梯级水电站节能发电多目标优化调度模型研究

以梯级水电站为研究对象,建立了综合考虑节能发电调度的多目标函数,加入多个约束条件,形成基于节能发电调度的梯级水电站动态优化调度模型。在对模型的求解中,使用了具有对动态规划算法降维效果的逐次逼近法和逐次逼近动态算法,在状态变量的一维寻优中,引入了黄金分割法并对其改进,使其在对复杂函数进行遍历寻优时降低陷入局部解的可能性。通过编程仿真对实际算例的七电站梯级系统进行计算,并对计算结果进行分析,验证了该数学模型及优化算法的有效性。     

万安水库发电调度规律分析

本文根据万安水库电站目前的现状,利用已有的长系列入库径流资料,采用动态规划方法进行了长系列的发电优化调度计算和分析。本文的特点在于,一是考虑了主汛期和后汛期运行水位的不同组合对发电调度的影响;二是对优化计算结果进行了大量统计分析,分析得出了水库水位变化规律、水库汛末蓄满概率、发电调度规律等,并归纳出实用的发电调度函数(指导线)。     

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。     

考虑发电风险率的水库优化调度图编制

传统发电水库优化调度模型一般以最大多年平均发电量和发电保证率为目标函数,其内涵是水库经多年调度运行的平均期望效益最大化,而不能反映调度运行一段时期的风险率.本文针对水电站水库优化调度图编制问题,采用不同目标函数建立了两个模型:①以最大化多年平均发电量和发电保证率为目标的多年期望模型;②基于原设计常规调度图这一评价基准,定义发电风险率为发电量或发电保证率低于原设计调度图模拟运行结果的频率,建立了强调发电风险的特定时期风险模型.采用多目标遗传算法NSGA-Ⅱ求解,以隔河岩～高坝洲梯级水电站为研究背景,结果表明:较原设计调度图,得到的一个优化调度图年均发电量增加了1.22亿kW·h,年发电量风险率仅为1.82％,发电保证率可增加2.74％.因此,提出的特定时期风险模型适合于临时运行时期或者每年单独考评的调度操作中.     

万安水电厂水库防洪及发电调度实践

在充分论证、分析的基础上 ,提出了径流式水电厂汛期调度的科学模式     

基于粒子群算法的水电站水库发电调度图绘制

在基于常规方法的水电站水库发电调度图绘制方法中,由于选取典型水文年样本数量有限,使其水文特征代表性有局限性。引入粒子群算法,利用所有历史实测资料绘制水电站发电运行调度图。该算法通过粒子间的信息共享来实现求解,具有计算简便,收敛速度快的优点。通过实际生产项目的应用,证明采用粒子群算法绘制水电站水库发电运行调度图能够克服常规绘制方法中的一些缺点,在保证可靠性指标的同时,提高了水电站的运行效益,为优化方法在水电站中长期调度中的应用提供了一种实用的途径。     

基于粒子群算法的水电站水库发电调度图绘制

在基于常规方法的水电站水库发电调度图绘制方法中,由于选取典型水文年样本数量有限,使其水文特征代表性有局限性.引入粒子群算法,利用所有历史实测资料绘制水电站发电运行调度图.该算法通过粒子间的信息共享来实现求解,具有计算简便,收敛速度快的优点.通过实际生产项目的应用,证明采用粒子群算法绘制水电站水库发电运行调度图能够克服常规绘制方法中的一些缺点,在保证可靠性指标的同时,提高了水电站的运行效益,为优化方法在水电站中长期调度中的应用提供了一种实用的途径.     

水电站长期发电优化调度方案风险分析研究

长期来水与电价预测的不确定性引起水电站发电量与发电收入的不确定性,定量表述这些不确定性之间的关系,对水电期货市场供需双方均具有重要意义.提出了来水不确定性的描述方法,利用小波周期叠加方法滑动预报,生成预报误差系列;采用优化调度模型生成发电流量和发电收入系列,分析来水预报误差对发电流量和发电收入的影响,并利用一次二阶矩法...     

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。     

梯级水电站联合优化发电调度

梯级水电站联合发电调度的优化模型的确定在整个电网经济、安全运行中起着非常重要的作用。文中提出一种新的梯级水电站群联合发电优化调度的调度准则——以单位水体发电电价最高优先发电,在此基础上建立梯级水电站群联合发电优化调度模型及其评价方法。首先建立基于四层水体的水库能的水电站发电模型,在此基础上提出单位水体发电电价的概念。建立优化调度模型时,将电力系统中的负荷变化和在电力市场机制下分时上网电价的影响因素考虑在内。该模型能较为客观地反映梯级水电站运行情况,能给系统调度员做出最佳调度决策提供一定的依据。优化仿真计算结果证明该调度准则具有可行性和适用性。     

基于煤耗和排放的日发电曲线编制模型

介绍了以煤耗而不是以机组排序为核心要素的日发电曲线编制模型。以系统内最低的机组煤耗为基值,形成煤耗差异标幺值;根据煤耗差异标幺值数值特征,建立机组负荷率与煤耗最低的机组负荷率之间的数学关系,考虑排放达标情况,修正这一负荷率;根据功率平衡求解出煤耗最低的机组负荷率,考虑机组速率、安全约束等因素计算各机组的分配负荷,形成机组24 h的96点（或288点）日发电计划负荷曲线。     

