火电机组负荷分配中多源不确定性因素影响分析

不确定性因素存在于火电机组负荷分配中，影响机组负荷分配、节能环保目标。本文综合考虑负荷预测不确定性、机组煤耗率不确定性与其CO2排放系数不确定性，分别构建火电机组一次能源消耗成本与CO2排放量最小目标下的火电机组负荷优化分配模型；以此为基础，引入析因分析方差分解方法，量化多源不确定性因素单独与交互作用下对节能、环保目标的影响程度。结果表明:负荷预测不确定性对火电机组节能、环保目标影响最为显著，相对影响程度分别为51.13%、62.70%；机组煤耗特性及其CO2排放系数影响次之，相对影响程度分别为47.58%、34.95%。此研究结果对不确定性条件下电力系统负荷分配具有借鉴价值。     

考虑经济-环境平衡的风光火联合外送调度策略多目标优化

风光火电联合调度运行是推动可再生能源发展的重要途径,并对发电调度策略提出了新要求。文章在经济-环境平衡的原则下,以企业购电成本最小、可再生能源发电量最大、可再生能源出力波动最小为目标构建风光火电联合调度多目标优化模型,使用主要目标优先级法转成单目标规划后借助Lingo软件求解,并应用于天中直流输电工程的配套电源中,通过4个季节下的典型日调度结果对比分析,验证了所提出的优化模型在促进可再生能源消纳和节能减排方面的作用。此外,辅助服务费用纳入购电成本使得火电机组负荷分配更加平均。     

基于多目标模糊优化的抽蓄水火电联合调峰方法

本文针对日益增大的日负荷峰谷差所带来的调峰困难问题,对抽水蓄能机组、水电机组和火电机组调峰出力进行优化;构建了以余荷方差最小并兼顾水电发电量最大的抽水蓄能_水电机组调峰的第一步调峰优化模型,以及以发电成本和出力波动性为多目标的火电机组第二步调峰模型,同时考虑了机组爬坡性能、蓄水量、发电引用流量等约束条件;采用模糊优化算法对多目标问题进行处理;最后通过仿真验证了所构建模型的合理性。     

火电机组日前节能发电调度机组组合

机组组合是制定日前节能发电调度计划的重要内容,包括确定机组启停状态和经济负荷分配两方面,对此提出了制定火电机组组合的两种实现方法--分步优化和联合优化.前者基于机组排序表确定机组启停状态后再进行经济负荷分配;后者直接建立以能耗最小为目标、考虑多种约束的日前节能发电调度机组组合模型,采用启发式动态规划结合等微增率的混合算...     

改进等微增率算法求解火电负荷分配问题的实用化研究与应用

结合贵州电网实际,分析讨论了等微增率算法应用求解火电机组负荷分配时可能碰到的实际问题,提出了融入火电机组发电排序表的机组组合策略与等微增率准则相结合的算法。该方法以火电机组发电排序表为基础,通过机组组合策略确定参与优化计算的机组组合方案,然后利用等微增率准则分配火电负荷。贵州电网自从2008年进入节能发电调度试点运行,一直到2009年正式运行以来,很好地验证了所提出的算法,结果显示该算法很好地解决了传统等微增率法在实际应用中所碰到的问题,同时也说明该方法是一种切实可行的负荷分配算法。     

受基本方程规范的火电机组耗量特性系数辨识

火电机组燃料耗量–功率特性系数的准确辨识,是实施节能发电优化调度的基础与前提。为保障辨识精度,需在辨识过程中特别考虑反映耗量关键特征的基本方程。为此,提出一种受基本方程规范的火电机组耗量特性abc系数优化辨识方法。方法首先建立了反映火电机组耗量特性关键特征的3个基本方程,然后从正平衡角度出发,建立了受3个基本方程规范的、以拟合误差最小化为目标函数的优化辨识模型,最后给出了待辨识abc系数的解析解。基于某省火电机组在线监测系统采集的实际数据进行算例分析,结果表明,所提方法能在比较好地保持机组耗量特性关键特征的基础上,自适应地为火电机组的不同运行方式"量身定制"式地辨识出一套合体的abc系数,有助于使始终依赖于一组固定不变的abc系数参与优化调度的传统方式向采用定制式abc系数进行现代优化调度的阶段升级。     

