基于等微增率并计及机组功率约束的火电机组最优负荷分配精确解

火电机组最优负荷分配是电力系统经济运行的重要模型,也是电力系统本科生专业基础课《电力系统分析》的重要教学内容之一。经典教科书采用等微增率方法求解该问题,并给出了相应的物理含义。由于等微增率法是基于不考虑火电机组上下界物理约束而推导出来的,部分教科书补充了计及火电机组上下界物理约束时的情况,即如果某台机组的无约束最优解违背了上(下)界约束,则将该机组对应的最优解限制到相应的出力上(下)界,然后对其余火电机组再进行重新的等微增率分配。然而,简单算例表明,补充求解方法的适用范围是有限的。为此,该文对火电机组最优负荷分配问题进行重新探索,推导教材方法适用的一个充分条件与一个必要条件。面向本科生与研究生,分别提出考虑机组上下界约束后的最优负荷分配方法,并进行严格的理论推导。理论推导与大量的仿真算例表明,在机组数量较少时,教材中的求解方法有可能适用,而机组数较多时,可能出现不适用的情况。该文所提方法可以将适用范围扩展到机组数量较多的场景,并且进行严格理论推导。希望该文可以为《电力系统分析》教学过程与教材修订提供帮助。

基于动态事件触发的综合能源微网一致性控制方法的研究

针对现有基于静态触发机制的一致性控制方法具有较高通信频次冗余问题,提出基于动态事件触发的分布式能量枢纽(EH)协同控制方法。设计事件触发通信机制,动态调节触发阈值,快速响应不确定性扰动,减少通信冗余并减轻计算负担;依据综合能源微网(IEM)能量网络特点,设计能量枢纽一致性控制方法,实现存在不确定扰动情况下电、热负荷功率同步跟踪期望目标,系统频率和管道压力波动限制在允许范围内;提出基于等成效增量比原理的协同控制方法,计及能源价格影响,实现各能量枢纽以最小经济成本运行。仿真结果表明,所提控制方法可实现综合能源微网电、热复合能源协同优化运行。

计及风电功率不确定性的经济调度问题求解方法

在调度模型中考虑风电功率不确定性的影响时,需要计及高估及低估风电的代价,优化问题的目标函数中将含有不可解析微分的项,无法基于经典的等微增率准则对该静态经济调度问题进行求解。通常使用的现代优化算法在实际应用中具有一定的工程局限性。对此,文中提出使用一种近似函数来模拟服从正态分布的风电功率预测误差,使该静态经济调度优化目标函数可以得到解析的微分表达式,进而可用等微增率准则求解含风电功率不确定性的经济调度问题。算例分析结果表明,该算法的计算结果符合一般的经济学原理,且能够较好地反映不同经济政策因素对系统经济调度结果的影响。

火电厂厂级负荷优化分配软件设计

针对国内火电厂负荷优化分配中存在的问题,提出了厂级负荷优化分配的工程化和实用化设计思想及总体结构,并开发了负荷优化运行软件。重点讨论了该软件的主要功能和算法,包括数据接收及处理、负荷优化分配和信号接收及处理3个功能模块,主功能是负荷优化分配模块。在算法上采用了改进的等微增率原理,主要考虑了煤耗特性曲线拟合方法、特性曲线间断点的近似处理和机组负荷上、下限限制的问题。

多风场接入局部电网的无功协调分配方法

针对日益严重的风电系统电压无功问题,给出了多风电场接入地区无功控制的条件和基本思想,利用一个测量周期内的电压平均值作为判断无功控制是否动作的依据。从不同角度给出了较为简便的风电接入地区多个风电场间的无功协调分配方法,即系统自动化水平较低时,按风电场无功容量比例分配;系统自动化水平较高时,从系统网络约束和基本电气规律角度给出的线路潮流分布分配方法,及从接入地区网损角度给出的等网损微增率分配方法。三种分配方法只考虑风电接入局部的无功协调分配,以足量实现电网对风电场提出的无功调整量,计算简便。算例结果表明,所提方法正确可行,具有一定的实用性。

基于等微增率准则的电网灵活规划方法

采用场景方法将未来负荷的不确定性转变为多个确定的未来场景,引入了电网规划方案的初始投资和补偿投资概念,提出了基于等微增率准则的电网灵活规划方法.算例分析表明,采用该方法求得的最佳电网灵活规划方案比常规方法所需的总投资费用少,具有更好的适应性和灵活性.

