市场环境下梯级负荷分配模型及最优运行策略研究

在市场环境下当电网下达梯级日内96点负荷曲线后,由梯级电站根据自身梯级情况进行厂间负荷分配,这时由于梯级存在水量、电价、水头等多种因素,该负荷分配面临高维数、多约束问题。目前梯级负荷分配模型缺乏理论上公认的优化目标和边界条件,存在不同优化目标,本文以市场环境下梯级总效益最大化出发,研究比较不同负荷分配优化模型及其最优梯级负荷分配方案,建立梯级调度期末能量与价值的理论公式,提出了适宜于高水头梯级电站的负荷分配模型和相关指标并进行实例验证。研究为梯级电厂实现节水增发的短期优化调度提供了新的思路。     

市场环境下梯级电站厂间–厂内负荷分配模型

市场环境下梯级负荷分配包括厂间负荷分配和厂内机组两个层次,厂间负荷分配目标为梯级效益最大化,厂内负荷分配目标为在安全前提下满足耗水量最小化。本文建立两个层次分配模型：厂间采用发电收益最大目标,使用逐步优化算法解决;厂内机组负荷分配采用耗水量最小目标,使用双动态规划解决,先采用动态规划解决逐时段内安全约束下最优分配,在此基础上时段间采用动态规划解决机组启停优化。两层次间以时段综合出力系数为协调变量的策略进行协调优化,将厂间负荷分配作为第一阶段,将厂内负荷分配作为第二阶段,两阶段迭代求解,得到最优分配结果。实例表明算法高效、快速完成了厂间–厂内负荷分配的统一调度,提高市场环境下梯级电站的竞争能力。     

考虑脱硫补偿电价的厂内负荷优化分配

针对电网执行脱硫补偿电价政策,以及下达至机组的厂内负荷优化分配指令不能落入磨煤机接力区间要求,提出厂内负荷优化分配新模型;该模型以火电厂最终经济收益为目标,磨煤机接力区间作为不可分配区域约束条件引入。针对上述约束条件引入后,结合多精英保留策略,为不可行解设计一类基于边界信息的解修补方法,提高初始化与遗传操作的搜索效率。最后通过对某厂4台300 MW机组某日96点曲线的模拟分配,利润计算说明新的厂内负荷优化分配模型在补偿电价政策下带来了良好的经济效益,与其他不可行解处理方法的对比说明解修补策略的有效性。     

复杂约束下梯级水电站机组尺度负荷逐次降维优化分配

梯级水电站负荷优化分配涉及水位协调型、时段耦合型等复杂约束条件。面向水位协调型约束,界定梯级水电站安全运行的高限水位与低限水位,分析在梯级水电站高水位运行区、经济运行区以及低水位运行区不同组合方式下的电站出力特性;结合时段耦合型约束条件,以厂间-厂内负荷一体化分配为研究目标,提出三层逐次降维策略,将梯级水电站总负荷分配至厂间尺度,利用耦合动态规划算法将梯级水电站厂内负荷分配至机组尺度。实例结果表明,与传统的动态搜索算法相比,所提算法对复杂约束条件表现出良好的适用性,寻优质量得到明显提高。     

基于混沌粒子群算法的火电厂厂级负荷在线优化分配

机组负荷优化分配是降低发电厂能耗水平的重要技术手段,该文针对厂级负荷在线优化分配对算法速率和精度的要求,提出一种新的机组负荷实时分配模型,分别给出了机组自动发电控制和厂级负荷分配方式下负荷响应速率约束方程,并提出一种自适应约束边界,可显著提高算法计算效率,在满足电网对机组负荷品质要求的前提下实现全厂煤耗量最小的目标。提出采用混沌粒子群算法来求解实时负荷优化分配问题,采用自适应惯性权重以加快算法收敛速度,在粒子群算法解的邻域内进行混沌优化搜索,避免算法陷入局部极值点。文中给出了厂级负荷在线优化分配算法步骤,并进行了算例分析,验证了所提模型和算法的有效性。     

基于粒子群算法的电力系统经济负荷分配研究

电力系统经济负荷分配,是指在满足电力系统或发电机组运行约束条件的基础上,在各台机组间合理地分配负荷以达到最小化发电成本的目的,是经济调度中非常重要的问题。粒子群算法是一种源于对鸟群捕食的行为研究的进化计算技术,具有全局优化能力强、收敛性好和编程实现简单等优点。将粒子群算法应用于电力系统经济负荷分配问题的研究中,通过对实际算例进行仿真测试,证实该算法可有效解决经济负荷分配问题,性能对比显示,该算法求得的解优于传统优化算法所求得的解。     

