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。

发输电组合系统可靠性评估中的最优负荷削减模型分析

介绍了基于直流潮流的负荷削减线性规划模型和基于交流潮流的负荷削减非线性规划模型的基本原理,对它们各自的优缺点进行了分析,并使用它们对RBTS(RoyBillinton Test system)可靠性测试系统进行了评估。计算结果表明,直流潮流的负荷削减线性规划模型由于忽略了节点电压约束的影响,存在较大的模型误差,要得到精确的可靠性指标,应该使用基于交流潮流的负荷削减非线性规划模型。

水电站机组间最优负荷分配问题的多重解研究

对动态规划算法进行了改进,通过记录耗流量与当前最优解相同的所有分配方式,结合等微增率原理,提出了一种推求多重解区域的算法。在采用分段线性化方法(线性插值)描述机组出力特征曲线的条件下,建立了0-1混合规划模型。以隔河岩水电站为例,论证了该算法获得的最优解为全局最优解,并基于等微增率原理的多重解条件,得出了多重解区域。随后对多种总出力情况进行了分析,结果表明:水电站机组间最优负荷分配问题的最优解可能不唯一,多重解可为离散点、也可为直线、还可为面。本文提出的多重解寻求方法可应用到机组控制中,对提高机组的稳定性等具有实际意义。

基于粒子群优化的最优负荷恢复算法

建立了考虑冷负荷特性的最优负荷恢复模型,考虑了系统的频率、电压和发电机有功出力等动态约束条件,以确保在恢复尽可能多负荷的同时,使系统维持合理的运行频率和网络电压水平等。利用PSS/E软件提供的二次开发语言IPLAN,引入粒子群优化算法对所建的最优负荷恢复模型进行求解,并采用罚函数法对动态约束条件进行处理,可以快速求得在满足系统安全稳定约束条件下可恢复的最大负荷量及负荷位置。算例分析验证了该方法的有效性。

大电网可靠性评估最优负荷削减模型

研究电网可靠性评估中考虑最优负荷削减的问题。针对大电网系统,先在系统分析中将系统状态分为4种不同情形,对可能产生负荷削减的系统状态引入其最优负荷削减模型,在模型的目标函数中设置使负荷削减自动满足按临近原则和按负荷重要程度进行削减的加权因子,并在可靠性评估中的程序编制中予以实现。该最优模型与实际的负荷削减策略保持一致,能够得到反映电网真实可靠性水平的母线节点指标。文章给出了该最优负荷削减模型,以及相应算法,程序流程图。通过具体算例验证了该模型的有效性和实用性。

考虑最优负荷削减方向的电网多目标分层随机机会约束规划

提出了一种含机会约束的电网多目标分层随机规划模型。以最优负荷削减量和电压稳定裕度乐观值为上层优化目标、网络损耗期望值为下层优化目标。用最危险负荷增长模式计算静态最小电压稳定裕度,并提出了计算最优负荷削减方向的方法。将最优负荷削减方向作为约束条件之一,采用基于拉丁超立方抽样的蒙特卡洛模拟嵌入非支配排序遗传算法求解含机会约束的多目标分层优化模型。基于IEEE 39节点系统仿真,结果表明所提方法在保证经济性的同时,能够有效提高电网安全水平和电压稳定裕度。

面向综合能源系统可靠性评估的最优负荷削减量分层解耦计算方法

能源安全问题是关系国计民生的重要问题。综合能源系统是未来能源系统的核心环节,其基础任务是保证安全可靠的能源供应。针对最优负荷削减量统一求解法难以收敛的问题,提出了一种面向综合能源系统可靠性评估的最优负荷削减量分层解耦计算方法。基于分层解耦的最优负荷削减模型分别计算能源集线器优化调度和电/气/热子系统最优潮流问题,得到综合能源系统在各种故障状态下的最优负荷削减量。算例结果表明,该算法能够运用于电气热综合能源系统的可靠性评估,合理反映故障状态下电气热互补转化过程对系统可靠性的影响,也可用于系统薄弱环节分析和可靠性提升计划制定。

