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。     

发电联合转移分布因子及快速静态安全校核算法

发电转移分布因子（GSDF）和广义发电分布因子（GGDF）都是常用的灵敏度分析及安全评估工具。文中指出了GSDF和GGDF的缺陷,尤其对GGDF的普遍适用性提出质疑。提出了发电联合转移分布因子（GJSDF）和负荷模增发电联合转移分布因子（GJSDFLIP）的概念,并导出若干有用的性质。针对电力市场环境下购电交易计划新模型和流畅调度算法的特点,将GJSDF和GJSDFLIP成功地应用于静态安全校核算法中,极大地提高了求解速度。算例表明,该算法效率很高,并且易于编程实现。     

华东网调日计划安全校核系统及其扩展

阐述了华东网调日计划安全校核工作的基本内容和特点;围绕安全校核系统的具体实现,介绍了该系统的模块组成、数学模型;在此基础上讨论了其核心计算方法———带约束的经济调度（SCED）算法,并比较了节能调度模式下该计算过程与安全校核系统的异同,对SCED的输入和输出数据稍加改造,增加优化模块,使其适用于节能调度;用实际算例说明了安全校核系统的作用。     

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。     

华北电网安全节能发电优化调度系统功能设计

华北电网安全节能发电优化调度系统采用与能量管理系统（EMS）一体化设计,可直接应用EMS采集的电网模型,并以此为基础进行拓扑分析。该系统采用分布式软件设计,便于开发、维护、实用。以安全约束机组组合为核心完成年度合同分解、月度合同分解、月度市场、日前调度等功能。这些功能在优化时考虑电网安全约束和机组的技术参数,保证优化结果真实可行。通过系统的研究态多时段交流全网络安全校核功能对优化结果进行校核,保证结果真实可行。实际应用表明该系统效果良好。     

基于遗传算法的机组组合研究

针对遗传算法应用于机组组合问题的具体实现技术进行了深入的研究,实现了采用不同采样空间、不同选择策略、不同适值函数和不同交叉率/变异率的遗传算法的机组组合计算程序,并对10机系统和110机系统的仿真计算进行了分析和比较。结果表明各种不同实现技术的遗传算法应用到机组组合问题具有不同程度的有效性,另外,遗传算法的不同实现技术对收敛时间、收敛代数和收敛值也有较大的影响。文中在计算研究的基础上提出了适用于机组组合问题的遗传算法的具体实现技术,为遗传算法应用到机组组合问题的实用化研究奠定了坚实的基础。     

机组组合问题的优化方法综述

机组组合问题是编制短期发电计划首先要解决的问题,合理的开停机方案 将带来很大的经济效益,由于问题十分复杂,很难找出理论上的最优解,文中介绍了机组组 合问题的数学模型,分类综述了从60年代起该问题的主要解法,比较了各种方法的优缺点, 并提出了尚待研究的问题。     

考虑多种约束条件的机组组合新算法

提出了考虑系统降出力备用约束、机组出力变化速率、线路潮流约束和断面传输功率约束的机组组合新算法。算法没有引入任何乘子,计算单调收敛,速度快,并且不需要初始可行解。用IEEE 24母线系统对算法进行了验证,结果表明,算法对各种约束条件的处理正确,解的质量好。     

考虑灵活运行机组的随机机组组合模型

提出一种随机机组组合模型。为兼顾节能环保,该模型除考虑常规火电机组之外,还考虑了灵活运行机组和风电机组。灵活运行机组具有多种运行模式,将每种模式虚拟为一台单独的发电机,通过设置相应的参数和约束条件实现模式之间的转换,易于与传统机组组合模型相结合。在常规机组组合模型中加入投运风险约束,通过该约束不同的变形形式可以分别考虑负荷波动、发电机组故障和风电场输出功率波动等多种随机因素。2个简单系统的算例分析显示了所述模型在处理灵活运行机组以及考虑随机因素方面的有效性。 4个不同规模的算例分析显示,模型的计算时间能够满足工程计算的需要,具有一定的实际应用前景。     

