电力市场下考虑煤质影响的火电机组多目标优化调度

为了解决火电厂发电的经济效益与环境保护之间的矛盾,研究了电厂入炉煤质对煤耗和排放的影响,建立了电力市场下火电机组短期多目标协调优化调度模型,并采用重构归一化欧氏距离评价函数的方法处理多目标问题。采用5个火电机组的系统算例进行仿真计算,结果表明:多目标优化调度能够协调经济与环境之间的矛盾;入炉煤质影响电厂效益和污染排放;重构归一化欧氏距离评价函数能够获得较满意的多目标优化结果;电力市场下的优化调度能获得更高的经济效益。     

低碳调度下机组组合问题的混沌遗传混合优化方法

提出了一种求解低碳调度下机组组合问题的混沌遗传混合优化方法。采用控制基因与参数基因编码方式对机组发电计划进行编码,通过结合电碳特征优先次序、混沌映射和随机生成3种方法提高初始种群多样性;将混沌迭代搜索引入到遗传算法的进化过程之中,构造新的变异算子,改进遗传算法过早收敛的缺点,并且在变异过程中进行按电碳特征优先权确定的区间偏移,达到了加快算法收敛速度的目的。通过算例验证了混沌遗传混合优化方法具有较好的收敛特性和全局搜索能力。     

基于向量序优化的多目标机组组合

机组组合在数学上可建模为含连续、离散变量的动态优化问题,对于大规模电力系统,其最优解的求取不可避免地存在维数灾的弊端。以发电机组的煤耗量和购电费用为优化目标,引入向量序优化理论对大规模多目标机组组合问题进行求解。采用BP神经网络对表征集合进行快速评估,确定选定集合,在保证足够好解个数的前提下大幅降低计算量,缩短求解时间。以某省级实际电力系统为例,考虑水电、核电、生物质能、气电、火电等多种类型的复杂电源结构,选取典型日96点负荷曲线形成该日发电机组日启停计划和出力安排优化方案,将向量序优化求解结果与基于GAMS-BARON解法器的混合整数非线性规划(MINLP)法的计算结果进行对比分析,结果表明采用所提方法求解到满足工程实际需要的足够好解,其计算速度是传统MINLP法的7.608倍,说明所提方法是可行且有效的。     

节能减排下含风电场多目标机组组合建模及优化

环境和资源矛盾日益突出,节能减排发电调度是一种必然。针对风电场出力的随机性与波动性,系统考虑向上向下旋转备用及风电加入后附加备用,建立了节能减排下含风电场的多目标机组组合模型。通过对多个目标进行无量纲化处理,提出了基于节能减排的含风电场机组组合的决策模型。该模型通过调节各目标之间的权重,能够平衡系统的能耗与污染气体的排放,并采用自适应的合作协同进化算法求解。算例表明该模型能有效利用风电,并兼顾节能与减排目标,最终实现含风电场机组组合的安全、经济与环保。     

考虑需求响应的多目标机组检修调度优化

随着用户多元化用能差异化发展,针对用户的需求响应可以为机组检修调度提供便利。提出了一种考虑需求响应的多目标发电检修调度模型,考虑了环境、经济以及系统可靠性的目标,并利用词典编纂算法进行求解。首先提出了四阶段求解流程和词典编纂算法,说明了鼓励指标与系统备用水平指标的含义。并针对需求侧管理和需求响应建立相应模型。然后建立了多目标机组检修调度优化模型。在环境目标方面,考虑了区域排放值和排放水平的影响,并将两者计入到下一阶段的约束中。对运行、维护和备用成本最小化优化,考虑了含有需求侧管理的可靠性指标最大化。最后利用24节点系统进行仿真,说明了该模型的有效性和适用性。     

电力市场环境下独立发电商的机组优化调度

针对火电机组的煤耗特性随着发电机的运行状况不断变化的特点,在满足发电运行的各种约束条件下,综合考虑发电会计成本,提出了电力市场环境下基于两部制电价成本的优化调度模型.根据独立发电商发电机数量较少和实际运行的特点,利用改进动态规划法,通过减少机组运行状态组合对其快速求解.采用上述模型对采用两部制电价的某电厂进行了仿真计算,结果表明该模型可明显提高大功率发电机组利用率,对节能减排和高效设备投资具有引导作用.     

电力市场环境下独立发电商的机组优化调度

针对火电机组的煤耗特性随着发电机的运行状况不断变化的特点,在满足发电运行的各种约束条件下,综合考虑发电会计成本,提出了电力市场环境下基于两部制电价成本的优化调度模型。根据独立发电商发电机数量较少和实际运行的特点,利用改进动态规划法,通过减少机组运行状态组合对其快速求解。采用上述模型对采用两部制电价的某电厂进行了仿真计算,结果表明该模型可明显提高大功率发电机组利用率,对节能减排和高效设备投资具有引导作用。     

节能减排条件下电力系统多目标机组组合模型

针对电力系统发电机组节能减排问题,通过建立连续变量和离散变量之间的关系,利用互补约束和最优化极值理论,构建了电力系统的多目标机组组合互补约束优化模型,并引入熵权法进行多目标决策,采用原对偶内点法进行了仿真验证。仿真结果表明:(1)以火电机组煤耗量,污染气体CO_2和SO_2排放量为优化目标的多目标机组组合模型,符合实际的工程需求。(2)利用模糊熵权法对建立的模型进行多目标决策,可实现节能、CO_2和SO_2排放目标之间的转化和相互协调,从而有效降低火电机组的煤耗量,同时也减少了污染气CO_2和SO_2的排放总量。     

低碳目标下燃煤机组主辅市场联合优化研究

现有技术条件下,存量燃煤机组的合理运行不仅是新型电力系统的安全保障,也可为高比例可再生能源接入电力系统提供足够的系统灵活性。从系统角度出发,以整体经济性最优为目标,构建燃煤机组参与电能市场和调峰辅助服务市场的两阶段优化模型。考虑不同燃煤机组的技术特性,设计了多种方案对不同深度调峰方案下系统的经济效益与环境效益进行了比较分析。算例结果表明:燃煤机组深度调峰能够促进可再生能源消纳并减少发电侧的碳排放,但不同调峰深度下燃煤机组总收益差异显著,部分机组适合深度调峰且存在最优调峰区间。基于此,电力市场的机制设计应该考虑机组的技术特性,有利于优化燃煤机组运行效率并支撑高比例可再生能源电力接入电力系统。     

水火电力系统多目标优化调度

水火电力系统多目标优化调度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。本文首先分析了大型水库的3种水能形式,建立了水电站发电模型,并在此基础上提出了耗水微增率的计算模型。在考虑发电成本时,引进了煤炭价格因素,并建立了新的发电成本函数模型。最后以水电站总发电用水最少和火电站总发电成本最低为两个目标函数建立调度模型,并对该模型进行了优化计算。仿真计算结果表明了本文提出的调度准则具有可行性和适用性,能给系统调度员作出最佳决策提供一定的依据。     

综合考虑电力市场与节能调度的火电机组组合方案

从中国火电基本都是燃煤机组的国情出发,考虑在电力市场实行以后,调度中心不能直接从发电机组获得机组煤耗函数的具体情况,利用二氧化碳(CO2)的排放量函数代替能耗函数,设计了考虑电力市场与节能调度相互协调的机组组合模型,并利用拉格朗日松弛法对模型进行求解.利用发电机组报价体现机组的发电意愿,以及能耗反映电力系统降耗和减排的要求,依靠报价权重因子的迭代选取决定机组组合方案.利用测量数据依靠多项式曲线拟合技术对排放量函数进行逼近,分析了不同测量误差对机组组合的影响.计算结果表明,建立的机组组合模型与机组组合方案能较好地实现能耗指标与经济指标的相互协调,具有广阔的实际应用前景.     

节能发电调度机组组合算法的研究

根据节能发电调度的要求,设计了顺序投入法与动态规划法相结合的优化方法来确定机组的开机方式,对各时段机组的负荷分配采用等耗微增率法,并将发电机组污染物排放水平引入到机组排序中,顺序投入法与动态规划法的结合有效解决了动态规划法的维数问题,并可弥补优先顺序法可能丢失最优解的缺陷,可较快得到满意解;另外,对机组的功率响应速度约束进行了考虑,通过定义路径,对路径寻优解决了时段耦合问题,实例计算结果表明了该方法的有效性和正确性。     

基于安全约束机组组合的中长期电量安全校核两阶段优化

为量化评估中长期电量计划和交易合同可能对电网运行带来的安全风险,解决电量合同执行的受限因素定位与调整难题,提出了一种基于安全约束机组组合的中长期电量安全校核两阶段优化方法。阶段1严格考虑电厂的电量约束,以断面潮流越限量最小为目标建立电量校核优化模型,获得电量约束下的最优机组组合方案;阶段2则考虑电网运行约束,建立电量安全校正优化模型,通过调整机组组合方案来消除断面越限。通过统筹电力电量平衡和电网安全的两阶段优化调度,获得电量合同的可执行性结论,以及不可行时的原因定位和调整方案。实际系统算例分析验证了该方法的有效性和实用性。     

市场竞争条件下发电机组启停机计划优化研究

探讨市场竞争条件下的发电机组启停机计划问题有助于发电厂制定发电机组安全经济运行方案。文章以发电厂收益最大化为目标函数,考虑了无功和备用收益的影响,以机组本身的可用状态、发电功率限制、爬坡速率以及系统备用容量和电力市场交易等为约束条件,构造了市场竞争条件下发电机组启停机计划问题的数学模型,并提出了一种综合了二次规划、遗传算法、模拟退火算法的优点的混合优化方法进行解算。对某8机系统进行的算例分析表明:市场竞争条件下考虑了备用收入影响的发电厂启停机计划发生了一些变化;发电厂为了追求更大的收益更加注重生产成本问题;其通过竞争获得的发电功率直接影响发电机组启停计划及其功率分配;文中提出的混合优化算法较适用于求解市场条件下的启停机计划等优化问题。     

计及安全约束的机组最优组合鲁棒优化方法

随着风电出力在电力系统中渗透率的逐步提高,其不确定性给系统安全与经济运行带来了新的问题甚至挑战。在制定电力系统运行方式和调度计划时如何确定计及安全约束的机组最优组合(security constrained unit commitment,SCUC)策略就是一个需要解决的重要课题,也是该文旨在研究的问题。具体地,首先建立基于场景生成的鲁棒优化安全约束的机组最优组合(robust security constrained unit commitment,RSCUC)模型,由此获得的鲁棒机组组合策略满足给定的置信度,对处于置信区间之外的极端场景则采取弃风或切负荷等不得已的措施来维持系统功率平衡,从而在系统运行的经济性和保守性之间合理折衷。之后,采用Benders分解法求解所建模型,将该问题分解为主问题和子问题。其中,主问题为确定性的SCUC问题;子问题则对考虑风电场出力随机变化时的系统状态进行安全性校验,若通过校验则表明所求得的SCUC策略满足鲁棒性约束,否则就生成相应的安全约束即Benders割并反馈给主问题。最后,采用修改的IEEE 39节点系统来说明所提方法的基本特征。     

美国电力目前市场中可靠性机组组合机制研究

针对可靠性机组组合(RUC)机制差异对市场运营结果的影响性问题,首先介绍了美国目前市场出清和RUC的衔接关系及其市场功能,随后对不同RUC机制设计进行介绍和讨论,并通过IEEE 118节点系统算例对RUC设计差异进行市场运营结果影响性分析.为我国目前双边市场建设提供借鉴经验.     

基于改进鲸鱼优化算法的多目标无功优化调度

在鲸鱼优化算法(WOA)对求解电网无功优化问题中容易陷入局部最优、收敛速度慢、求解精度低等缺点时,本文将一种引入冯诺依曼拓扑结构的改进鲸鱼优化算法(AWOA)应用到ORPD问题中,在鲸鱼对猎物进行狩猎行为时,能够增加猎物的多样性,提高了算法的全局搜索能力。以系统有功网损和电压偏差为双目标函数,对IEEE 30节点系统进行仿真,并利用方差分析法(ANOVA)将所得结果与基本鲸鱼优化算法(WOA)、粒子群优化算法(PSO)进行比较,研究表明AWOA算法在搜索能力、迭代次数、收敛性上的潜力,并证明了在解决ORPD问题上的有效性、高效性及鲁棒性,同时也为解决非线性约束问题提供了新途径。     

机组检修与运行组合的协同优化

机组检修计划和机组运行组合都是电力系统电源运行结构优化的重要组成部分。风电等新能源的大规模接入和智能电网调度的推进对电力系统电源运行结构优化提出了新的要求。为了进一步提高电网运行的安全性,提高电网消纳新能源的能力,提升电网调度的精确化、智能化水平,文中提出一种内嵌N-1安全校核的月度电源运行结构优化的新模式。该模式在更长的时间尺度、更广的空间维度充分挖掘机组检修与机组组合的协同优化空间,内嵌考虑N-1安全校核,有效提高了机组检修计划与发电计划的安全性与经济性。IEEE 30节点系统和某省级电网的算例分析揭示了实现机组检修计划与运行组合协同优化的效益。