机组组合

摘要： 为避免传统的非协同优化模式下水火电系统检修计划和机组组合方案之间可能存在的冲突,文中以最小化系统总成本和检修计划调整成本为目标,考虑梯级水电耦合特性,建立水火电检修计划与机组组合协同的优化模型,并将其转换为混合整数线性规划模型。文中提出采用目标标度集合方法加速求解,将模型求解分成2个阶段。在第一阶段,标度目标函数中整数变量的系数,探测可能为0的整数变量;在第二阶段,确定取0值的整数变量并将其固定,求解简化的混合整数线性规划模型。以6机水火电系统和某实际省级86机水火电系统为测试系统,验证了文中所提模型与非协同优化相比,能获得更经济合理的检修计划和机组组合方案,所采用的目标标度集合方法能有效提高求解速度。

摘要： 针对大规模风电接入电力系统带来的消纳问题,提出一种考虑需求响应及抽水蓄能的鲁棒机组组合优化方法。一方面,建立计及需求响应和抽水蓄能机组运行特性的数学模型,协同优化提高系统运行的灵活性;另一方面,采用考虑不确定预算的风电功率不确定集合描述风电随机波动特性。综合考虑系统运行约束及鲁棒可行性约束,采用基于仿射补偿机制的再调度策略,以系统运行成本最小为目标构建鲁棒机组组合模型,同时根据对偶原理将构建的鲁棒优化模型转化为确定性的数学规划问题进行优化求解。在改进的IEEE 39节点系统中进行算例仿真,验证了所提方法的正确性和有效性。

摘要： 随着风电渗透率上升,电力系统惯性响应和一次调频能力下降,频率安全问题凸显,有必要在机组日前发电计划安排中考虑频率安全约束。依据电力系统频率安全要求,提出了考虑频率跌落最低值的频率安全约束构造方法。同时引入风电综合惯性控制使风电机组参与一次调频,在此基础上建立了考虑频率安全约束及风电综合惯性控制的机组组合模型。运用M语言动态控制多机频率响应模型进行Simulink仿真,并将其嵌入到改进粒子群优化算法中迭代求解。含风电的IEEE39节点系统算例结果表明,所提模型和方法能有效提升系统频率响应能力,保证系统安全运行。

摘要： 由于风电具有波动性、不确定性、和可预测性差等特性,若想提高风电穿透率,则需充足的灵活可调节电源来消纳大规模风电,因此,在电源电网协调规划中需要考虑风电、灵活可调节电源和普通常规燃煤电源的合理比例。本文利用K-Means聚类方法从实际数据中抽样出典型日不同时刻的负荷和风速值,以规划期每一年数个典型日的净负荷高峰和低谷为基础,建立能够同时考虑风电、燃气发电和燃煤发电的动态电源电网协调规划数学模型。该模型的目标为在满足电网安全运行约束的前提下,对候选机组和候选线路进行最优投资以保证规划期内投资成本和运行成本总现值最小。同时利用简化的机组组合模型模拟各典型日内电力系统中各类型机组的调度运行,以阐述燃气发电机组对风电和负荷波动性的灵活调节作用。所建立的数学模型是一个混合整数线性规划模型,利用GAMS软件实现编程对模型进行求解,IEEE-30节点算例验证文中所提出模型的有效性。

摘要： 为有效解决风电出力不确定性导致的机组组合问题,基于非参数核密度估计风电功率预测误差概率密度分布,提出一种日前-实时阶段的双层优化模型。首先,基于风电功率预测误差概率密度分布,构建风电功率上下波动域。其次,建立非参数核密度估计风电最佳置信水平的双层优化模型,上层以风电-火电协同运行成本最小为目标,下层以风电和火电输出功率控制偏差最小为目标,并通过CPLEX求解器进行模型求解。最后,在改进的IEEE 30节点和改进的IEEE 118节点系统中,采用中国新疆地区某风电场实际数据进行验证。实验结果表明,文中所提模型可以降低系统运行成本,并且可以协调风电和火电的实时输出功率,抑制风电场有功功率波动。

