電力系統(tǒng)調(diào)度管理(第三章).ppt

1、第三章電力線路調(diào)度管理、華南理工大學(xué)電力學(xué)院、主要內(nèi)容、2、主要內(nèi)容、3、概要、目前用于電力線路優(yōu)化調(diào)度問題的數(shù)學(xué)方法共有4種：線性規(guī)劃模型非線性規(guī)劃模型動態(tài)規(guī)劃模型混合整數(shù)規(guī)劃模型，4、電力線路，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展線性修正計(jì)劃是研究在一系列線性約束下，查找目標(biāo)函數(shù)的最大值或最小值的問題。 雖然該模型校正算法快速收斂且易于應(yīng)對各種約束，但它存在優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)精度低的缺點(diǎn)。 非線性校正過程在等式和不等式約束下優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)。 等式約束、不等式約束或目標(biāo)函數(shù)中的至少一個不線形函數(shù)。 雖然精度比較高，但校正量相對大，解決大規(guī)模問題時的收斂特性不穩(wěn)定。 進(jìn)而，可以分為一階段法。 包括梯度法

2、的簡化、梯度法微分注漿法的改良等。 二階段法。 海森矩陣法、牛頓法、內(nèi)點(diǎn)法等。 5、概述、動態(tài)修正法是一種解決多階段決策過程優(yōu)化的數(shù)學(xué)方法。 被要求的問題有明確的階段性。 可用于很好地解決動態(tài)優(yōu)化調(diào)度問題。 其缺點(diǎn)是，針織面料數(shù)多的電力線路的修正量過大，需要用近似方法簡化。 混合整數(shù)修正圖像是變量同時具有整數(shù)和非整數(shù)的數(shù)學(xué)修正圖像問題，分為線性混合整數(shù)修正圖像和非線性混合整數(shù)修正圖像。 理論上，可以找到全局最優(yōu)解。 缺點(diǎn)是方法的使用復(fù)雜而不直觀，在實(shí)際系統(tǒng)中，直接使用校正量過大，必須分解問題。 一般的方法有分枝分離法、Benders分解法、廣義的Benders分解法等。 6、主要內(nèi)容，7、3.

3、1電網(wǎng)調(diào)度管理一般規(guī)定，以下以中國電網(wǎng)調(diào)度管理?xiàng)l例為例介紹電網(wǎng)調(diào)度管理一般規(guī)定。 1993年6月29日中華人民共和國令第115號公布了電力網(wǎng)調(diào)度管理?xiàng)l例。 本條例分為總則、調(diào)度系統(tǒng)、調(diào)度修訂計(jì)劃、調(diào)度規(guī)則、獎勵與處罰、聯(lián)網(wǎng)與調(diào)度、附則8章33條，自1993年11月1日起實(shí)施。 其主要內(nèi)容包括調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度調(diào)度調(diào)度指令和調(diào)度、8、調(diào)度系統(tǒng)調(diào)度機(jī)構(gòu)的職權(quán)和調(diào)度管轄范圍的劃分原則，由國務(wù)院電力行政主管部門確定。 調(diào)度機(jī)構(gòu)直接調(diào)度的電廠規(guī)劃原則由國務(wù)院電力行政主管部門制定。 調(diào)度系統(tǒng)包括各級調(diào)度機(jī)構(gòu)和電力網(wǎng)內(nèi)發(fā)電廠、變電所的運(yùn)行值班單位。 下級調(diào)度機(jī)構(gòu)必須服從上級調(diào)度機(jī)構(gòu)的調(diào)度。 調(diào)度機(jī)構(gòu)應(yīng)當(dāng)調(diào)度管轄范

4、圍內(nèi)發(fā)電廠變電所的運(yùn)行值班單位，并服從該級調(diào)度機(jī)構(gòu)的調(diào)度。 調(diào)度機(jī)構(gòu)分為國家調(diào)度機(jī)構(gòu)、省自治區(qū)直轄市調(diào)度機(jī)構(gòu)、省自治區(qū)直轄市調(diào)度機(jī)構(gòu)、省管轄市級調(diào)度機(jī)構(gòu)、縣級調(diào)度機(jī)構(gòu)5個階段。 安排系統(tