第四講電力系統(tǒng)機組優(yōu)化組合ppt課件

1、第四講 電力系統(tǒng)機組優(yōu)化組合黃琦博士電子科技大學(xué)自動化工程學(xué)院電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室主要內(nèi)容n概述n機組投運問題的求解n動態(tài)規(guī)劃法求解機組優(yōu)化組合問題電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室概述n人類活動是有周期性的，用電也有周期性n日負(fù)荷周期、周負(fù)荷周期、季節(jié)性負(fù)荷周期n負(fù)荷周期帶來了發(fā)電的經(jīng)濟問題：堅持一切機組運轉(zhuǎn)付出的代價是宏大的。n定義：機組投運unit commitment是指將給定的機組開啟、并與電網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián)同步運轉(zhuǎn)n為了經(jīng)濟問題，可以根據(jù)當(dāng)前和未來一段時間內(nèi)的負(fù)荷要求將部分機組退出運轉(zhuǎn)。即，

2、根據(jù)當(dāng)前和未來一段時間的負(fù)荷需求來決議投運足夠的機組滿足要求，同時使機組起停費用最小化n與經(jīng)濟調(diào)度的區(qū)別：后者假設(shè)曾經(jīng)有N臺機組銜接到系統(tǒng)，只是制定一個經(jīng)濟的分配方案；而前者更復(fù)雜，假設(shè)N臺機組可供調(diào)度，需求根據(jù)當(dāng)前負(fù)荷情況和負(fù)荷預(yù)測來決議哪些機組參與效力。電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室概述-機組投運舉例最經(jīng)濟的方案是只開第一臺機組！最經(jīng)濟的機組！電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室概述1200MW-500MW，步長50MW1000，三臺機組600P從開機到并網(wǎng)需求花一段時間最小開停時間n人力約束：多臺機組不

3、能夠同時開停n啟動費用冷啟動、熱啟動機組投運問題的求解電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室機組組合問題n機組組合機組組合UC是在知系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測、水電是在知系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測、水電方案、交換方案、燃料方案、網(wǎng)損修正、機組方案、交換方案、燃料方案、網(wǎng)損修正、機組形狀的情況下，制定一段時間內(nèi)發(fā)電機組的運形狀的情況下，制定一段時間內(nèi)發(fā)電機組的運轉(zhuǎn)方案和啟停方案，使系統(tǒng)發(fā)電和啟?？傎M用轉(zhuǎn)方案和啟停方案，使系統(tǒng)發(fā)電和啟?？傎M用最低。最低。UC本質(zhì)上是一個優(yōu)化組合問題，實際本質(zhì)上是一個優(yōu)化組合問題，實際上只需把所調(diào)查的機組群一切能夠的組合進(jìn)展上只需把所調(diào)查的機組群一切能夠的

4、組合進(jìn)展比較即能得到最正確的組合方式。但這種一切比較即能得到最正確的組合方式。但這種一切能夠的組合在實踐問題中是一個天文數(shù)字能夠的組合在實踐問題中是一個天文數(shù)字.電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室機組投運問題的求解n窮舉法brute force method是不適宜的n全部機組的組合：n對于M個時間間隔，將能夠有 種組合n對于1天24個小時、每小時一個間隔、5臺機組，能夠的組合有：21N(21)NM356.2 10電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室機組投運問題的求解n優(yōu)先級列表法-Priority list m

5、ethodsn基于一些簡單的停機規(guī)那么n經(jīng)過列舉在各負(fù)荷程度下一切機組組合n或者比較各機組的滿負(fù)荷平均費用n典型的停機規(guī)那么：n在每一時間間隔有負(fù)荷下降時，確定列表上下一臺機組停機能否會滿足負(fù)荷以及旋轉(zhuǎn)備用要求n假設(shè)不滿足，該機組繼續(xù)運轉(zhuǎn)n確定需求下一次啟動該機組的時間n假設(shè)該時間小于最小停機時間，那么該機組繼續(xù)運轉(zhuǎn)n比較費用來確定能否投運該機組n后續(xù)H小時運轉(zhuǎn)費用n重開機費用電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室機組投運問題的求解電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室機組投運問題的求解動態(tài)規(guī)劃法求解機組優(yōu)化組合問題電

6、力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室動態(tài)規(guī)劃法求解機組優(yōu)化組合問題n列舉法維數(shù)太高！動態(tài)規(guī)劃法可以大大降低問題的維數(shù)n在嚴(yán)厲優(yōu)先排序情況下，N臺機組只需N種組合n優(yōu)先級排序法只需在以下情況下才有能夠產(chǎn)生正確的結(jié)果：電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室動態(tài)規(guī)劃法求解機組優(yōu)化組合問題n在動態(tài)規(guī)劃法中采用以下假設(shè)：n形狀state是一系列機組n處于運轉(zhuǎn)或停機形狀n可行的形狀是指投運的機組可以滿足負(fù)荷需求，以及每一時段的最小容量n沒有停機費用n開機費用與時間沒有關(guān)系n每一時段采用優(yōu)先級列表n每一時段都需求有運轉(zhuǎn)的最小容量n既

7、可前向運轉(zhuǎn)，也可以反向運轉(zhuǎn)n從初始時辰到最終時辰，或從最終時辰到初始時辰電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室動態(tài)規(guī)劃法求解機組優(yōu)化組合問題n前向動態(tài)規(guī)劃法Forward DP：電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室動態(tài)規(guī)劃法求解機組優(yōu)化組合問題電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室算例#4.1電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室算例#4.1(cont.)電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室算例#4.1(cont.)電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室算例#4.1(cont.)電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室電力系統(tǒng)廣域測量與控制四川省重點實驗室