計及閥點效應的電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度與水火電優(yōu)化及多目標評價研究.pdf

1、以互聯(lián)、清潔、智能為發(fā)展方向的電力系統(tǒng)，未來的規(guī)模日益龐大，復雜程度更高。作為對電力系統(tǒng)發(fā)電資源的一種綜合優(yōu)化配置手段，電力系統(tǒng)優(yōu)化運行能節(jié)約一次能源消耗以及相應的成本，特別是在未來系統(tǒng)規(guī)模更大、復雜度更高時，將能創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益，因而一直以來都是電力工業(yè)的一個重要研究課題。電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度與水火電的優(yōu)化調(diào)度是電力系統(tǒng)優(yōu)化運行的兩個重要研究內(nèi)容。本文圍繞上述兩個方面內(nèi)容，開展研究工作。電力系統(tǒng)經(jīng)濟調(diào)度方面的具體內(nèi)容如下:
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2、)分析閥點效應產(chǎn)生的物理原因，對二次型、分段線性以及正弦波折狀的機組耗量曲線進行連續(xù)性、可導性以及凸性的分析。閥點效應使機組的耗量特性不再是光滑的凸函數(shù)，而是在整體上連續(xù)不可微的非凸函數(shù)，各閥點是不可微點，閥點間的曲線是連續(xù)可微的近似凹的。在此基礎上，對閥點經(jīng)濟調(diào)度問題的可行域、目標函數(shù)進行分析，根據(jù)目標函數(shù)分段連續(xù)不可微的特點，提出縮減定義域的方法，在局部區(qū)間內(nèi)對經(jīng)濟調(diào)度問題進行局部優(yōu)化，使模型能夠簡化，降低求解難度，從而得到經(jīng)濟調(diào)度

3、問題的極值點。
　　2)經(jīng)濟調(diào)度問題的目標函數(shù)為凸函數(shù)時，通過求解二次凸的目標函數(shù)問題的解來獲取局部極值區(qū)間，以將問題的定義域進行縮減，把問題變?yōu)榍蠼饩植繕O值問題。利用等微增率原理的思想，提出選擇性方法一(SM1)，對局部極值區(qū)間上連續(xù)不可微凸目標函數(shù)的經(jīng)濟調(diào)度問題進行極值點求解。當目標函數(shù)是不同類型凸函數(shù)混合求和時，先用選擇性方法一來確定分段線性耗量曲線機組的出力，剩余二次凸函數(shù)耗量曲線的機組再進行負荷最優(yōu)分配，從而得到最優(yōu)解。

4、通過計算最優(yōu)解的次微分數(shù)值，校驗其次微分形式表述的凸規(guī)劃最優(yōu)性條件是否滿足，判斷其是否是問題的最優(yōu)解。
　　3)對閥點效應經(jīng)濟調(diào)度的極值點分析可知該問題的穩(wěn)定點是極大值點，因此采用求解極值條件(KKT條件)方程的方法不適用于閥點效應經(jīng)濟調(diào)度問題的求解。而該問題的極小值點都是目標函數(shù)的不可微點，也即機組采用以閥點作為分段點的分段線性函數(shù)時，經(jīng)濟調(diào)度問題可行域的頂點。因此，可以通過對線性規(guī)劃問題可行域頂點進行尋優(yōu)的方法來尋找問題的極值

5、點。
　　4)對機組采用正弦波折狀耗量特性的閥點經(jīng)濟調(diào)度問題，提出選擇性方法二來對其極小值點，即對應線性規(guī)劃問題可行域的頂點來進行尋優(yōu)。該方法將機組全部采用分段線性耗量曲線時經(jīng)濟調(diào)度問題的最優(yōu)解作為初始的近似解，將各機組出力附近的2～3個閥點或邊界點作為可選點來確定局部極值區(qū)間，進行定義域的縮減。在此局部區(qū)間內(nèi)搜尋可行域的頂點，從而找到最優(yōu)解。算例分析的結(jié)果表明了方法的可行性與有效性。
　　水火電力系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)度方面的具體研究

6、內(nèi)容:
　　1)在對水庫水能進行詳細分析的基礎上，基于效益與節(jié)能的思想，將火電廠的煤耗量進行等效折算成水量后，建立以各個電廠單位電能消耗的資源總和最小為目標的優(yōu)化模型，以此為調(diào)度準則指導水火電的優(yōu)化調(diào)度。算例分析表明，該模型能夠很好的體現(xiàn)效益優(yōu)先，節(jié)約資源的思想，即單位電能所消耗資源小的機組優(yōu)先發(fā)電，多發(fā)電。
　　2)基于電力系統(tǒng)經(jīng)濟運行、排放要求以及梯級電站運行等多個方面的考慮，建立以火電機組耗量最小、火電機組排放最小以及