考虑梯级耦合的水火电检修计划与机组组合协同优化

为避免传统的非协同优化模式下水火电系统检修计划和机组组合方案之间可能存在的冲突,文中以最小化系统总成本和检修计划调整成本为目标,考虑梯级水电耦合特性,建立水火电检修计划与机组组合协同的优化模型,并将其转换为混合整数线性规划模型。文中提出采用目标标度集合方法加速求解,将模型求解分成2个阶段。在第一阶段,标度目标函数中整数变量的系数,探测可能为0的整数变量;在第二阶段,确定取0值的整数变量并将其固定,求解简化的混合整数线性规划模型。以6机水火电系统和某实际省级86机水火电系统为测试系统,验证了文中所提模型与非协同优化相比,能获得更经济合理的检修计划和机组组合方案,所采用的目标标度集合方法能有效提高求解速度。     

考虑机组故障的系统机组检修计划模型

发电机组一旦故障,不仅需要较大费用更新破损元件,而且恶化了系统可靠性,增大了运行成本。当前的检修模型未考虑该因素的影响,或将其故障率简化为一常数,对系统运行带来风险。文中基于机组浴盆曲线的失效模式及其期望更新费用,分析了机组检修及故障停运对系统运行成本的影响,包括系统可靠性成本、发电成本、机组更新成本及检修成本,其中前两者通过等效电量函数进行系统随机生产模拟确定。基于此,以最小化规划期内系统总运行成本确定检修计划,由于其非线性、不可微,因而采用遗传算法进行求解。与常规模型相比,强调了机组变化故障率对系统及其自身运行的影响,21机系统的仿真结果验证了其有效性和实用性。     

基于可信性理论的水火电机组检修计划

水电机组同时存在着水电电量模糊性和机组强迫停运的随机性这两类不同的不确定性,因此水火电机组检修计划本质上是一个具有随机模糊双重不确定性的混合整数优化问题。但是,因概率论与模糊论在基础数学领域内是相互独立的理论体系,传统的机组检修计划只能对随机性或模糊性这两类不确定性中的一类进行建模,然后采用随机规划或模规划来求解。可信性理论是2004年基础数学领域完成的数学分支,它给出了基于测度论的模糊论公理化体系,并提糊供了随机性与模糊性综合评估的严格数学基础。文中基于可信性理论,建立了水、火电机组检修计划的混合整数随机模糊双重不确定性优化模型(原始模型),并在这一个模型中同时考虑随机性与模糊性2种不确定性。利用Benders分解法,将原始模型分解为多目标整数规划(主问题)和随机模糊规划(运行子问题)2大问题进行分散协调,利用改进Balas算法求解主问题,综合利用可信性理论与半不变量法求解运行子问题。对吉林电力系统中的95台机组安排了全年的检修计划,结果表明:该算法和软件在实际系统中应用是可行、有效的。     

考虑火电对空气质量影响的机组检修计划与电能分解方法

火电厂排放的大气污染物对人居环境的影响与其时空分布特性有关。文中基于人居环境空气质量指数(AQI),通过对火电机组污染物排放和扩散特性的分析,建立了评估火电污染物对人居环境影响程度的指标——AQI影响系数。在检修期备用容量满足导则等要求的前提下,提出了一种根据影响系数排序结果确定机组检修计划的方法,以及一种考虑现有各月AQI分布的火电机组年度合同电能分解方法,在优化重点月份AQI分布的同时兼顾能耗指标考核要求。算例表明,所提出的方法简便有效,能够调控火电机组AQI贡献值的年度分布状况,并可缓解重点月份空气污染程度。     

火电机组在电力市场下的计划检修策略

对国内外电气设备状态维修的现状及其实现方法进行了综述.提出了在电力市场环境下发电厂应进行火电机组“自组合”的计划检修方法,该检修方法的数学模型采用了包括检修费用损失、收益损失及风险损失之和最小的目标函数.通过算例验证了该模型的有效性和实用性.     

考虑梯级水电耦合特性的水火电联合检修优化

新形势下,发电机组检修计划编制需要在保证系统稳定运行的前提下最大化发电商经济效益,并兼顾市场公平性.为提高清洁能源利用率,检修规划和系统运行需要同时考虑梯级电站运行的耦合特性,对此,基于当前我国电力市场建设情况,提出一种考虑梯级水电耦合特性的年度水火电联合检修优化模型编制模式.首先,基于发电商申报的检修信息,设计适用于...     

