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。     

水火电力系统有功无功经济调度的研究

本文在文献［１］的基础上，推导了水火电力系统同时实现有功、无功经济负荷分配的数学模型，并用分解协调法进行求解；提出了用于求解火电子系统有功经济负荷分配的新算法──区间寻优法；推导了一种求解无功负荷最优分配的解析迭代法。通过算例，验证了数学模型和计算方法的正确性及有效性。     

计及电价随机波动的机组检修计划

建立了机组检修的模型以便实现现货市场、合约市场收益的均值的最大化。该模型以收益方差为约束条件,用均值回复过程描述电价的随机波动。采用随机序优化遗传算法求解模型,算例仿真显示所提出的模型和算法是可行的。     

求解互联电力系统多目标优化的一种简化方法

对水电站多目标优化数学模型进行了深入的分析,在考虑水力发电多个约束的基础上,针对电站实际运行的特征,建立了发电量最大和用水量最小两个优化模型,分析了模型的目标函数和约束条件,用matlab求解了该多目标模型。并与采用其他方法的仿真结果进行比较,结果验明了该方法的有效性和实用性。     

基于自适应混合差分进化算法的水火电力系统短期发电计划优化

针对水火电力系统发电计划优化问题,引入差分进化 (differential evolution,DE)算法,提出了一种自适应混合差分进化算法(adaptive hybrid differential evolution,AHDE)。该算法在计算过程中自适应调整交叉算子,保持了种群的多样性,提高了算法的全局搜索能力,克服了DE在寻优过程中容易早熟收敛的缺点。同时针对AHDE难以处理实际工程中复杂约束条件问题,提出了一种适合AHDE的约束处理方法。将AHDE应用于求解某水火电力系统的发电计划优化问题,与其他求解方法的对比表明,AHDE求解精度高、计算速度快。     

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.     

水火电力系统短期节能与经济发电优化调度

选取节能和经济两个决策目标,建立水火电力系统发电多目标优化调度模型,寻求满足决策目标的最优调度方案。根据水力发电和火力发电的能耗特性,引入同等装机容量技术条件下水煤转换系数的概念,建立了水火电力系统联合发电能耗模型以及火电综合成本模型,并选取水火电力系统发电等效总煤耗最小作为节能调度的目标,选取火电厂发电综合成本最小作为经济调度的目标,对含有梯级水电站群和多个火电厂的大区域性电力系统进行多目标优化调度。以一个具有8个梯级水电站和8个火电厂的水火电力系统为例进行仿真,其结果证明所建的节能与经济发电优化调度模型能够在增加发电量的同时,提高水资源利用率,节约煤炭资源,降低火电成本,创造良好的发电效益和经济效益。     

电力系统机组计划检修新模型

以往电力系统机组检修计划安排的各种算法都不能保证同时具备数学模型的最优性和寻优方法的有效性。为 解决此矛盾,文中将多目标规划理论引进电力系统机组计划检修(GMS)问题之中。在此基础上建立新的GMS数 学模型——GMS多目标模型,并介绍相应的启发式算法——最大最小法。最后给出实际算例(浙江电网)的运 算结果。     

考虑电压约束裕度的无功优化及其内点解法

常规无功优化算法的目标函数一般为满足电压限制下的有功损耗最小,这将使优化后个别母线的电压非常接近其合格范围的上限,使电压合格率下降,成为系统安全运行的隐患。根据实际运行中对这一安全裕度的方法仍存在一些问题。根据实际运行中对这一安全裕度的模糊要求,该文提出了在常规算法中引入模糊约束以解决这一问题。采用原-对偶内点算法详细地推导了带有模糊安全约束裕度的逐次二次规划数学模型。算例的结果表明：带有模糊约束的逐次二次规划内点法可以实现在满足电压安全约束下的网损最小,其网损的损失很小,而优化后的电压合格裕度却有较大的增加。     

基于风电出力模糊集的电-气耦合系统分布鲁棒优化调度

随着可再生能源装机容量不断扩展及综合能源系统研究的持续推进,燃气轮机作为耦合元件加深了电力系统和天然气系统的相互融合,为可再生能源消纳提供了新的途径。针对随机规划方法、区间优化及鲁棒优化算法处理风电出力不确定性的不足,文中提出一种基于风电预测误差模糊集的分布鲁棒优化方法求解电力-天然气耦合系统的协同调度决策。首先,利用主成分分析法提取高维预测误差向量蕴含的时空尺度关联特性,并引入一系列矩函数描述预测误差的分布信息以构建相应的模糊集。然后,建立两阶段分布鲁棒优化经济调度模型,第1阶段制定日前机组开停机计划、调度出力及备用方案;第2阶段辨识最劣风电场景分布以保证第1阶段调度决策的有效性。结合线性决策规则和对偶理论将该半无限优化问题转化为有限维优化问题进行求解。最后,通过算例验证了所提模型及求解方法的有效性。