多目标网厂两级负荷优化调度研究

摘要

随着电力市场化进程的日益深入，厂网分开、竞价上网等一系列改革措施的逐步实施，改革传统发电调度方式，开展节能发电调度成为电力系统应对节能减排、保证电力工业可持续发展的重要手段。为此，本文进行了节能发电调度模式下的网厂两级负荷优化调度问题的研究。
　　首先，本文针对火电厂所面临的实际问题，充分考虑发电成本、污染物排放以及负荷调整时间，构建了节能调度模式下的基于经济性、环保性和快速性的多目标厂级负荷优化分配模型。将经典的多目标优化方法中的理想点法和分目标乘除法分别应用于火电厂多目标负荷优化调度问题，实现了多目标问题的单目标转化，采用自适应免疫疫苗算法进行模型求解，在达到较好的优化效果的同时，提高了优化方案的简洁性。
　　其次，考虑的是基于风电功率预测的风火短期联合优化凋度问题，通过网内火电机组提供正、负备用容量以应对风电出力的波动性和随机间歇，建立一个以兼顾系统发电成本和环境保护作为目标函数，考虑火电机组出力、升降负荷速率以及最小启停时间，系统有功平衡和备用容量作为约束条件的含风电场电网多目标负荷优化调度模型。针对风电的随机性，对传统的机组优先顺序表构建方法予以改进，综合考虑了机组的经济性以及负荷升降速率。采用启发式搜索方法确定机组组合方式，等比例分配法进行机组间备用容量的分配，为解决风火短期联合优化调度问题提供了新思路。
　　最后，随着风电入网规模的不断增大，鉴于火电的调节能力将不足以弥补风电的随机性与波动性，为此单纯研究风电和火电的联合调度将具有一定的局限性。本文将水电引入风火联合优化调度系统中，分别构建了风电-火电-梯级水电和风电火电-抽水蓄能电站的短期联合优化调度模型。根据节能发电调度原则，设计了风水火联合优化流程体系，针对梯级水电和抽水蓄能电站各自的运行特点，制定了不同的优化调度策略。实验仿真表明，本文方法能够很好的发挥水电的优势，减轻了火电在应对风电波动以及负荷峰谷差的压力，很好的解决了风电、火电以及水电之间的多电源协调优化问题。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．1．1 我国节能发电调度的措施及效果

1．1．2 我国节能发电调度中存在的问题

1．2 国内外研究现状及发展动态分析

1．2．1 电力系统负荷优化调度发展历程

1．2．2 风火联合优化调度研究现状

1．2．3 风水火联合优化调度研究现状

1．2．4 火电厂厂级负荷优化分配研究现状

1．3 本文所做的主要工作

1．3．1 主要研究内容

1．3．2 论文组织结构

第2章 多目标厂级负荷优化分配的研究

2．1 引言

2．2 负荷优化分配总时间

2．3 火电厂多目标负荷优化分配模型

2．3．1 目标函数

2．3．2 约束条件

2．4 模型处理与转化

2．4．1 理想点法原理简介

2．4．2 分目标乘除法原理简介

2．5 目标期望值完成率模型

2．6 火电厂多目标负荷优化分配的自适应免疫疫苗算法实现

2．6．1 遗传算法的基本思想

2．6．2 算法融合思想

2．7 实验仿真

2．8 本章小结

第3章 风火短期联合优化调度研究

3．1 引言

3．2 风火联合优化调度的数学模型

3．2．1 目标函数

3．2．2 约束条件

3．3 风火联合优化调度的模型求解方法

3．3．1 火电机组排序及机组组合方式的启发式搜索

3．3．2 火电机组间的备用容量分配与负荷优化分配

3．4 算例分析

3．5 本章小结

第4章 风电-火电-梯级水电联合优化调度问题的研究

4．1 引言

4．2 风电-火电-梯级水电联合优化调度的数学模型

4．2．1 目标函数

4．2．2 约束条件

4．3 模型求解

4．4 算例分析

4．5 本章小结

第5章 风电-火电-抽水蓄能电站的联合优化调度研究

5．1 引言

5．2 抽水蓄能机组模型原理分析

5．3 风电-火电-抽水蓄能电站的联合优化调度的数学模型

5．3．1 目标函数

5．3．2 约束条件

5．4 模型求解

5．4．1 抽水蓄能电站的优化调度策略

5．4．2 火电系统的优化调度策略

5．5 算例分析

5．6 本章小结

第6章 结论与展望

6．1 结论

6．2 展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