基于模型预测的多模式供热电厂机组间负荷优化分配调度研究

为解决热电厂机组间负荷分配不合理的问题,提出一种基于模型预测的多模式供热电厂多机组间负荷实时优化分配方法。基于模块化建模原理构建热电厂全厂范围的机理仿真模型,并运用运行数据对模型辨识校准,根据机组特性和电网调峰补贴政策,建立全厂的运行经济性收益评估模型,进而设计基于粒子群算法的负荷实时优化方法,借助性能预测模型预测评估各方案的经济性。以某包含高背压、切缸、抽汽、光轴4种供热模式机组的电厂为例,对不同电、热负荷组合工况下的厂内负荷进行优化分配研究。应用结果表明：该方法可根据热、电负荷的实时指令在线获得经济性优化的厂内机组间负荷分配方案。     

基于经济模型预测控制的多虚拟电厂两阶段协调优化调度

在考虑新能源出力具有不确定性的条件下,如何实现多虚拟电厂经济优化运行是当前研究的热点.本文提出了基于经济模型预测控制的多虚拟电厂日前日内两阶段协调优化调度方法.首先,建立了包括风电机组和燃气轮机的分布式电源模型及储能电池模型,设计了参与需求响应的可中断负荷模型;接着,以最大化多虚拟电厂收益为目标,基于改进经济模型预测控制,日前调度通过引入纳什最优决策来实现多虚拟电厂最优经济调度,其中,预测域长度根据风电预测误差自适应选取,以降低风电预测不确定性对调度模型的影响;进一步,计及经济性,设计了弥补日前功率偏差的日内实时反馈调度策略.算例分析表明,相较单虚拟电厂仅与大电网交易,多虚拟电厂联合运行总利润提高26.75％;相较定步长,自适应域步长下交易电量误差降低了78.28％,所提出的调度方案有效应对了不确定性风电出力,提高调度精度的同时实现了多虚拟电厂整体最优经济运行,由此验证了模型的正确性和可行性.     

燃气-蒸汽联合循环调峰电厂的运行优化改造

在发电机组之间合理分配发电负荷能够提高电厂运行的经济性,从上海某调峰电厂发电机组的配置现状出发,建立机组负荷优化分配的数学模型,继而建立负荷优化分配的动态规划求解模型及求解策略,可获得不同中调发电量下发电机组最佳的负荷分配方案。利用该调峰电厂发电机组的负荷效率特性曲线,采用动态规划优化方法对其原有机组负荷分配方案进行优化,改造后机组的实际运行效果表明：该方法能够获得最佳的发电负荷分配方案,使得该调峰电厂的综合发电效率得到提升,达到运行优化和节能的目的。     

火电机组间负荷优化分配新方法的研究

负荷优化分配是提高电厂经济性的重要手段,在满足机组设备安全、运行安全条件下,它可以实现发电厂在整个调度周期内总的燃料耗量最小,经济效益最高.为此,提出应用模式搜索算法对某电厂4台300 MW机组并列运行时的负荷分配进行优化.结果表明,它比二次规划及平均分配负荷调度方式所用煤耗降低,具有更好的节能效果.     

火电机组间负荷优化分配算法比较与分析

负荷优化分配是电厂节能和运行优化的重要研究内容。在全厂机组组合方式一定的情况下,各台机组间合理的优化分配负荷可以提高整个电厂运行的经济性。为此,文中应用二次规划原理对某电厂4台300MW机组并列运行时的负荷分配进行优化。结果证明,它比线性规划分配负荷的调度方式所用煤耗明显降低。     

多机组、多元化供热模式下厂级热电负荷运行优化策略研究

开展热电联产电厂负荷优化分配研究,可进一步提高能源利用效率。为获得更好的热电负荷分配效果,首先提出了一种布谷鸟搜索-灰狼融合算法,并基于文献中的测试电厂数据验证了该算法的可靠性。然后,以呼和浩特市4机组热电厂为例,建立了多机组厂级热电负荷优化模型。基于该厂实际运行模式,研究3种不同优化场景下各机组热电负荷及煤耗变化,得出不同负荷下的厂级热电负荷运行优化策略。结果表明：全厂热电负荷统筹调控的节煤效果明显优于机组独立运行时的优化结果,最大节煤量可达18.23t/h。此时,为获得更好的节煤效果,应优先考虑热电比高的机组(4号机组)承担最大的热、电负荷,其余由其它机组补充。具体而言,电负荷和热负荷分配优先级均为：4号机组>2号机组>1号机组>3号机组。该研究结果对提高热电联产机组供热运行优化和电厂精细化管理水平具有十分重要的参考价值。     

