独立发电企业水火协调优化运行研究综述

介绍了在电力市场环境中,当独立发电企业同时拥有水电和火电的情况下,国内外关于研究合理安排水火电发电计划的理论和方法,从而使发电企业运行总成本最少。同时,详细阐述了各种方法取得的进展和以后的研究方向。

多目标水火协调长期优化调度模型研究

针对水火电力系统长期优化调度问题,将电网最优潮流和水火电站长期优化调度相结合,提出了考虑水电发电量最大、水电弃水量最少、火电煤耗最低以及全网网损最小的多目标水火电联合优化调度模型。该模型考虑了水电站水位约束、水电站流量约束、水量平衡约束、水火电源出力约束、潮流计算功率平衡约束以及电网安全约束,采用线性加权方法将多目标转化为单目标。以每月典型日负荷曲线为基础,将水电逐次切负荷与火电等微增率分配机组出力相结合,计算水火电出力分配、电网潮流及网损,最后采用遗传算法进行求解。通过IEEE-30节点系统模拟调度表明,本文所提方法能够有效减少水电弃水并显著降低系统总损耗,提高了电力系统的经济性,是一种可行的水火电长期联合优化调度方法。

节能调度中的水火电力最优协调问题

以水电比例高达50%的广西电网为对象,提出了基于现代内点最优化理论的水火电力最优协调模型。把原先由人工完成的电网日调度计划,用模型进行描述和求解。在满足"三公调度"、"节能减排"和水火电力系统运行约束的同时,使指定的购电成本或发电成本目标函数得以优化,达到节能调度的目的。同时,系统对所需的各类调度数据进行统一集成,方便使用,大幅提高了调度计划制度的工作效率。

三角旋回算法及其在短期水火协调优化中的应用

提出一种新的全局优化方法——三角旋回算法(Triangle Gyration A lgorithm,简称TGA),认为该算法具有结构简单、鲁棒性强和快速收敛的特点。算法的寻优过程采用历史最优目标函数值进行指导,利用三角变换进行迭代使其能够快速收敛到全局最优。用一个典型的算例对三角旋回算法进行了性能分析,且将该算法应用在水火电力系统短期(日前现货市场)协调优化调度中,得出的结论是该算法综合性能优越,在优化方法领域具有广阔的应用前景。

有功调度超前控制和在线水火电协调控制策略

根据有功调度不同的调度时间段,探讨了利用超短期负荷预测结果实现超前控制的可能性,并对应每个调度时间段建立数学模型;具体实施上,针对不同区域电网间调节资源的差异,以及同一区域内机组构成方式经常变更的特点,提出水火电机组协调控制理想的解决构架,作为现有控制性能标准(CPS)控制策略实际运用的补充。其有效性已在多个实际电网工程实践中得到检验。

云南电网水火电机组AGC协调优化控制策略

云南电网属于水火电资源比较均衡的电网,为水火电协调控制提供了有利的条件。针对云南电网不同时段负荷变化的特点,将水火电机组自动发电控制(AGC)按调节特性划分为多个组,每组机组在不同时段下采取不同的控制模式,有效地实现了云南电网水火电AGC机组之间的协调优化控制。试运行结果表明,该控制策略能较好地适应云南电网的特点,提高了AGC性能。

云南电网水火电AGC机组协调优化控制策略研究

云南电网属于水火电资源丰富的电网,为水火电协调控制提供了有利的条件。针对云南电网负荷时段上的变化特点提出水、火电AGC机组分时段协调控制模式,即将不同水电、火电模式预先排序成组,利用火电AGC机组在超短期负荷预测模式或计划值模式下跟踪省内负荷,中小水电AGC机组跟踪联络线和频率变化,大型水电厂适当参与调节。运行测试结果表明,该水火电协调控制架构体系能较好地适应于云南电网现有的调度方式。

华中电网水火电协调下的水电站日经济调度

采用网流法，针对华中电网水电运行的实际情况，优化出了不同水情时水火电联合经济调度下的水电站日发电计划。从理论上系统地分析了华中电网水电站的日经济运行方式，为华中电网水火电联合经济运行提供了理论依据。

水火电机组AGC的协调优化控制策略

随着广西电网规模的持续扩大,AGC(自动发电控制)调节容量不足、调节精度不够的问题开始凸显,在丰水期该问题显得尤为突出。根据广西电网水火电AGC容量的比例以及调节性能,提出水火电协调优化控制的策略。按发电类型分为水电组和火电组,采用优先级的方式,根据相应的比例分别承担ARR(区域调节需求),同时类型组内的控制组也采用以可调容量裕度为基准的优先级方式。通过规避水电AGC振动区和火电AGC启停磨(泵)的闭锁出力,进一步优化AGC调节性能。试运行的结果证明:水火电协调优化控制策略初步达到预期目标。