基于“三公”调度的年度滚动发电计划与机组组合优化模型

“三公”调度是我国目前普遍采用的调度模式。负荷预测及水电计划是火电发电计划编制的基础,一般具有时间越近、精度越高的特点,实际应用中一般通过滚动预测及修正以提高发电计划的可用性。基于“三公”调度提出了年度滚动发电计划与机组组合优化模型,在优先保障“三公”调度目标的同时,优化机组的启停计划,提高火电机组的平均负荷率,并减少机组启停次数,以提高电网运行的经济性。所提模型为混合整数线性规划问题,能够采用CPLEX等商业软件求解。广西电网的仿真分析验证了所提模型的正确性及有效性。     

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。     

基于互补机制的水火电力系统机组组合

针对水火电力系统短期发电计划中火电机组的开停机组合与水电调度问题解法复杂性,提出以水电发电量最大、耗水量最小和火电煤耗量最小且具有时序的3个优化子问题的发电调度模型,综合考虑一个调度周期内系统机组的运行状态。基于解耦的水火电力系统优化模型不仅可以确定水电的最佳放水策略,也可以体现水电和火电互补作用,充分提高水火电力系统联合运行的经济性。针对水电系统强非线性特点,采用新型随机全局优化仿电磁学算法进行求解,对火电系统则采用改进微粒群优化算法进行求解。通过一个具有3个体积水电站和5个火电厂的水火电力系统的仿真分析,表明以互补机制为理论基础的优化模型的正确性及算法求解的有效性。     

基于节能减排技术的发电调度计划生成系统

鉴于云南水电多而火电少的形势,介绍了以水电优化为主兼顾火电出力的日前发电调度计划生成系统.该系统有效的糅合了负荷预测、水电优化调度、负荷分配和节能平衡及其他基础数据系统,完善了计划编制功能,使其更合理化、智能化.实现了跨流域水电优化联合调度,有效的监控弃水,从而最大程度地减少弃水,对于推进云南电网节能减排工作有重大的意义.     

A new long-term hydro production scheduling method for maximizingthe profit of hydroelectric systems

This paper presents a new long-term hydrothermal production scheduling method. The proposed method maximizes the profit of hydroelectric plants, based on the monthly energy requirement of the system, instead of minimizing the production cost of thermal units. It is shown that different forms of composite thermal marginal costs will lead to the same hydro production schedule. Thus a linear marginal cost, the simplest form, is sufficient for long-term hydrothermal scheduling. A linear hydro marginal profit is also sufficient for this purpose. An immediate conclusion is that an actual composite thermal cost function, which is complicated by thermal unit availability, may not be needed for the long-term optimal hydrothermal scheduling. Due to this simplification, traditional long and mid-term hydrothermal scheduling, a complicated problem, becomes easier to solve. The method can be used by the owners of independent hydro plants in a region for long-term hydroelectric scheduling under both deregulation and competition. A case study shows that the model allocates successfully and efficiently the hydroelectric resources to peak demand periods with negligible computation time     

“十二五”期间云南季节性水电的消纳方案

"十二五"期间云南水电比重较大,负荷特性与水电特性不匹配使得云南电网丰水期存在大量的水电季节性电量,若不能充分利用将产生大量的弃水。测算了云南季节性电能规模,研究了云南季节性电能的可外送规模和消纳方案,提出了通过在西电东送协议基础上,丰水期云南增送广东季节性电力与电量,贵州相应减送广东同样规模电力与电量的方法,实现云南季节性电能在贵州的消纳。研究结果表明,云南2014年可以外送贵州3 GW季节性电能,外送弃水电量约4.8 TWh;2015年可以外送贵州2 GW季节性电能,外送弃水电量约4.4 TWh;由此能够产生约12.6亿元的经济效益。     

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。     

Lacking energy storage,and nuclear contribution,wind, and solar photovoltaic electricity is expensive and scarce

Prices of electricity have skyrocketed phased with the uptake of non-dispatchable wind and solar photovoltaic energy supply, and the closure of combustion fuel plants able to produce electricity on demand. At the same time, blackouts have become more likely, with governments requesting citizens not to use electricity when they need to prevent their occurrence. If we were expecting cheap and abundant renewable energy, it seems something is not right. There are, however, solutions. These are the adoption of other energy sources, not only non-dispatchable wind and solar, but also dispatchable hydroelectric, geothermal, and biomass renewable energy, and baseload nuclear energy, plus the development of energy storage, by batteries, pumped hydro, thermal energy storage, and more than that, by hydrogen, to generate enough dispatchable energy to cover the requirements of a growing world.     