基于多目标模糊层次分析法的厂级负荷分配研究

文中以电厂节能减排为先导,结合目前国内600MW主流机组为研究对象,建立了基于经济性、快速性、环保性的多目标厂级负荷优化分配数学模型。结合现场数据获得了机组煤耗率与大气污染物排放特性曲线,进而利用模糊决策理论与模糊层次分析法进行多目标问题的建模。在此基础之上,以动态规划方法作为优化算法,借助MATLAB软件对多目标优化模型进行了算例仿真,并且对仅以最小煤耗率为目标的单目标优化方案与多目标优化方案进行了对比分析。仿真结果表明:采用模糊层次分析法的多目标优化方案在经济性与环保性方面优于单目标优化方案。     

兼顾公平性的多能源合作博弈优化调度

针对含高比例可再生能源的电力系统运行经济性和调度公平性问题,提出一种多种能源参与的双层优化调度模型。该模型考虑经济性的同时从两方面体现公平性：上层模型中首先将风电场、光伏电站、抽水蓄能电站和需求响应负荷聚合成虚拟电厂（VPP）,其次,将虚拟电厂作为大电网的一部分参与优化调度,采用基尼系数表征公平性并作为约束条件,以总成本最低为目标函数建立兼顾公平性的多能源经济优化调度模型,最后,将上层VPP的求解结果作为下层优化调度的输入变量;下层模型中基于合作博弈理论建立以VPP内部成员为博弈参与者,以各参与者收益最大为目标函数的合作博弈模型,采用均衡度对比不同联盟组合下各主体的收益分配公平性,对比均分法、按出力分配法及Shapely值法的收益分配均衡度。采用智能优化算法结合CPLEX求解器求解模型,应用实例验证模型的有效性和正确性。     

低碳背景下的电力系统多时间尺度联合优化调度

随着小火电关停以及大规模可再生能源的接入,机组整体启停速度下降且运行不确定性增强,传统的日前与实时两级调度模式下,电网在极端环境下失负荷以及弃风、弃光风险较高。为解决这一问题,提出电能与备用多时间尺度联合优化调度方法,在日前计划基础上,补充设计了周前和日内调度计划,周前计划用于解决极端情况下,大机组启动时间不充裕问题;日内计划用于应对风电等可再生能源的随机性与波动性。并且在联合调度模型中考虑了需求侧响应因素,提升电力系统整体调节能力。最后,通过IEEE-RTS 39节点系统验证了所提方法的有效性。     

多燃机电厂的负荷分配优化

燃机电厂基本都要承担电力调峰任务。对于多台燃机并存的电厂，电力负荷在机组间的分配合理与否直接关系到电厂运行的经济性。本文采用简单解析分析和实际案例测算相结合的方法．研究了多燃机电厂的负荷分配优化问题．重点讨论了两套PG9171E型或PG9351FA型燃气轮机单循环。或两套S109E或S109FA联合循环发电系统。结果表明。当各单机负荷可大于一定值时．机组间平均分配负荷．则电厂的热经济性最佳；否则．非均匀分配负荷．总热效率较优。这一定值与燃机部分负荷特性密切相关。本文的结果对指导多燃机电厂的实际运行具有参考价值。     

机组负荷在线优化分配技术在闵行电厂的应用

电网要求每台机组的出力都由电网调度直接控制(AGC运行方式)，因而传统的经济调度手段在电厂内部已经不再适用。从经济调度的必要性出发，提出采用机组负荷在线优化分配技术。采用这一技术的关键，是对电厂总出力的调控能力要达到电网调度直接控制每台机组出力时的水平。结合具体工程项目，对优化目标函数、约束条件及最优化求解方法等进行了研究。图1参3     

燃机电厂9F型机组热电负荷优化分配研究

电厂热电负荷优化分配是指在全厂总调度负荷下,根据各机组的热力性能确定各机组应承担的热电负荷,使得全厂效益最大或能耗最小的一种最优化问题.不同于燃煤热电厂,燃机电厂9F型机组由于设计为燃气轮机加蒸汽轮机的组合方式运行,因此在联合循环热力性能模型建立上较为复杂.提出了将余热锅炉新蒸汽参数作为中间变量,建立了机组天然气燃料消耗与电负荷、热负荷之间的关系模型,确定了优化计算的目标函数和边界约束条件,并采用非线性规划方法求解.模拟与实际运行结果均表明,该优化分配方法能有效降低燃机电厂燃料消耗水平,可以为同类型燃机电厂热电负荷优化分配提供参考.     