摘要： 采用燃气轮机和电转气设备以提高电力系统调度的灵活性,实现可再生能源的完全消纳。将风、光、传统负荷等归一视为广义负荷,在日前24 h调度中利用粒子群算法求解火电机组组合问题,初步确定机组出力计划。根据日前24 h调度计划、日内1 h负荷预测、火电机组出力与负荷之间的偏差以及储气管道压力,设计多变量模糊控制策略确定燃气轮机和电转气设备的出力,以修正前一阶段调度计划的偏差;在燃气系统不能完全修正偏差的情况下,通过经济调度微调火电机组出力,实现偏差的完全修正。采用改进的10机39节点测试系统对所提调度方法进行验证,算例结果表明,通过燃气轮机和电转气设备可提高电力系统优化运行的有效性和经济性。

摘要： 风电具有天然的不可控性和随机性,大量并网给电力系统调度计划带来困难,在电力系统日前机组组合计划中计及风电出力的不确定性,有利于提高电力系统优化运行的精细度。文中通过系统旋转备用将风电出力的预测误差纳入机组组合的数学模型中,为求解含风电的机组组合问题,设计了双层求解方法,外层采用量子离散差分进化法优化传统火电机组的启停状态,内层采用二次规划法优化求解负荷分配的经济调度问题,以提高算法的求解精度。最后通过10机系统算例仿真,验证了文中算法的有效性。情景仿真得出在电力系统日前机组组合阶段中考虑风电出力的波动性和预测误差,可以提高电力系统供电可靠性,也为电力系统运行节省了费用,但随着风电出力预测误差的最大,系统所需旋转备用也会变化,使得发电费用也会增加。

摘要： 随着高比例可再生能源并网,电力系统运行的不确定性进一步增强,加剧了电力系统调度运行的决策难度。鲁棒优化(robust optimization,RO)方法处理该类问题具有一定优势,综述了鲁棒优化在电力系统机组组合决策中的应用。首先分析了经典鲁棒优化不确定性集的构造、单阶段及二阶段经典鲁棒优化一般模型,并对二阶段经典鲁棒优化机组组合(robust optimization unit commitment,RO-UC)模型及求解方法进行归纳;其次,阐述了基于随机向量矩和随机变量概率分布的模糊集构建,并总结分布鲁棒优化机组组合(distribution robust optimization unit commitment,DRO-UC)在电力系统问题中的应用;最后对比分析了经典鲁棒优化和分布鲁棒优化方法特点和适应场景,并对鲁棒优化机组组合研究方向进行展望。

摘要： 传统的概率分布模型在不确定性建模方面主要依赖于模型的选择,但假定的单一模型往往无法准确刻画随机量的复杂变化规律。除此之外,参数概率模型对随机量之间时间、空间相关性的描述不够,而基于连接函数等相关性建模方法在描述多个随机量的相关性方面又过于复杂,给模型实际应用增加了难度。通过采用一种数据驱动的不确定性建模方法,提出了一种数据驱动下的两阶段机组组合模型,基于非参数狄利克雷过程高斯混合模型(DPGMM)和变分贝叶斯推断(VBI)方法来描述风电、光伏和负荷的不确定性,考虑了多风电场和各节点负荷间的相关性,并采用传统数学优化方法对所构建的机组组合模型进行求解。最后,在IEEE-30节点算例系统上进行了仿真验证,结果表明,采用DPGMM模型能够较好地拟合随机量的概率分布并描述随机量之间的相关性。

摘要： 为应对风电场出力的波动性和随机性给机组组合带来的问题,提出了基于Kullback-Leibler(KL)散度的含储能机组组合的两阶段分布鲁棒优化模型。在电池储能的运行模型的基础,将电池储能模型嵌入到传统的火电机组组合模型中,建立了含储能的机组组合两阶段优化模型;基于KL散度构建了风电场出力的模糊集,形成了含储能机组组合的两阶段分布鲁棒优化模型,通过对偶变换和广义Benders分解将其转化成易于求解的混合整数凸优化模型进行求解。通过IEEE RTS 24节点系统仿真结果表明,所提出的分布鲁棒优化方法保守性优于鲁棒优化方法,经济性接近随机优化方法,且随着KL散度增大,机组组合成本缓慢增加。

摘要： 本文考虑系统中普遍存在的多重不确定因素,引入不确定规划理论,将风电和负荷出力的不确定性表示为预测误差的不确定性.由于其出力特性的各不相同,分别采用模糊变量和随机变量处理,建立了模糊变量和随机变量共存的混合机会约束机组组合模型.根据所建模型,提出了混合模拟的进化算法进行求解.最后,为了证明模型的正确性,本文采用简化算例进行验证,结果分析表明所建模型的合理性和有效性.