考虑电网安全约束的调度计划与停电检修计划优化

针对考虑电网安全约束的调度计划智能优化与停电计划进行了研究.首先建立了考虑安全约束的调度计划优化模型,从而确定机组的组合状态.考虑到电气设备运行检修状态的需求,从稳定性分析和检修指标两方面对设备检修需求进行了分析.考虑到停电计划需要结合机组短期和中长期调度计划安排,提出了基于多级安全校核的停电计划规则.最后针对机组调度...     

考虑风电季节特性的中长期机组检修计划研究

随着风电大规模的并网,电力系统调峰问题日益显著。风电的随机波动性造成电力系统调峰困难和风电难以消纳,低谷时段大量弃风的现象频繁出现。风电具有明显的季节特性,如果在制定中长期发电机组检修决策时考虑风电出力季节特性,能够显著减少弃风。利用主成分分析法和K-means聚类技术提取风电各季节典型出力模式,利用均摊法建立相应的通用生成函数,进而针对大规模风电并网系统,建立考虑风电出力季节特性的中长期机组检修计划优化决策模型,以各时段弃风电量最少和检修成本最小为优化目标。采用粒子群算法对建立的模型进行求解,通过算例验证了该模型与方法的可行性与有效性,显著提高了风电消纳能力。     

大规模梯级水火电机组多目标检修优化的改进向量序优化算法

采用向量序优化算法求解大规模梯级水火电机组多目标检修优化问题时,在表征集合构建、粗糙评估模型构建、序曲线形状辨识等方面均存在技术难点,为此提出一种改进的向量序优化算法。首先,基于随机森林分类器快速从庞大的解空间中抽取指定数目可行解形成表征集合;其次,为精确贴合多目标检修优化模型的特性,借助反向传播神经网络建立具有更高计算精度的粗糙模型;最后,引入动态时间规整方法评估标准序曲线与排序分层序曲线之间的相似度,精确判断多目标检修优化问题的类型并最终求解得到Pareto足够好解集。基于某省级电网的算例结果表明：相比于常规向量序优化算法、ε-约束法,所提算法计算速度分别提高了83.07%、64.50%。所提出的改进向量序优化算法能保证快速求取大规模多目标检修优化问题的足够好解,具有计算速度高、工程适用性强等优点。     

考虑大规模风电调峰要求的系统机组检修计划

考虑风电运行特性进行发电机组检修安排对优化风电利用和保证系统运行安全意义重大。综合考虑了风电出力运行要求、负荷变化特性与机组调节特性以及机组检修特性,以系统检修成本和风电弃风量为优化目标,以系统发电可靠性和系统调峰充裕性等为约束条件,利用Benders分解法将原始模型分解为主问题(多目标整数规划)和子问题(弃风量计算、系统发电可靠性和调峰充裕性)进行分散协调,对含大规模风电的电力系统机组检修计划进行了研究。最后,利用IEEE-RTS测试系统验证了所述方法的可行性与有效性。     

水火并有独立发电企业日前优化运行研究

电力市场环境下,水火并有独立发电企业在满足区域电网公司下达负荷任务的同时,整个企业的短期(日)运行费用最小是目前亟待研究的问题.从发电企业的角度出发,采用人工免疫系统建立优化模型进行问题求解,将该模型运用在某独立发电企业仿真中,通过日前现货市场计算,结果表明系统水火互补特征明显,约束条件完全满足,较大地节约了全系统的日运行费用.     

计及弃水电量价值的水火电短期联合调度模型

针对水电装机容量较高、调节能力较弱的电网汛期水火电发电计划制作困难的问题,充分考虑汛期水电出力受阻、火电多段成本深度调峰及电网备用容量需求,以计及弃水电量价值的汛期水火电总运行成本最小为目标,构建水火电短期联合调度模型。通过耦合弃水电量计算的一体化水火电计划制作方式,简化汛期水火电发电计划制作的过程,提高发电计划的精确性。所建模型通过混合整数线性规划实现,并利用Gurobi求解器对其进行快速求解。广西电网的算例仿真结果表明,所提调峰弃水电量计算方式更为精确,弃水电量价值的引入可协调汛期水火电运行,同时,相较于现行水火电分层调度方式,汛期水火电联合调度方式在保证电网安全运行的前提下,可实现清洁能源高效利用,降低火电运行费用,有利于电网的节能调度。     