初期电力市场确定电网日发电计划的模型与方法

在日前交易未开放的初期电力市场模式下,如何针对其特点建立合理的日发电计划模型对于保证这一时期各市场参与者的利益具有重要作用.文中立足电网公司建立日发电计划模型,重点考虑了非竞价机组的经济运行成本,并计及了包括竞价机组年度和月度中标电量的日分解值、机组爬坡速度、旋转备用和线路有功传输限制等约束.在所建模型的基础上,通过改进二次规划的可行方向法,计算发电成本函数为分段二次函数的动态优化调度问题,并与一个启发式机组组合算法相结合用以确定日发电计划.算例结果表明,该模型及方法可行、有效.     

含风电集中供热的电力系统优化调度分析

针对"三北"地区弃风严重的现象,结合丹麦消纳风电的经验及我国调度模式,提出了风电集中供热方案。在综合考虑风电出力的不确定性、系统稳定性等约束条件的情况下建立了含风电集中供热的电力系统优化调度模型,在求解方法上构建了一种免疫遗传-拉格朗日松弛混合算法。通过算例仿真,不仅验证了该算法良好的收敛性和稳定性,也验证了风电集中供热方案对风电消纳的积极促进作用。     

消纳大规模风电的在线滚动调度策略与模型

提出了能有效提高电网消纳风电等间歇式能源能力的发电计划在线滚动修正策略,并给出了其与日前计划优化的关系。同时,给出了相应的优化调度模型。基于拉格朗日对偶松弛法的框架,将原优化问题转换为拉格朗日对偶优化问题的主问题和子问题两部分。然后,基于模型凸规划的特点,提出了子问题的逆向递推的改进动态优化算法。该算法具有多项式复杂度...     

基于预测控制的含风电滚动优化调度

在预测控制理论的基础上建立了含风电的滚动优化调度模型,将常规火电机组、风电机组的有功出力视为预测控制的状态量,常规火电机组的出力调整量视为输入量,以状态空间的形式描述状态量和输入量之间的关系。通过对目标函数和约束条件进行状态空间转换,使滚动调度问题转变为矩阵形式的优化问题,建立了一种多机组多预测时段的滚动优化调度数学模型。并根据矩阵的特性对目标函数进行了化简,使优化问题转换为二次规划形式,推导了全矩阵约束时的内点法增量矩阵,便于应用内点法进行模型求解。此外,还对滚动优化的决策稳定性问题进行了理论分析。仿真算例表明,相比传统的单时刻优化,基于预测控制的含风电滚动优化模型在整体优化水平和调度决策前瞻性方面具有优势。     

电力系统动态无功优化调度的调节代价

提出了电力系统动态无功优化调度中控制设备调节代价的数学模型,并探讨了其作用。进行无功优化调度需增加相关设备的投资及运行维护工作量,同时增大了系统故障的概率,因此无功优化调度的目标仅考虑网损最小而不考虑为了降损进行的操作的调节代价是欠妥当的。通过仿真算例表明,将控制设备的调节代价引入无功优化调度的目标函数中,使无功优化调度在降低网损和减少控制设备操作之间达到平衡。由于在无功优化调度中能够避免控制设备的频繁操作,从而证明了该模型的合理性。     

虚拟电厂下计及分布式风电与储能系统的电力系统优化调度

清洁的可再生能源在电力系统中的渗透率不断提升。随着智能电网技术的发展,越来越多的分布式可再生能源接入电力系统运行。风电是最具商业潜力及发展前景的可再生能源之一。该文提出将分布式风电机组与储能设备构成虚拟电厂(virtual power plant,VPP)参与电力系统运行,并建立了计及虚拟电厂的电力系统优化调度模型。模型中同时考虑了功率及备用容量的优化调度,并利用条件风险价值(conditional value at risk,CVaR)对系统运行成本进行风险管理。无须对电网的结构进行改变,虚拟电厂更适用于地理聚集程度较低的可再生分布式能源的调度和管理。同时,相较于常规的风电-储能联合运行模式,基于虚拟电厂的分布式可再生能源调度在降低系统风险的同时也提高了系统运行的经济性。     

大规模光伏电站接入电网可调节鲁棒优化调度

随着光伏电站接入电网的比例不断提高,光伏电站出力的随机性和波动性给电力系统优化调度带来较大影响。为保证优化调度的可靠性,提出将盒式集合鲁棒优化理论引入到含大规模光伏电站的电力系统优化调度中。同时为了协调系统调度中可靠性与经济性之间的矛盾,提出引入不确定性预算的概念以实现不确定区间可调节鲁棒优化,弥补盒式集合鲁棒优化偏于保守的不足,构建可靠性与经济性相协调的含光伏电站的电力系统不确定区间可调节鲁棒优化调度模型。并根据所构建的优化调度模型推导出一个不确定性预算决策方法,从而降低不确定性预算决策的盲目性。最后采用微分进化算法对提出的动态优化调度问题进行求解,并用算例进行测试,结果验证所构模型的可行性和合理性。