摘要： 将多Agent系统(MAs)引入到多目标机组组合优化中,并建立MAs模型,利用智能Agent的自学习能力与模糊信息融合对机组组合进行求解,该方法不仅可以减少内存的占用率,还能够节省大量时间,最后通过仿真验证了该模型与算法的有效性和可靠性.

摘要： 安全约束机组组合(Security-Constrained Unit Commitment,SCUC)问题是考虑电力系统安全约束的机组开停机及出力计划规划问题,由于其关系到电力系统安全、经济、可靠运行,因此成为国内外研究的热点.基于目前在该领域的研究现状,本文归纳了安全约束机组组合研究的关键问题,指出该问题使用较多的模型,及以直接法和解耦法为代表的求解算法目前的研究现况.在此基础上,对安全约束机组组合所开展的研究的前景进行了展望.

摘要： 本文提出了一种带修复操作的整型编码遗传算法(r-ICGA)用于求解发电机机组组合问题。算法采用整型数串的编码方式,有效减小了染色体的长度。同时引入一种新的修复操作,对进化过程中产生的新个体执行修复,使之满足各项约束的限制成为可行个体。与罚函数约束处理方法相比,所提算法在目标函数中不引入惩罚项,避免了对不可行解进行经济负载分配,节省了大量计算时间。将所提方法应用于六种不同规模的机组组合实际问题,仿真结果表明r-ICGA算法具有更好的求解精度和计算效率；随机组规模扩大算法程序的执行时间近似线性地缓慢增长,表明了r-ICGA比其它算法更适合于求解大规模机组组合问题。

摘要： 本文以电力系统的水火协调（ Hydrothermal Coordination，HTC）问题作为研究对象，并考虑机组组合和电网安全约束，通过计算，找到一个最优的联合调度方案，使指定的系统总运行费用得以优化。本文对实际电网系统进行区域的划分，各个区域通过联络线连接起来，可有效地对联络线的传输功率进行约束，较好地协调了区域间水火机组的出力，也较好地解决了电网安全约束问题。考虑机组组合和电网安全约束的电力系统水火协调，一直是电力系统运行中重要的研究课题，该问题是一个具有复杂约束条件的大型动态、非凸、有时滞的混合整数非线性规划问题，现有的方法难以满意的解决这一难题，而本文运用GAMS软件DICOPT求解器对算例系统进行了有效的计算，制出合理的水火发电计划，取得了满意的效果。

摘要： 根据原始问题的扰动KKT条件，提出了一种基于最优步长的内点非线性规划算法求解含风电场的电力系统机组组合(UC)问题。该算法是原始对偶内点法(PDIPM)的改进形式，结合了内点信赖域算法搜索原始空间最优步长。针对最优步长问题中因非线性约束和边界条件造成模型难以精确求解的问题，引入标准步长的概念进行了简化。该算法能保证机组启停机变量收敛于边界，比PDIPM具有更好的可行性。文章采用了二次松弛法处理模型中的{0,1}变量，对是否计及汽轮机阀点效应影响的情况进行了比较分析。通过10台常规火电机组系统算例的仿真，验证了方法的有效性和经济性。

摘要： 风电场输出功率具有随机性和间歇性，其大规模并网使电力系统运行中机组组合决策问题日益复杂，传统机组组合方法面临挑战。由此，提出计及风电的机组组合的两阶段随机优化模型。该模型采用场景树以模拟日前风电功率预测的误差，将火电机组启停以及启动后机组运行位置视为两阶段随机优化模型下的不同阶段决策，其中，第一阶段对应火电机组的启停，第二阶段对应启动后机组的调度，通过引入场景束约束使不同运行场景下的第二阶段决策量之间建立了联系，满足了非预测条件。第一阶段决策结果决定第二阶段决策量应对各种可能运行场景的调整能力，若调整能力不足将使某些场景下由于控制手段受限而导致功率不平衡，而调整能力过剩会导致整体经济性变差，如此两个阶段的决策量相互牵制构成一个完整的数学优化模型。在求解过程中，应用场景缩减技术来权衡计算速度和精度之间的关系，通过算例验证了两阶段随机优化模型对此问题求解的有效性。