水火电力系统短期实用化调度模型及求解方法

以某电网的大型水火电力系统为研究对象,从节能降耗及与生产实际接轨的角度出发,基于水火电力系统的解耦机制,将水火联合调度问题建模为2个具有优化时序的子优化问题。在火电优化子问题中,在考虑常规约束的基础上,提出火电机组出力升降走向约束及相邻时段火电总负荷波动阈值约束,以保证火电机组出力平滑;在水电优化子问题中,考虑水电厂日平均出力约束及振动区约束,以保证水电的充分利用。采用改进的具有柔性更新策略的教与学优化算法依次求解2个子优化问题,并针对2个子优化问题中呈现强耦合性的复杂约束,设计不同的启发式约束处理方法。对含有15座火电厂和29座水电厂的某水火电力系统的日前调度进行仿真测试,验证了所提调度模型的可行性和实用性及求解方法的有效性。     

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。     

计及劣化状态和随机故障的光伏发电系统视情维修模型以及最优检修策略

针对现有光伏发电系统维修策略研究中通常仅考虑劣化状态导致维修决策不合理等问题,提出了一种计及劣化状态和随机故障的光伏发电系统视情维修模型及最优检修策略。首先,以离散状态下的Markov过程为基础,将随机故障对维修策略的影响引入到光伏发电系统视情维修建模中,建立光伏发电系统计及劣化状态和随机故障状态的视情维修模型,定期检测光伏发电系统的状态。当系统状态超过预防性维修阈值时进行不完全维修;出现随机故障时进行最小维修;达到故障状态时进行更换。然后,以光伏发电系统长期稳定运行的最小总成本率为目标,采用一种改进的黏菌优化算法求取光伏发电系统最佳检测周期和预防性维修阈值。最后,以某光伏发电系统为例,通过对模型参数的灵敏度分析和传统不考虑随机故障维修模型的对比研究,验证了所提模型及策略的有效性和可行性。     

Transportation problem as a model for optimal schedule of maintenance outages in power systems

The possibility is examined of adopting the binary generalized transportation problem for scheduling optimization of unit outages for maintenance. Two models for the s scheduling, based on the transportation problem and taking into consideration various constraints, are developed. A practical application of one of the mathematical programming models is given.     

含同步风电机组的电力系统动态最优潮流

同步风力发电机因电压和无功可控、并网效率高的特点,成为目前发展趋势。考虑同步风力发电机的无功控制方式与机组爬坡约束,对风电场无功运行边界和并网点电压条件进行探讨,推导出同步风电机组的无功极限计算方法,建立了含同步风电机组的电力系统动态最优潮流模型。由于发电机的有功、无功只与风速和节点电压有关,因此计算过程中无需额外修正节点电压值。在同步风力发电机基础上,考虑风速和负荷变化,选取某地区24小时风速和负荷变化典型曲线,分别在恒电压和恒功率因数两种控制方式下采用现代内点理论对IEEE-14和IEEE-118标准算例进行仿真,其结果为分析风电场接入电力系统的影响,制定风电有效容量,提高系统接纳风电能力提供决策依据。     

考虑风电随机性的多场景配电网重构

配电网重构是配电网优化运行的一项重要措施,分布式电源(Distributed Generation,DG)以其清洁性和可再生性越来越多地被引入到配电网重构中。针对出力随机的DG对配电网重构的影响,将基于wasserstein距离指标的场景划分法引入到配电网重构中,将风电划分为多个场景。在兼顾风电随机性以及负荷波动性的条件下,提出了基于二进制粒子群算法的最优方案确定策略,建立了配电网重构模型。提出基于排同存异的环路编码及初始种群生成策略,提高了计算效率。在IEEE33节点配电网系统下对所建立的模型进行求解,验证了所提策略的可行性和有效性,并得到了同时适应风电随机性以及负荷波动性的最优重构方案。     

水电厂开展优化检修的设想

随着电力体制改革的日益深化 ,水电厂有必要寻求一种有效的途径来降低运行和检修成本 ,提高竞争力。提出了优化检修的思路 ,应用适合于水电厂的简化 RCM分析方法来调整检修策略 ,并在实施中不断调整和完善。同时指出顺利开展优化检修的几点保障措施