基于一致性算法的电力系统分布式经济调度方法综述

传统集中式调度方法难以满足高渗透率分布式电能资源接入背景下电力系统经济调度的需求,分布式经济调度方案因具有可靠性高、可扩展性强、通信计算负载均匀等特点得到了越来越多的关注。对电力系统分布式经济调度方法的国内外研究现状进行了综述,重点阐述了一致性算法的原理、应用及成为分布式经济调度主导算法的原因。比较了集中式和分布式经济调度系统及问题的求解过程,分析了分布式经济调度实现过程的关键环节,并对现有关键问题解决方法的优缺点进行了评述,分析了电力系统分布式经济调度方法研究中有待解决的问题并提出了未来可进一步研究的方向。

LNG调峰电厂负荷优化分配的应用探讨

对于多机组的燃气—蒸汽联合循环调峰电厂,机组间负荷的合理分配直接关系到电厂运行的经济性。通过对惠州天然气电厂3×390 MW机组DCS运行数据进行分析,拟合构建了各机组燃耗特性函数,提出了在AGC指令下结合等微增率法进行机组负荷优化分配方法。计算结果表明,在机组非额定工况下采用该方法分配负荷的燃耗较单纯采用AGC指令分配有一定降低,可得出更经济的运行组合方式。

对火电厂机组负荷优化分配算法的研究

通过对各项经济指标的探讨,指出负荷优化分配算法应以全厂煤耗量最小为目标。同时分析了影响煤耗特性的一些因素,建立了各单元机组的性能模型,经对数据进行在线处理和更新,得到更为准确的煤耗特性曲线。并在此基础上针对现有的等微增率算法的局限性,对其进行了改进,主要考虑了特性曲线的拟合方法、特性曲线有间断点的近似处理和机组出力上下限越界问题。

基于改进动态规划法的火电厂负荷经济调度

提出一种确定火电厂负荷经济调度的改进动态规划方法.先按优先顺序法压缩各时段机组组合状态,再用动态规划法进行计算.新的方法克服了优先顺序法没有考虑启停耗量的不足,也解决了动态规划法的“维数灾”及难于处理的爬坡速度约束问题,且各机组的最优负荷分配与机组的最优启停计划可以同时计算出.

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。

改进的直方图均衡化算法在图像增强中的应用

在数字图像处理过程中,针对直方图均衡化算法增强图像,提出了一种改进的直方图均衡化算法,应用于图像增强。该算法结合全局直方图均衡化、局部直方图均衡化特性,利用增量式直方图均衡化,从处理方法上对直方图均衡化算法进行了改进。实验结果表明,文中提出的方法能更有效的增强图像,去除图像噪声,为后续有效的识别特征提供了基础,同时提高图像目标识别的效果。

电力系统无功补偿容量最优分布数值算法的研究

从因果关系出发推导出了电力系统无功补偿容量最优分布等网损微增率准则。以成熟的潮流计算模块为基础， 电力系统功率平衡关系自动得到满足， 简化了等约束条件。推导了其数值求解方法和减小误差的措施。给出了ＩＥＥＥ３０ 母线标准试验系统的计算结果。

混合MMC等微增率子模块冗余配置方法

模块化多电平换流器（modular multilevel converter,MMC）子模块冗余配置方法需考虑系统可靠性与经济性等多个因素。该文针对在高压直流输电领域具有较好应用前景的半全混合MMC,提出一种等微增率子模块冗余配置方法。首先,给出基于古典概型的半、全桥子模块与混合MMC可靠性模型。其次,在半全混合MMC可靠性计算的基础上,分别讨论在子模块成本和可靠性两种约束条件下的冗余子模块的配置方案。结果显示,按照相等的微增率原则配置冗余子模块,可实现换流器可靠性最高和冗余子模块成本最低的目标。最后,在Matlab中计算验证所提出的等微增率子模块冗余配置方法的有效性。