摘要： 本文提出了一种含风力发电的考虑风电出力随机性的电力系统机组组合模型。提出2个指标量化风电出力的不确定性对电力系统机组组合的影响：期望风电出力不足和期望风电出力过量。在此基础上，采用3个标准评估含风力发电系统的向上旋转备用需求和向下旋转备用需求。这3个标准分别是：概率性标准，“费用-效益”优化标准，以及综合性评价标准。在此基础上，提出了3个旋转备用需求评估标准下的含风电机组系统机组组合模型。采用含有3台风电机组的26机电力系统进行仿真计算，讨论了3种旋转备用量化标准下机组组合问题的特点。

摘要： 目前，越来越多的风电并入电网。风电的随机性成为现阶段机组组合问题的难点。本文采用机会约束规划方法对含风电场的机组组合问题建模，并采用基于随机模拟的QPSO算法对该问题进行了求解。通过对10机组系统进行仿真计算，并与其它讨论常规机组机组组合的文献结果相比较，表明加入一定比例的风电后，系统的运行费用有明显的减少。同时风电加入会改变系统启停计划并对系统备用容量有较大影响。

摘要： 随着风电规模的逐年扩大，传统的旋转备用容量确定方法已不再适用。本文研究了风电出力误差的概率分布特性，并将其带入电力系统可靠性的计算中，由此提出了代替原有旋转备用约束的电力系统可靠性指标约束。采用拉格朗日松弛法对机组组合进行了求解，算例表明本文提出的旋转备用确定方法在经济型上与可靠性上都是可行的，对风电系统的运行有一定的参考价值。

摘要： 本发明公开了一种基于变频空调虚拟机组建模的机组组合方法，包括如下步骤：(1)建立单台空调的热力学模型和电气模型；(2)通过负荷聚合商对空调群进行集中调度与控制，建立空调群的聚合模型；(3)依据传统机组特性进行虚拟机组建模，并建立用户响应不确定情况下虚拟机组的成本函数；(4)在日前市场中，根据次日负荷和温度预测，建立传统机组和虚拟机组的联合机组组合模型，安排次日调度计划；(5)在实际调度过程中，综合考虑负荷聚合商的经济利益与参与虚拟机组建模的用户公平性和舒适度，实现负荷调整量在用户之间的优化分配。本发明实现了空调群的集中调度控制，减少了相关调度部门的计算量和控制难度。

摘要： 一种热泵用风机盘管机组、机组供热方法及机组组合装置，包括：机箱、内部水循环装置、外部水循环装置和热风装置，机箱的顶部回风格栅，机箱的侧面底部位置设有出风格栅；内部水循环装置包括换热器、三通阀、水泵、水罐和电加热器，所述水泵的出水端通过水管与水泵的输入端连接，水泵的输出端通过水管与三通阀的第一接口连接，三通阀的第二接口通过水管与换热器的输入端连接，换热器的输出端通过水管与水罐的回水端连接，外部水循环装置包括所述三通阀、所述换热器、进水管和出水管。采用内部热源和外部热源供热，供热稳定；采用下方出风，给人舒适感更好；多个机组之间可以相互并联形成机组组合装置，机组组合装置采用外部供热，提高热量利用率。

摘要： 本发明公开了一种考虑机组组合的多目标机组检修双层优化方法和系统，属于电力系统优化技术领域。包括：获取待优化电力系统中的机组发电成本数据、机组检修数据、每日用电负荷数据；将上述数据代入考虑机组组合的多目标机组检修双层优化模型，得到待优化电力系统对应的考虑机组组合的多目标机组检修双层优化模型；求解该多目标机组检修双层优化模型，得到待优化电力系统的最优的机组组合、机组检修变量、机组出力和节点电价。本发明通过建立考虑机组组合的多目标机组检修双层优化模型，综合考虑电力系统总成本、电力系统可靠性以及节点电价波动性，实现电力系统的经济和可靠运行，同时降低节点电价波动对电力市场带来的风险。