基于生物地理学算法的网厂两级经济负荷分配

提出了一种针对大规模机组的网厂两级负荷优化分配策略。首先将电网内所有机组进行分组,预先以厂内负荷优化分配的最优结果拟合虚拟电厂煤耗成本特性曲线,据此完成电网侧负荷优化分配,然后再进行厂内负荷优化分配,所提模型还兼顾了机组的阀点效应。针对虚拟电厂煤耗成本特性曲线的高度非线性,采用生物地理学算法( Bio-geography Based Optimization, BBO)来求解网厂两级负荷优化分配问题。仿真结果表明,所提优化策略能够快速高效地处理大规模机组的负荷优化分配问题,更易于寻到全局最优解。     

基于模糊算法的水火系统双目标经济负荷分配的研究

本文建立了电力市场下以全网煤耗最小并成本节约最大为双目标的水火电力系统有功经济负荷分配模型,将模糊优化理论、大系统分解理论及线性规划方法有机结合,提出了求解双目标、大规模、非线性经济负荷分配问题的有效方法,得到了最佳满意度,协调了各目标间的冲突。仿真算例的结果验证了本文模型和算法的正确性和有效性。     

基于免疫粒子群优化算法的梯级水电厂间负荷优化分配

免疫粒子群优化算法(IA-PSO)是将免疫系统的免疫信息处理机制引入粒子群算法(PSO)中,利用其特有的浓度选择机制以及疫苗接种原理,改进了粒子群优化算法的全局寻优能力,提高了收敛速度。在分析梯级水电厂间负荷分配的数学模型和IA-PSO算法特点的基础上,提出了基于IA-PSO算法的负荷优化分配方法,建立了数学模型,给出了具体求解步骤。经实例验证,IA-PSO算法得出的负荷分配方案优于PSO算法的计算结果,且算法后期收敛速度快,从而为梯级水电厂间负荷优化分配问题提供了一条新的求解途径,可应用于更广泛的优化问题。     

孤岛运行模式下的微网经济负荷分配

研究了微网孤岛运行模式下的经济负荷分配问题,即在满足系统约束条件下如何优化微网中各微电源的出力,使微网的目标成本最小。建立了微网孤岛运行模式的经济负荷分配数学模型,然后采用改进粒子群优化算法对微网的经济负荷分配进行了研究。最后通过算例验证了数学模型与优化算法的正确性与有效性。     

计及电量互保策略的售电公司两阶段日前决策方法

售电公司在购电量不足或负荷预测精度较差时,会面临严格的电量偏差考核,并可能产生较大亏损。为此,文中在日前交易前,基于场景分析法,以计入可中断负荷成本和售电公司间电量互保策略影响的售电公司购电费用期望为目标,建立了日前竞价策略模型;然后在市场出清后,根据市场出清价格,以售电公司间电量互保策略作为减少电量偏差的策略,优化可中断负荷量及电量互保下的转移电量,进一步减少电量偏差。在电量结算阶段,分别使用夏普利(Shapley)值和最小费用剩余资金(MCRS)法对售电公司集合总费用进行分配。通过算例仿真分析了不同场景下可中断负荷和电量互保策略下单位电量转移价格对电量偏差时售电公司集合费用的影响,并验证了2种费用分配方法的适用情况。     

基于负荷分析与优化控制的微网容量配置方案

文章在进行负荷分析的基础上,采用Homer进行仿真方法,得出全年用电情况。统筹考虑当地气候条件,协调风、光、储容量优化配置,进一步提出微电网并网运行及孤岛运行的控制策略。从而提高了微电网运行的可靠性及经济性。     

热电厂的优化运行管理

对热电厂优化管理系统采用回归分析的方法建立数学模型 ,并利用复形调优法优化 ,通过计算机编程成功地计算出热电厂汽、电负荷经济的分配方案。同时通过各种实例 ,证明了该系统的可靠性和实用性。表 4参 7     

线性规划在机组负荷优化分配中的应用研究

介绍了线性规划的基本理论,建立了基于线性规划法的机组负荷优化分配模型,利用MATLAB工具箱中线性规划求解函数进行了详细的实例求解,得出了负荷分配结果,并与平均分配法、等微增率法和二次规划法的分配结果进行了详细比较.该分配方法简单易懂,可以快速求得最优解,大大减少了机组负荷分配建模及优化的工作量,对提高电厂的发电效率,...     