改进混沌离散粒子群与等微增率的机组组合优化

针对火电机组组合问题具有非线性、离散性、随机性以及高维、非凸等特点,提出一种适用于求解大容量火电机组组合优化问题的改进混沌离散粒子群优化算法。基于改进混沌离散粒子群算法来确定机组启停决策变量,采用跟踪负荷变化并引入修正策略来修正机组启停决策变量,提高算法的效率和解的精度。采用Kuhn-Tucker最优性条件对等微增率进行改进,使其分配结果满足爬坡及出力上下限要求。通过改进的混沌离散粒子群与等微增率混合嵌套,分别对外层机组启、停状态变量和内层负荷分配进行交替迭代优化。仿真算例表明,所提出的算法在求解机组组合问题时具有较强的全局搜索能力和适应性。

电厂负荷优化分配的专家系统

在机组之间合理的优化分配负荷能够提高整个电厂运行的经济性。根据某电厂4台300MW机组的负荷分配经验和煤耗特性,开发了负荷优化分配的专家系统,它采用供电煤耗等微增率的方法进行负荷分配。实际的运行结果表明:该系统有较好的实用性、可行性。

基于改进遗传算法的AGC机组优化组合研究

为降低发电成本,该文对自动发电控制(AGC)机组优化组合问题进行了研究。基于改进遗传算法,建立了包含AGC的机组优化组合模型;针对遗传算法存在的不足,结合包含AGC机组优化组合模型的特殊性,提出了可变长二进制编码;设计了专门的遗传操作,并采用等微增法对其中的连续变量进行了处理。将所研究的算法和模型应用于包含16台机组24时段的机组优化系统中,仿真结果表明该改进遗传算法的计算结果优于实数编码方法结果11.33%,并在搜索区间及收敛速度等方面都具有较好的性能,适用于大、中型发电系统。

微电网电力市场交易模型研究

在分析微电网特点的基础上,提出了基于多代理系统(multi-agent,MAS)的微电网电力市场交易模型。考虑到电力市场是一个不完全竞争市场,应用博弈论对微电网竞价策略进行分析。由于微电网的特殊性,微电网本身可以看成一个小型的低压配电网系统,而对于上级电力市场,微电网可以看成一个发电商,微电网要实现自身经济效益最大化就需要从这2个方面进行优化。应用等微增率对微电网各发电元件的经济运行进行分析计算,通过算例计算,得出了微电网自身利润最大化的报价策略和最优化运行方案。

基于储能设备探讨不同时段等微增率准则在机组负荷优化分配中的应用

介绍了同一时段内火电机组按照等微增率准则进行负荷的优化分配的原理,提出了利用储能设备平衡不同时段的微增率以达到火电机组的出力平稳,机组运行最佳的目的。并基于PowerWorld用IEEE14节点的例子对不同时段等微增率准则的经济性作出了证明。

基于线性规划法和等微增率法的电厂负荷优化分配

负荷优化分配是发电企业节能降耗、提高市场竞争力的重要途径。目前针对此类问题国内外进行了相关的研究并提出了许多方案。阐述了等微增率法和线性规划法在负荷优化分配中的应用,并结合国内两台典型机组进行了分析。结果表明:两种分配方法的总体趋势都是汽轮机的热耗率随着负荷的升高而减小,而且汽轮机的热耗变化率逐渐减小。两种分配方法在最低负荷时,汽轮机的热耗率差值最小;55%负荷时,汽轮机的热耗率差值最大;55%负荷到额定负荷之间,汽轮机的热耗率差值逐渐缩小。分析结论对当前的节能优化调度具有一定的参考价值。