摘要： 本发明提出了一种考虑环保限产信息的日前机组组合模型的火电机组数量更新方法。在日前机组组合中，考虑环保限产社会类因素将使得到的最优解更接近实际情况。首先根据城市空气质量指数的预测值，确定对应的天气预警等级。每一天气预警等级都有相应的响应措施。按照机组容量对机组从大到小排序，并基于“上大压小”的原则，选择合适的火电机组满足电网的电力需求。同时，电力系统中部分火电机组属于超低排放机组，无需响应环保部门的环保限产指令。在对火电机组进行分类后，依据天气预警等级，在满足相应的环保限产指令的前提下，通过恰当的机组组合，使得电力生产成本尽可能低、污染物排放尽可能少。

摘要： 本发明公开了一种考虑风电机组参与电网一次调频的机组组合建模及优化方法。针对风电高渗透率电网中因常规机组一次调频能力不足导致系统供需失衡的问题，该方法基于风电机组一次调频控制策略仿真得到其有功出力特性曲线，建立风电调频出力特性简化模型。然后结合风电机组控制策略与同步机转子运动方程，推导出风电参与调频的频率约束条件，其次基于风电备用不确定性合理地增加常规机组的备用容量，建立考虑风电备用不确定性的风火联合参与调频机组组合模型。本发明在兼顾调度安全性和经济性的同时，在机组组合问题中提出一种考虑风电备用不确定性的风电机组参与调频的建模方法，并仿真说明该模型能有效提升系统承受负荷扰动的能力。

摘要： 本发明提供一种含热电联合机组的综合能源系统周前机组组合优化方法，包括：步骤1、根据系统运行成本最小化的调度目标，建立含热电联合机组的综合能源系统周前机组组合优化目标函数；步骤2、确定所述目标函数的约束条件；步骤3、依据步骤1建立的目标函数及步骤2确定的约束条件，建立含热电联合机组的综合能源系统周前机组组合优化模型并设计不同场景进行求解，得到周前机组组合方案。本发明以含热电联合机组的综合能源系统的实际运行数据为基础，求得优化后的含热电联合机组的综合能源系统周前机组组合结果，优化制定综合能源系统内热电联产机组和纯凝火电机组的启停计划，同时满足电力系统和热力系统的运行约束。

摘要： 本发明一种考虑风电机组调频控制的电力系统机组组合优化方法，属于电力系统领域；本发明对风电机组采用超速减载与虚拟惯量控制，将风机调频因素考虑进计及动态频率约束的电力系统机组组合策略研究中。可实现当火电机组常规约束下的组合方式不满足频率限值要求时，在风机减载约束范围内对风机进行控制，使风电机组具备调频能力并且提高系统惯量。

摘要： 本发明公开了考虑含频率响应控制的风电机组安全域的机组组合方法，主要步骤为：1)确定风电机组提供频率响应的安全域；2)基于风电机组提供频率响应的安全域，建立考虑风电机组安全域的机组组合模型；3)利用混合整数线性规划方法对考虑风电机组安全域的机组组合模型解算，得到考虑含频率响应控制的风电机组安全域的机组组合运行结果。本发明可广泛应用于日前调度的风电机组频率响应参数设置和同步发电机启停及出力计划。

摘要： 本发明涉及风电消纳技术领域，尤其涉及一种考虑风电并网条件下火电机组深度调峰的机组组合方法，具体是一种考虑风电并网条件下，提高火电机组调峰能力的方法。包括：机组组合的算法；机组组合的目标函数；机组组合的约束条件；机组组合的求解方法；机组组合的运算流程。本发明为大规模风电并网条件下，考虑为风电场留出一定备用以平衡风电出力的变化。在负荷较低时，常规电厂机组已经调到较低出力，如果此时风电场出力大幅增加，风电的接纳能力就会受到限制，造成弃风限电。采用遗传算法寻找全局最优解，并分析大规模风电并网条件下，火电机组深度调峰方案的经济性。解决不弃风消纳的问题，节约火电机组发电成本，使“深调消纳”具有可行性。

摘要： 本发明公开了一种计及风电预测误差时序相关性和机组启停调峰的含风电‑光热电力系统机组组合方法。该方法利用Cholesky分解和拉丁超立方抽样生成计及预测误差时序相关性的多风电场典型出力场景，将所生成的场景用于机组组合以刻画系统灵活性需求。其次，分析了限制机组进行启停调峰的运行条件，据此建立计及启停调峰的机组灵活性模型并嵌入机组组合中。该方法同时计及了电力系统灵活性需求和供给的与影响因素，使机组组合得到更优结果，提高风电消纳水平。