考慮電網(wǎng)典型日需求的水火電長期協(xié)調(diào)方法研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展、城鎮(zhèn)化和工業(yè)化不斷提高，電力需求在不斷增加。水電作為清潔可再生能源，在電力系統(tǒng)中的比重越來越大，水電的持續(xù)健康發(fā)展對(duì)調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排具有重要意義。在電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行中，水電不但要盡量多承擔(dān)發(fā)電任務(wù);同時(shí)，因其啟停方便、運(yùn)行成本低廉，還要承擔(dān)調(diào)峰、調(diào)頻等任務(wù)，以保證電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。火電作為我國電力供應(yīng)的基礎(chǔ)，存在著污染排放的問題，根據(jù)我國《節(jié)能發(fā)電調(diào)度辦法（試行）》，火電需要根據(jù)煤電等微增率原則安排發(fā)電，

2、并逐步淘汰一些高能耗的發(fā)電機(jī)組。此外，電力系統(tǒng)在發(fā)、供、用電過程中，有相當(dāng)大的電量損耗，主要是變壓器、電力線路、電動(dòng)機(jī)等電氣設(shè)備的傳輸損耗。針對(duì)以上問題，研究如何在電力系統(tǒng)長期調(diào)度中考慮前述電網(wǎng)短期運(yùn)行需求具有重要意義。本文分別從梯級(jí)水電站長期調(diào)度、水火電長期優(yōu)化調(diào)度和水火電多目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度的角度展開研究，具體內(nèi)容如下:
　　(1)針對(duì)傳統(tǒng)遺傳算法在梯級(jí)水電站長期優(yōu)化調(diào)度中運(yùn)行效率低的問題，提出了在多核環(huán)境下的粗粒度并行遺傳算法，該

3、算法在Fork/Join框架下，通過線程池技術(shù)，充分使用了計(jì)算機(jī)多核CPU資源，加快了計(jì)算速度。在瀾滄江流域5個(gè)梯級(jí)水電站的算例結(jié)果表明，所提并行遺傳算法大大縮短了優(yōu)化計(jì)算的時(shí)間，計(jì)算速度成倍增加，大幅提高了CPU的利用效率，并實(shí)現(xiàn)了負(fù)載均衡。在處理水火電優(yōu)化問題時(shí)，通常將水電調(diào)度作為一個(gè)重要子系統(tǒng)，因此水電優(yōu)化調(diào)度研究是水火電優(yōu)化調(diào)度研究的基礎(chǔ)工作。
　　(2)針對(duì)水火電力系統(tǒng)長期優(yōu)化調(diào)度問題，將典型日水電逐次切負(fù)荷分配引入長期

4、調(diào)度，分別采用水電發(fā)電量最大目標(biāo)和水電最小出力最大目標(biāo)，建立了水火電長期聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型，并應(yīng)用POA算法對(duì)模型進(jìn)行求解。最后，兩種模型求解結(jié)果對(duì)比表明:水電發(fā)電量最大模型的煤耗量較低，系統(tǒng)更加節(jié)能環(huán)保;而水電最小出力最大模型各月出力變化較小，可以保證水電枯期調(diào)峰電量充足，并使火電出力更平穩(wěn)。省級(jí)電網(wǎng)或地區(qū)電網(wǎng)可以根據(jù)水電調(diào)節(jié)性能以及水電所占裝機(jī)比例選擇適合于本地區(qū)的方法。
　　(3)針對(duì)水火電力系統(tǒng)長期優(yōu)化調(diào)度問題，將電網(wǎng)最優(yōu)潮

5、流和水火電站長期優(yōu)化調(diào)度相結(jié)合，提出了考慮水電發(fā)電量最大、水電棄水量最少、火電煤耗最低以及全網(wǎng)網(wǎng)損最小的多目標(biāo)水火電聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型。該模型考慮了水電站水位約束、水電站流量約束、水量平衡約束、水火電源出力約束、潮流計(jì)算功率平衡約束以及電網(wǎng)安全約束，采用線性加權(quán)方法將多目標(biāo)轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)。以每月典型日負(fù)荷曲線為基礎(chǔ)，將水電逐次切負(fù)荷與火電等微增率分配機(jī)組出力相結(jié)合，計(jì)算水火電出力分配、電網(wǎng)潮流及網(wǎng)損，最后采用遺傳算法進(jìn)行求解。通過IEEE-