考虑绿证-碳交易的多虚拟电厂混合博弈优化调度

为分析多个虚拟电厂间协同管理经济效益及低碳效益问题,提出了一种考虑绿证-碳交易的多虚拟电厂混合博弈优化调度方法。首先,建立混合博弈优化框架,分析电网运营商和虚拟电厂联盟间博弈关系。然后,构建以电网运营商为领导者、虚拟电厂为跟随者的混合博弈优化模型,并基于纳什谈判理论,将虚拟电厂成本最小化等效为联盟效益最大化和合作收益分配2个子问题。最后,将二分法和交替方向乘子法相结合求解混合博弈模型。算例分析表明所提模型能够降低虚拟电厂联盟的总成本及碳排放量,协调联盟间的运行,提升联盟经济性及低碳性,实现了联盟成员合作收益公平分配。     

基于遗传算法的抽汽供热机组间的热电负荷分配优化研究

目前,随着电网中新能源电力的规模接入,缺乏全局优化指导的传统调度模式使得电网整体运行效率低下,火电厂的节能减排日趋重要。本文针对电厂中200 MW及600 MW供热抽汽机组间热电负荷的分配优化问题进行了相关研究,通过理论计算和现场实验相结合的方法,建立了不同热、电负荷下每台机组的热耗曲线,在考虑冷凝器背压的情况下,利用热耗曲线以及机组的耗差信号,通过遗传优化算法,实现了热电负荷分配优化,达到了节能降耗的目的。这对我国供热机组占绝大多数的北方电厂的节能优化具有一定借鉴意义。     

基于多目标优化算法的热电厂最佳负荷分配研究

热电厂热、电负荷的最优分配是在运行时间内满足用户要求及机组出力的限制条件下,合理分配运行机组间的热、电负荷,使整个热电厂的总煤耗最小.利用多目标优化算法对热电厂热、电负荷最佳分配进行研究.计算结果表明该方法简单方便,负荷分配比较理想,可以提高热电厂运行经济性.     

不同类型供热机组的电热负荷优化分配和调峰性能

供热机组的抽汽方式和供热形式各不相同,供热机组以热定电的运行方式影响着机组的经济性和电网的负荷调度。由热力试验,给出了不同容量、不同形式供热机组运行中带电、热负荷的限制因素。以几个电厂的供热机组为例,确定了在一定的电、热负荷下,供热机组间的电热负荷分配和优化运行方式。热负荷在一定范围之内,确定优先带热负荷的机组,其它机组纯凝汽方式运行并参与电网调峰,也可利用集中供热系统本身的"热惯性",改变一天中不同时段的热网供热量,从而实现供热机组参与电网调峰。     

巨型水电站厂内负荷准实时优化分配模型研究

目前,水电站厂内负荷准实时优化分配在中小型水电站得到了较好的应用,而在巨型水电站却缺乏深入研究。基于巨型水电站的实际生产运行情况,充分考虑其所担负的电网调峰、调频任务,增加了避免机组负荷大面积转移的约束条件;设计了巨型水电站厂内负荷准实时优化分配模块;采用改进动态规划算法,以水电站耗水量最小为目标,建立了巨型水电站厂内负荷准实时优化分配模型,并将该模型应用于四川省瀑布沟巨〖JP3〗型水电站(3 600 MW)。结果表明,通过厂内负荷准实时优化分配运行,电厂日发电耗水率由2.678 m3/(kW·h)〖JP〗下至降2.599 m3/(kW·h);厂内经济运行效益提高近3%;平均计算耗时0.102 s。该结果为研究巨型水电站厂内负荷优化分配提供了可靠参数,其建模思路也可供类似巨型水电站借鉴和参考。     

西藏电网新型多源日前发电计划编制 流程设计及实现

基于藏中电网开展水光火日前优化调度模式的研究,建立了水光火协调优化的安全约束经济调度（SCED）模型,全面考虑光伏发电特性、水电机组运行约束、优化协调水电及光伏发电方式,在电网安全允许范围实现最大限度的消纳光伏;着重介绍日前发电计划编制流程设计,水电模型建模和光伏计划编制的实用化处理,实践证明对消纳光伏、保证西藏电网安全稳定和经济运行、实现资源优化配置有重要意义。     

基于TOPSIS的火电机组负荷优化分配

为了使火电机组能够适应新的环保形势和能源发展要求,定义了机组经济性、环保性、快速性这3个目标,并分别建立了各自目标下的最优负荷分配模型。联合应用NSGAⅡ方法和TOPSIS理论对该问题进行求解,得到了待决策的非支配解集合。文中给出了4台机组的负荷优化分配算例,仿真结果验证了模型的合理性,与AGC指令直调法相比,机组污染物排放量降低了53.43 t/h,调节时间降低了1.569 min,证明本文方法不仅能够保证负荷分配的经济性,在环保性和快速性方面有更明显的优化效果。最后讨论了3个目标取不同权值时负荷分配方案的区别,证明了基于TOPSIS的多目标机组负荷分配方案的确定依赖于3个目标在决策中所占的重要程度。     

基于SQP法的电厂日前合约市场报价策略研究

在电力市场环境下,发电企业为了追求经济效益的最大化,必须在优化机组负荷分配的基础上掌握企业运行成本,并在电力市场上报出具有竞争力的上网电价。针对日前市场的特殊性,并建立了机组经济性曲线拟合的数学模型和基于序列二次规划法(SQP法)的机组负荷优化分配模型,指出了完全成本加成法的报价方法。用算例验证了一个发电企业在4个时段日前市场负荷的耗量成本。