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。

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。

基于等微增率准则的风力水力双驱动系统最优运行方式研究

建立了风力、水力双驱动发电模型,分析了其最优运行方式,即在风能充足时主要依靠风力发电,还可以利用多余电能将低处的水抽到高处的蓄水池中储存起来,弥补枯水期的用水不足;当风能不足或进入无风期时,再释放高处水库中的水来推动水轮机,实现风力水力协调运行发电。最后通过算例分析揭示了在风电、水电之间分配负荷的内在规律,说明了通过水电配合可以减少风电的不平稳影响。

黄河上游梯级水电站短期优化调度模型及迭代解法

本文建立了一类较复杂的黄河上游梯级水电站短期优化调度模型 ,其中包括机组开停机历时约束、用水量、水库蓄水位约束 ,提出了等微增率原则与专家规则相结合的一种迭代解法。实例研究表明该算法可行 ,计算快捷 ,适应性强。

配网并串补模块交互影响分析与并补协同策略研究

针对串并联电能质量补偿装置联合运行时潜在的谐波交互影响问题,以串联电压型补偿装置DVR、并联电流型补偿装置APF为例,分析延迟效应的非线性因素对电网残余谐波电流的影响。构建基于DVR与APF联合运行的简化等效阻抗模型,分析潜在并联谐振问题,并给出解决方案。针对常态化重要负荷的谐波补偿问题,对比分析单台式、阵列式APF等两类运行模式的特点及适用场合。针对模块化APF阵列运行损耗问题,提出了基于等损耗微增率补偿策略的集中控制模式,并开展了APF阵列的工程应用案例分析。

火电厂多机组负荷优化分配的研究

在电厂总负荷一定的情况下,并列运行的机组之间存在着负荷合理分配的问题,即经济调度问题.利用等能耗微增率原理,分析了各台机组的煤耗特性和汽耗特性,得出了多机组负荷优化分配的最优方案,从而为火电机组的优化运行提供了理论依据.

分布式微电网电压恢复协调控制策略

本文针对直流微电网中的功率平衡与电压稳定问题,提出了一种分布式电源协调控制策略。该策略通过在一致性算法中引入目标吸引函数,结合等微增率原则,能够快速地搜索分布式发电单元的最优功率输出点,实现母线电压迅速恢复,使得稳定后的直流微电网总运行成本最低。本文所提出的协调控制策略,适用于直流微电网中电源的分布式控制,由于没有中心控制器,增加了系统的鲁棒性与灵活性。最后通过Matlab/Simulink搭建直流微电网仿真模型,并对仿真结果进行分析,验证了该策略的有效性。

基于广义短路比的光伏多馈入系统容量优化方法

广义短路比可用于描述电力电子多馈入系统小干扰稳定性,基于此指标研究了光伏发电(或场)多点馈入电网的总容量一定时,各点接入容量优化分配的问题,使光伏多馈入系统的小干扰稳定裕度最大。首先,建立了光伏多馈入系统的小干扰稳定分析模型;其次,利用广义短路比关于各馈入点光伏接入容量的灵敏度,提出了光伏多馈入系统的并网点容量优化方法;最后,以光伏三馈入系统为例,验证所提容量优化方法的可行性和有效性。仿真结果表明,合理分配多点接入时光伏的并网容量,能够有效提高系统的广义短路比和小干扰稳定裕度。

300MW机组调峰运行的研究与分析

论述了单元机组调峰运行方式的经济性,对机组的调峰性能进行了介绍。在热力设备并列运行时负荷经济分配的基础上,分析了并列运行锅炉、凝汽式发电机组及单元机组的负荷经济分配方案,进而根据各台机组的发电标准煤耗量与负荷的关系,利用最优化理论的多项式回归法进行推导,得出了各台机组的标准煤耗量与负荷的函数关系式,求得各台机组的发电标准煤耗微增率。

基于一致性算法的微电网风险管控策略

随着分布式发电的发展,其随机性和波动性等特征使得传统的集中控制方式难以适应当下分布式发电模式。为降低通信压力并提高微电网运行可靠性,提出了一种在一致性算法上基础考虑线路运行风险的分布式自动发电控制策略。引入风险指标概念,由负载率、严重程度及线路容量决定。风险指标与等微增率共同构成一致性因子,各节点间相互通信,通过一致性因子调节有功功率分配,使控制策略在降低发电成本的同时具有风险管控的功能。最后通过MATLAB仿真表明,这一新的控制策略能够快速完成功率优化,并在节点检测到邻接线路负载率过高时调整节点出力。

基于损耗最小化的南方西电东送通道功率优化分配实用方法

为降低西电东送电网运行过程中的输电损耗,采用理论解析法和仿真计算相结合的方法对网损最小化的西电东送通道功率优化分配策略进行研究。基于等网损微增率原则对不同直流输电通道的功率优化分配关系,确定各直流输电通道的最优功率占比;在不同直流通道功率最优分配的基础上,通过电力系统分析计算软件对交流和直流通道送电功率的合理分配关系进行寻优计算。通过分步实施的寻优策略,将多个输电通道功率优化分配的多变量优化问题简化为单变量优化问题。基于进退法、黄金分割法等一维搜索方法,可通过较少的寻优次数确定最优的输电通道功率分配方案。实例表明,提出的输电通道功率优化策略具有较强的实用性和可操作性,可为电网运行方式安排和经济运行提供重要参考。