考虑区域平衡的最优负荷控制两阶段算法

目前关于最优负荷控制的研究主要集中于考虑暂态稳定和电压稳定,较少考虑区域平衡性。为此,构建了考虑区域平衡的最优负荷控制问题非线性模型,提出两阶段优化算法,将模型描述为单区域负荷控制和全区域统筹优化的两阶段混合整数线性规划问题。该算法使每个地区内部负荷分布更为均衡,实现了模型和算法的相互独立,并保证了算法求解的实时性和高效性。实际算例的分析结果验证了所提模型和算法的有效性和实用性。

机床的最优负荷问题

机床加工中的最优负荷问题是提高经济效益的最重要途径之一,本文就此问题进行了探索,所得出的解法具有一定推广价值。

机床的最优负荷问题

机床加工中的最优负荷问题是提高经济效益的最重要途径之一 .本文就此问题进行了探索 ,所得出的解法具有一定推广价值 .

基于负荷最优分配表的大型水电站站内经济运行研究

针对水电站调度运行面临的大容量、大机组、机组不规则多限制区控制等新的调度特点和更为复杂的运行需求,以电站安全、稳定、经济运行为目标,建立站内经济运行模型,实现水电站在各运行工况下机组间负荷的最优分配。分析了不同水头下各机组的最优出力范围,研究了电站负荷优化分配规则,建立了站内经济运行模型。在站内经济运行模型的基础上设计负荷最优分配表,提出不同负荷、不同水头、不同开停机组合下,电站的负荷最优分配成果表,以指导电站站内经济运行实时调度。在洪家渡电站的应用表明,优化模型能根据实时负荷指令,合理安排机组启停次序、开机台数,并实时给出机组的启停机建议。能够获得各工况下机组的最优负荷分配组合,降低月平均耗水率0.18%,减少机组频繁启停、频繁穿越振动区等不利工况9.5%,保证机组高效运行,提高电站经济效益。

基于最优切负荷模型的含多微能网电力系统可靠性评估

针对多微能网的电力系统可靠性评价,建立了以多微能网实现的综合能源电网(IES)可靠性评价算法。分析微能网渗透率以及可控性因素引起的IES运行稳定性的差异,再对模型有效性进行算例验证。研究结果表明,在微能网渗透率介于0~20%时,提高微能网渗透率后,失负荷概率(LLP)、供能不足期望(NEE)、需求响应不足期望(NDE)都会持续降低。随着微能网可控性的提升,系统获得了更高可靠性。当控制成本提高时,微能网对系统可靠性保持相对稳定的贡献系数引起可靠性收益减小。结果验证了基于最优切负荷模型的含多微能网电力系统可靠性评估的准确性。该研究对提高电力系统受到外部扰动影响下评估效率具有很好的指导意义。

狼群算法在水电站负荷优化分配中的应用

解决水电站厂内经济运行的最优负荷分配问题是提高水电站运行效率的重要方向之一,将狼群算法引进到解决最优负荷分配问题中,并运用在三峡水电站厂内经济运行的实例中,与遗传算法和粒子群算法等得出的结果做了比较,结果证明该种智能算法在全局收敛性和局部收敛性上有一定的优势,可以运用于求解最优负荷分配的问题。

基于负荷最优分断点的工业园配电经济运行策略研究

探讨基于负荷最优分断点的工业园配电经济运行策略,通过合理地划分负荷分布,提高配电网络的经济性与可靠性。在工业园配电网络经济运行分析的基础上,通过理论解析和模型设计,提出了负荷最优分断点策略,并采用负荷预测模型、分断点判定算法以及最优负荷分配算法进行策略的优化设计。通过案例分析,验证了该策略在工业园配电网络中的实际应用效果,为提升工业园配电网络的经济运行水平提供了一种新的思路和方法。

