time units of a week according to quick and simplified scheduling results, and the latter acts to minimize the total operation cost on the basis of those weekly partitioned problems. The processing starts with an optimal scheduling result excluding the aforementioned two multi‐period constraints and proceeds to sequentially resolve the violation of each constraint with quantitative consideration of interrelationships between them. This paper describes the validation and effectiveness of the proposed method through the real world example of Chubu Electric Power Company.     

日内及实时发电计划的递进协调方法

为了提高日内及实时发电计划的实用化水平,文中设计了日内发电计划、实时发电计划及自动发电控制(AGC)的递进协调方法,提出了日内及实时发电计划两阶段多组合的优化策略;采用预先故障排除技术,建立了数据源质量分析和告警逻辑,整体提高了发电计划实时平衡自动化的灵活性、安全性以及系统稳定性。通过实际运行应用说明,该系统可实现负荷偏差的自动优化分配,有效减少了调度人员的人工干预,提高了工作效率,提升了电网运行的安全性和经济性。     

节能发电调度下基于虚拟机组的日前负荷调度模型

为促进节能减排,扩大系统对可再生能源的接纳,可通过负荷调度将负荷侧可调节资源常态化地纳入到电力系统调度运行中。文章研究将需求侧资源进行虚拟机组建模的方法,分析虚拟机组的成本特性及负荷调度对参与方的经济利益影响,同时分析了负荷的物理特性以及作为虚拟机组需要遵循的约束。在此基础上,建立节能发电调度模式下的日前负荷调度模型,通过日前小时电价调用小时响应负荷和日内可转移负荷,以更少的发电成本实现电力行业更高层次的节能减排,最后通过对负荷调度结果的还原将虚拟机组出力转换为实际负荷值。算例表明所建立的日前负荷调度模型可方便地进行负荷调度,有效降低煤耗和污染物排放,并达到较好的削峰填谷效果。     

基于广义联络线网省协调的两阶段实时发电计划模型

为进一步提高实时发电计划闭环运行水平,实现区域电网和省级电网调度协调稳定运行,提出了广义联络线模式的实时发电计划模型。首次引入广义联络线计划的概念,并对区域电网和省级电网分别建立数学模型。两级数学模型通过跟踪各自广义联络线计划,实现实时计划偏差调整量在区域电网和省级电网间的协调分配,保证地理联络线执行率。另外,区域电网采用两阶段优化实现控制区溢出功能,分析各个控制区广义联络线计划跟踪情况。     

电量协调与成本控制的日内滚动发电计划

由于日前风电预测存在较大误差,采用日内滚动发电计划消纳风电波动性已成为业内的共识。然而,在我国现行的"三公"调度模式下,日内滚动发电计划须考虑电量完成进度的滚动协调和风电消纳成本的控制。为此,提出了日内滚动发电计划的2种实现模式,即电量完成进度滚动协调模式和风电消纳成本控制模式。针对电量完成进度滚动协调模式,提出了目标电量日内滚动计算模型,滚动修正剩余时段机组目标电量,并以该目标电量为约束实现机组电量完成进度的滚动协调,提升了发电调度的公平性。针对风电消纳成本控制模式,在调度模型中增加了风电消纳成本控制的约束条件,以决策可接受消纳成本下的弃风电量,在出现概率较大的风电波动区间内,以合理成本消纳风电。文章建立了统一的全景日内滚动发电计划模型,能够在跟踪日前计划的基础上,通过约束条件的选择,分别适应2种模式下滚动发电计划的编制。算例分析表明,提出的模型与方法能够满足2种模式所期望的目标,实现公平与成本控制的风电消纳。     

考虑跨区直流调峰的日前发电计划优化方法及分析

阐述了中国跨区直流输电对促进西北地区新能源消纳的重要性,分析了目前跨区直流外送模式对新能源消纳的不利影响。综合考虑分析直流输电系统的运行特性和跨区电能交易需求,建立了跨区直流计划调整的混合整数线性约束模型,提出了考虑跨区直流互动调峰的新能源与常规能源协调优化的两阶段日前发电计划编制方法。首先,基于安全约束经济调度(SCED)模型分析了受端电网直流接纳能力。然后,基于安全约束机组组合(SCUC)模型,综合考虑直流计划调整约束、系统平衡、机组运行、新能源出力预测和电网安全等约束条件,以节能环保和新能源消纳最大为优化目标,编制送端电网的机组组合、出力计划和直流送出计划。最后,通过某省级电网及其跨区直流计划优化调整的算例验证了所提方法的有效性。