等微增率法在厂级AGC节能负荷分配中的实用化研究

针对等微增率准则在厂级AGC节能负荷分配中的局限性,提出了煤耗率增率策略与等微增率准则相结合的算法。该方法从等微增率原理出发,采用迭代法求解,在发电厂总负荷保持不变的条件下,根据煤耗率微增率的大小调节负荷,科学分配各机组的有功功率,从而使全厂总煤耗量最小。以一个3台机组总装机容量为1 800 MW的火电厂为例,对其经济运行点进行计算,结果表明采用该方法有效解决了等微增率法的弊端,优化分配机组负荷后减少了煤耗率,节能效果明显,是一种实用化的节能负荷分配算法。

350MW级多炉型能源站的配置和运行优化

根据350MW级用户热负荷持续时间图,结合链条炉、煤粉炉、循环流化床锅炉的成本与容量、效率与负荷率的关系,建立以投资成本和运行成本为目标的数学模型,依据能量平衡、燃烧稳定性和锅炉调节特性形成约束条件,对该数学模型采用等微增率算法和序列二次规划算法分别进行最优化求解,对于配置优化,等微增率算法给出一台容量为51MW的链条炉,一台容量为187MW煤粉炉,一台容量为130MW的循环流化床锅炉;序列二次规划算法给出一台容量为38MW的链条炉,一台容量为214MW煤粉炉,一台容量为108MW的循环流化床锅炉,对比能源站规范设计三台180MW煤粉炉的配置,等微增率算法优化配置的投资成本减小17.6%,序列二次规划算法优化配置的投资成本减小21.2%。针对该用户侧连续14天共336个时间点的热负荷数据进行运行优化,相比于规范设计方法,等微增率法的运行成本降低10.4%,序列二次规划算法的运行成本降低15.7%。

等微增率复合遗传算法在负荷分配中的应用

以大型火电厂为对象,研究厂级机组负荷优化分配问题。将基于经典数学规划理论的等微增率法和智能遗传算法两者结合,提出了一种名为等微增率复合遗传算法的新型改进算法。改进的算法利用等微增率法确定最佳分配方案的大致范围,通过缩小遗传算法中初代种群选取范围的方法提高算法收敛速度和寻优准确性,体现了禁忌搜索的算法思想。通过对等微增率法、传统遗传算法、改进算法三者的性能分析比较,结果表明:3种算法结果基本一致,形成相互验证,均可准确计算厂级负荷分配问题;改进后的等微增率复合遗传算法,相较于传统遗传算法有更好的收敛性能,且不易陷入局部最优。

一种基于等排放微增率的电力系统碳排放权分配机制研究

分析了火电机组的碳排放特性,提出了一种多机组碳排放权分配的等排放微增率原则,证明了基于该原则的碳排放权分配可以使系统的减排效果达到最优。通过引入算例,对基于等排放微增率的碳排放权分配机制和基于排放绩效的碳排放权分配机制进行了计算分析,从分配结果来看,基于等排放微增率的分配机制的减排效果要优于排放绩效的分配机制。另外,基于等排放微增率的分配机制能够很好的融合到机组出力计划的编制中,具有较好的适应性。

城网有功优化调度的数学模型

介绍了等耗量微增率准则的结构和原理，以此为基础成功地建立了城区配电网有功优化调度的数学模型，提出了最优调度的概念。通过对鄂州城网的实例计算证明提出的数学模型是成功的，为城网改造及优化调度、降低网损提供了理论依据。

大规模风光储场站群功率跟踪优化控制实时仿真

“双碳”目标下,风光储场站群将成为新型电力系统电源侧的典型形态,功率跟踪控制是其并网运行应具备的基本能力。提出一种考虑储能寿命损耗的风光储场站群功率跟踪优化控制策略及其闭环仿真方法。首先,以某地大规模风光储场站群示范工程作为仿真对象,搭建了基于实时数字仿真器(real time digital simulator,RTDS)的硬件在环实时仿真平台;然后,考虑储能运行状态对储能寿命衰减的影响,建立了精细化的储能寿命退化模型,并进一步提出基于储能等寿命退化的风光储场站群功率指令分配策略和基于储能实时补偿的风光储场站指令跟踪策略。最后,通过对不同测试工况、不同时间尺度的算例闭环仿真测试,验证了所提控制策略的有效性和鲁棒性。

计及无功电价的无功优化规划

电力系统各种经济调度理论将随着电力市场的实现而相应地改变 ,介绍了在计及系统无功电价的基础上提出无功补偿优化的数学模型。通过算例证明 ,该目标函数及其算法合理有效 ,具有较大的理论意义及实用价值。