考虑多因素协调的梯级水电站群调度策略研究

本文提出了一种计及多种因素间协调的梯级水电站群调度策略,以兼顾梯级水电站群的经济效益和社会效益。首先引入发电弃水量、抗旱放水量、以及泄洪水量等参数,用以完善梯级水电站数学模型;提出采用虚拟水库来表征流域分布泄洪点及抗旱灌溉点,并建立相应的数学描述;考虑梯级水电站水力调度,火电站的发电机组出力、能耗成本及污染排放三者之间,梯级电站的出力、发电流量、发电弃水量、防洪水量、抗旱水量与其它水力耦合参数之间,以及水火电机组联合调度之间综合效益基础上,建立了多目标综合节能调度模型;算例验证了该算法的可行性,并具有较为明显的节能效果和社会效益。

水火混合电力系统发输电设备联合检修计划优化模型及其算法实用研究

建立的发输电检修计划模型,以节能调度为原则,目标函数为检修费用、发电能耗费用以及购电费用之和最小。特别考虑了水火电协调、水电发电量约束、水库调节能力、梯级水电约束、关键线路传输稳定限额、机群最小开机等实用约束条件。在遗传算法框架内,将原优化问题分解为离散变量的检修子问题和连续变量的发电运行子问题。对检修子问题,结合问题的特点设计编码方式和遗传算子。并采用了一种快速的启发式方法求解运行子问题。通过个体适合度的评估对两个子问题进行协调。实际系统算例表明所提出的模型和算法的可行性。

大规模跨区特高压直流水电网省两级协调优化方法

在大电网平台下,如何利用受端电网间负荷差异与多电源发电特性来消纳区外水电及缓解受端电网的调峰压力,是中国大规模跨区直流水电输送的关键问题之一。文中以华东电网为背景,从实际应用需求出发,提出了按需供给、多电源互补的大规模跨区特高压直流水电网省两级协调电力控制和电量控制优化调度模型。华东电网2013年典型日模拟调度结果表明,与目前采用的经验调度方法相比,电力控制与电量控制模型下华东电网各省(市)电网负荷平均调峰率分别提高了21.3%和39.3%,调峰效果非常显著;此外,对华东电网2013年全年采用电力控制模型进行日96点试调度运行,结果表明全年平均调峰率提高了20.5%,充分显示了优化水电输送与分配方式的巨大潜力。

节能环保结合市场机制的水火发电协调优化

在国家节能环保的政策下,水火发电计划如何与市场机制有机结合,是值得研究的问题。为了综合协调各方面的因素,本文提出了一个市场环境下水火电协调的日交易计划多目标模型。模型兼顾了电力市场交易的竞价公平性与环境保护之间的协调,以火电购电费用最低,火电污染气体排放最小和水电发电量最大为目标函数。一种基于多维粒子修正的改进PSO算法用于求解多目标模型。通过算例,验证了该方法的简单有效性。最后通过基于相对熵均衡性评价模型,对决策结果进行评价与选择。

梯级水库群汛前消落控制多目标优化方法

大型水库汛前消落控制是流域梯级乃至整个水电系统调度的核心问题之一,关系到电网的安全、稳定、经济运行。该文以乌江干流梯级水电工程为背景,结合贵州电网水火电协调运行需求,提出梯级水库群汛前消落控制多目标优化方法,引入"基尼系数"描述梯级蓄能消落均衡程度,构建了蓄能消落基尼系数最小和发电量最大多目标优化模型;提出耦合"随机原则"和"满意原则"的多情景决策方法,挖掘来水不确定性及年初蓄能状态对目标变化趋势的影响,确定不同情景下蓄能消落基尼系数控制边界,以优选适合的梯级水库汛前消落控制方式。实际应用结果表明,该文方法可以兼顾发电效益和梯级蓄能均衡消落控制需求,得到便于实际调度操作的消落控制方式。

电力市场中水电的当量定价及其收支平衡分析

提出了电力库联营情况下水电竞争上网的方式和定价方法。水电仅通过申报日上网电量与容量参与竞争上网。电力交易中心遵循的基本原则是优先使用水电 ,但是水电上网电价由其等值火电的上网电价决定。首先在峰修整去除水电后的剩余负荷曲线上 ,按火电竞价上网的实用当量电价法确定火电机组的最优加载顺序和上网电价 ,然后将水电机组插入剩余负荷曲线 ,确定水电机组的加载位置 ,并以相邻火电机组的上网电价的加权平均作为其上网电价。最后讨论了水电的年收支平衡问题 。