基于遗传算法和数据包络分析法的水火电力系统发电多目标经济调度

为充分提高水电站发电效益及达到节能降耗目的,建立了以梯级水电站发电量最大和火电机组煤耗量最小的水火电力系统短期发电多目标经济调度模型,并利用遗传算法与数据包络分析(data envelopment analysis,DEA)法求解该模型,并通过惩罚因子法将各约束条件融合到目标函数中,通过设置不同权重系数获得10种调度方案。比较不同调度方案的目标值和DEA评估值,并依据决策者喜好选取最优决策方案。算例结果验证了该方法的有效性。     

含风电和径流式小水电的多目标环境经济调度

构建了含风电和径流式小水电机组的多目标环境经济调度模型.为应对风电和径流式小水电机组的不确定性,采用概率密度函数对风速和河流流量进行模拟,利用蒙特卡洛法模拟得到风电和径流式小水电机组的功率分布,并计及可再生能源预测功率的低估和高估带来的惩罚成本与储备成本.该模型能兼顾燃料费用目标及污染排放目标,并考虑安全约束、禁止运行区等约束条件.为获取最优调度方案集,提出一种非支配排序改进多目标教学优化算法,并将其与不可行解约束处理技术相结合,实现模型的有效求解.算例仿真结果验证了所提调度模型的合理性以及求解算法的有效性.     

A noise annealing neural network for hydroelectric generationscheduling with pumped-storage units

A new approach based on neural network is proposed for the hydroelectric generation scheduling with pumped-storage units at Taiwan power system. The purpose of hydroelectric generation scheduling is to determine the optimal amounts of generated powers for the hydro units in the system. To achieve an economical dispatching schedule for the hydro units including two large pumped-storage plants, a neural network is employed to reach a schedule in which total fuel cost of the thermal units over the study period is minimized. The neural network model presented can solve nonlinear constrained optimization problems with continuous decision variables. Incorporating the noise annealing concepts, the model is able to produce such a solution which is the global optimum of the original problem with probability close to 1. The proposed approach is applied to hydroelectric generation scheduling of Taiwan power system. It is concluded from the results that the proposed approach is very effective in reaching proper hydro generation schedules     

包含多个小型水电站的随机生产模拟

随机生产模拟是电力市场中进行电价预测和发电调度管理的有力工具。传统的随机生产模拟方法对水火电机组间的电量调整较粗，当水电运行容量远小于邻近火电机组容量时，会造成较大误差；其次，传统的径流式水电站模型忽略了在较小的支流水系中来水的大幅随机波动，也将产生一定误差。在拥有大量小型水电站的地区性电力市场中，这些误差的积累会较严重地影响到市场信息公布及相关电力合约的签订。为此对传统的随机生产模拟进行改进，提出用电量迭代调整的方法准确处理小型有调节水库电站与大容量联络线等效机组运行位置交错的情况；建立考虑短时突发性洪水流量的径流式小水电随机生产模拟模型。对我国某地区电力系统的实际数据分析结果表明，该方法提高了随机生产模拟的准确性。     

水电机组振动信号的子带能量特征提取方法研究

通过分析引起水电机组振动故障的各种原因及其频率特征，综合采用小波分析和傅立叶变换方法对机组振动信号进行了预处理，提出了对机组振动的各频段信号进行子带能量特征提取的方法，从而为准确地诊断机组的振动故障和引起故障的原因提供了依据。     

基于纳什谈判的区域综合能源系统运行优化

基于能量路由器(energy router,ER)和公共母线的区域综合能源系统(integrated community energy system,ICES),既实现了电、热、冷等多种能源互补,也实现了区域内多个综合能源系统之间的电能互济。为提高调度的灵活性,综合能源系统同时考虑了2种热能存储方式:储热系统以及热电联供型光热电站内部储热环节。针对该系统,建立基于电能互济的区域综合能源系统运行优化模型,目标函数为最小化系统的运行成本。与非合作模式相比,综合能源系统之间的电能互济能够降低系统运行成本和CO2排放量。为保证区域综合能源系统联盟的利益在联盟参与者之间公平分配,提出纳什谈判方法。最后针对在初始联盟建立后,新系统在运行期间加入初始联盟构成新联盟的情况,提出新联盟的运行优化模型。算例仿真验证了所提运行优化模型的可行性和有效性。