市场条件下的机组启动费问题

机组在启动过程中需要耗费高额的启动费，这部分启动费是应由电网公司在制定日计划时予以考虑，还是应由发电公司在报价时自行考虑？针对这一问题，作者以对比机组启动费用与发电效益为出发点，提出了根据机组的启机效率，使用寿命以及国家现阶段的政策导向等多方面因素，由电力市场调度交易中心和发电公司以及市场监管部门兼顾各方利益，共同核定机组的含有技术和经济双重性的参数－“最小经济运行小时数”，并由发电公司依据机组自身特性和市场状况，自行处理启动费；而调度交易中心在制定竞价上网发电计划及结算时则不再单独考虑和支付机组启停费用的观点：文中同时还提出了分摊机组启动费的两种方法－平均分摊法和负荷比例分摊法，并对比了这两种分摊方法对双方经济性的影响。     

基于柔性多状态开关的主动配电网负荷在线紧急转供策略

配电网故障后,传统基于联络线的负荷转供方法存在停电转供、容易引起非故障线路过负荷等诸多问题。近年来出现的一种配电灵活交流输电(DFACTS)设备——智能软开关为上述问题的解决提供了契机。依托其对多条相连线路功率的柔性调节能力,提出了一种兼顾故障馈线残余负荷以及非故障馈线安全运行约束的负荷快速在线转供策略。首先建立了线路末端功率和各节点电压的关系,设置满足配电网正常运行状态的约束条件;在此基础上,以最大负荷转供量为上层目标函数,以电压偏差最小为下层目标函数,在约束范围内进行求解,获取最优潮流分配方法。最后针对上述最优潮流可能影响非故障馈线的安全运行的特殊场景,提出了在保证正常线路安全运行前提下最大程度保全待转供负荷的紧急切负荷策略和实现方案。依托大江东工程实际拓扑结构,搭建了基于PSCAD-MATLAB的联合仿真平台。结果表明,所提出的方案能够实现负荷的不断电在线转供。     

输电系统中变压器的最佳运行分析

主要研究和探讨了变压器的功率损耗、两台变压器并联运行时的自然功率分配及最佳功率分配、两台变压器电阻的比值及功率分配与变压器电阻的关系、两台变压器负荷S与其内阻RB的关系,并且分析了变压器的最佳运行区、临界负荷和两台并联运行变压器的最佳运行,比较了各种型号的两台变压器组合后在运行一定时期的总费用,确定出费用的最低值。结果表明,当为SFL1-10000/35×2的组合时,总投资为220.8万元,变压器运行在最佳区。     

配电网中储能系统优化配置研究

在配电网中配置储能系统可以平抑高峰负荷,减少负荷峰谷差,提高供电可靠性,降低网络损耗。研究了配电网中引入储能系统在降低发电侧、输配电侧建设容量投资和减少重要用户停电损失费用方面带来的经济价值,分析了其降低配电网络损耗和利用分时电价减少电量电费获得的经济效益。同时,考虑储能系统的一次投资成本和运行维护成本,建立了经济性最优条件下适合不同储能类型的容量优化配置模型。以某配电网为例,对模型进行求解分析。     

基于Shapley值的输电网损分配

输电网损是电力市场运作的成本之一，必须合理地分配给市场中的各个交易或各市场成员，这是传统的电路理论未曾涉及，而现在电力市场必须解决的新问题。目前，已有的方法不是基于直觉工程意义，就是基于假设加电路的基本理论，它们没有任何经济学意义。为此，基于博弈论中的Shapley值，提出了电力市场中输电网损分配的一种新方法，这种方法从市场竞争的角度平等地考虑了各个交易对电网损耗的影响，它不受各交易追加次序和电网功率因数的影响，能将电网损耗公正，公平地分配给电力市场中的各个交易，具有很好的经济学意义，仿真结果验证了该方法是有效的。     

考虑负荷裕度的区域综合能源系统储能双层优化配置

综合能源系统通过多能互补与相关市场机制提升了能源利用效率的同时也引入了更多的风险因素,合理的负荷裕度是综合能源系统安全经济运行的重要保障。基于储能对综合能源系统负荷裕度的有利作用,建立了考虑负荷裕度的综合能源系统储能双层优化配置模型。其中下层模型利用储能对综合能源系统负荷裕度均衡度进行优化,而上层模型则结合负荷裕度进行储能容量优化配置,实现了社会综合成本最小化。最后,结合实际算例验证了所提优化方案的有效性。结果表明双层优化模型在实现储能容量优化配置的同时,也优化了其充、放能计划,最终实现了综合能源系统中负荷裕度的有效均衡,提高了综合能源系统应对负荷波动的能力和运行的经济性。