考虑最优负荷削减与热负荷惯性的综合能源系统可靠性评估

综合能源系统(integrated energy system,IES)具有灵活调度和多能互济的特点,针对当前综合能源系统供能可靠性研究尚不充分的问题,提出一种考虑最优负荷削减与热负荷惯性的综合能源系统可靠性评估方法。首先,建立了综合能源系统总停供损失期望指标,充分体现了综合能源系统停供能造成的经济损失;其次,考虑能源品位、负荷重要度、热负荷惯性,建立了故障场景下综合考虑运行成本最小与加权停供负荷量最小为目标的综合能源系统最优负荷削减模型,采用CPLEX软件求解获得电热负荷削减功率和元件设备出力;然后,基于序贯蒙特卡洛模拟原理,设计了综合能源系统可靠性评估方法和流程;最后,通过算例仿真进行验证。算例分析表明,采用最优负荷削减策略和考虑热负荷惯性能够有效提升综合能源系统的可靠性水平。

考虑负荷重分配攻击的电力系统运行可靠性评估

负荷重分配(load redistribution, LR)攻击对线路的实时停运模型和最优负荷削减模型均会产生影响。现有研究忽略LR攻击对线路实时停运模型的影响,因此无法准确反映LR攻击下的电力系统运行风险。为此,分析了LR攻击原理,建立了考虑LR攻击对线路实时停运和系统最优负荷削减双重影响的运行可靠性模型。并提出了考虑LR攻击双重影响的电力系统运行可靠性评估方法。以IEEE14节点修改系统为例进行算例分析。算例结果表明:LR攻击对系统运行人员的调度行为会产生较大影响,LR攻击下运行人员非最优调度引起的负荷削减量与攻击资源数目有关;LR攻击可能导致部分线路的实时停运概率增加,从而使得系统实时运行可靠性降低。该研究能为信息物理融合电力系统的规划设计和调度运行提供参考。

特高压直流闭锁后的交直流混联受端电网最优切负荷方案

交直流混联受端电网中大容量特高压直流(UHVDC)输电线路发生直流闭锁故障后,电网会产生巨大功率缺额,引起潮流大幅度转移和频率跌落,可能会造成交流通道过载,引发连锁故障。针对这一问题提出了一种交直流混联受端电网最优切负荷方案计算方法。该方法基于广域测量技术,利用直流闭锁后瞬间量测数据,建立闭锁后稳态时交流通道传输功率和电网频率的估算模型,考虑交流通道传输功率极限、电网频率安全约束及可切负荷的重要性差异,以负荷综合损失最小为目标,建立最优切负荷方案的优化模型。通过改进的粒子群优化(PSO)算法求解得到电网最优切负荷点及其对应的最优切负荷量,保证了直流通道闭锁之后,交直流混联受端电网的安全稳定运行。最后在机电暂态软件PSS/E中以IEEE 39节点改进系统为例,通过仿真分析对所提方法进行对比验证,证明了该方法的正确性和有效性。

动态规划方法在机组负荷最优分配中的应用

在竞价上网中 ,针对拥有多台机组的火电厂在全厂总负荷变化的情况下 ,在各机组间分配负荷时存在的问题 ,采用改进的动态规划方法进行机组负荷的最优分配 ,降低了计算的复杂性 ,分配后制定的发电计划在满足负荷需求的条件下 ,确保了总成本的最低 ,可以明显提高电厂运行的经济性。同时给出了具体的算例 ,验证了该方法的实用性和合理性。

动态规划在国产300MW机组负荷最优分配中的应用

根据现场试验结果 ,应用动态规划原理对某电厂 3台 30 0MW机组并列运行时的负荷分配进行了优化。结果表明 ,它比平均分配负荷的调度方式煤耗明显降低。在分析比较目前常用的负荷优化调度方法的基础上 ,对火电厂负荷经济调度的若干问题 ,如能耗特性的获取。

优化组合法进行发电机组负荷最优分配的仿真研究

提出了一种用于发电机组负荷最优分配的优化组合法,该方法把优先顺序法和动态规划法结合使用,既克服了优先顺序法不能计及启停耗量的不足的缺陷,又解决了动态规划法的“维数灾”及机组功率响应速度约束问题。在某发电公司四台机组的负荷经济调度决策系统中进行了动态仿真研究与实现。