一种计及静态安全约束机组组合的有效算法

以直流潮流模型为基础,将计及电网静态安全约束的机组组合问题分解为无安全约束的机 组组合问题和计及电网静态安全约束的优化潮流问题2个子优化问题。通过在后者中引入虚拟变 量来反映机组组合对输电元件传输限制的牵制及影响,并借用虚拟变量和发电转移因子,构建前者 与后者间关联的补充约束条件,从而形成前者随后者变化的影响机制及优化方向的修正手段,由此 提出了2个子优化问题间交替求解的算法。该算法充分兼容现有成型方法,符合电力系统实际,对 解决电网静态安全对机组组合制约现象,以及对机组组合方案评价,有良好的适应性。     

电网安全节能发电日前调度优化模型及算法

华北电网安全节能发电调度辅助决策系统中的日前调度模块实现了机组组合和安全约束经济调度两大功能,制定日发电计划既符合各种安全约束又满足各类辅助服务需求。采用同一个优化模型,通过修改输入信息实现节能发电调度、电量进度发电调度、成本调度、市场竞争等多种调度模式。引入violation和violation penalty weights两类参数,确保优化模型始终有解,满足工程实际应用的要求。采用同时可行性测试与优化计算相迭代的方法缩短了计算时间。日前调度模型为混合整数规划模型,采用分支定界法进行求解。为了精确校核日前调度结果,该系统开发了研究态全网络多时段安全校核功能,选择多个时间节点对日前调度结果进行精确的交流潮流校核,确保日前调度结果满足安全运行要求。     

节能电力市场设计初探

节能降耗对中国电力市场运营和发展提出了新的挑战。探讨了节能优先、能耗电价、能耗约束等3种电力市场的解决方案。提出能耗约束的电力市场模式,基于年度、月度中长期电力市场,建立了市场竞价模型,提出了简易竞价算法。算例模拟表明能耗约束是一种有效的电力市场能耗解决方式,在电力市场中能够兼顾市场竞价和节能降耗目标的实现,同时也便于节能降耗的实施。     

基于节能发电调度和国际贸易理念的电力市场竞争机制

介绍了电力市场必须解决的几个问题,结合中国实际情况,基于节能发电调度和国际贸易理念提出了一套电力市场竞争机制,并进行了深入的分析和探讨。模拟实例表明,所提出的电力市场竞争机制能有效解决目前中国电力市场中存在的区域资源优化配置与区域经济协调发展相结合的问题、电网公司购电风险问题,可以将节能发电调度、环保排放与电力市场有机协调起来,用市场机制而不是行政机制来实现节能发电调度和环保排放。     

具有复杂水力系统的大型水电厂优化运行

对有复杂水力系统的大型水电厂,其厂内优化运行问题是一个非线性组合优化问题。在上游水位和负荷水平一定的情况下,如何确定最优的机组组合、给出最优机组功率和用水量的分配,是实际运行中难点所在。文中考虑了各种非线性特性和复杂的耦合关系,建立了该问题的数学模型,推导了最优性条件和广义等耗水微增原则,提出了相应的快速算法,可在线和离线应用。根据建议的方法开发了用于实际系统的软件,表明了所述方法的正确性和有效性。     

基于交易空间的可用传输容量计算方法

区域间可用传输容量是保障系统安全的指标之一。结合安全经济调度和连续潮流方法,建立了电力市场环境下区域间可用传输容量计算的新方法。在连续潮流计算过程中,每步迭代以购电费用最低为优化目标,以断面（线路）有功潮流最大为迭代方向。该方法不仅具有常规连续潮流方法的优点,而且增加的优化环节能够实现有功优化,同时又具有较好的收敛性和计算速度,计算结果更贴近系统运行的实际情况,帮助引导电力交易。最后以算例验证了该计算方法的可行性和优越性。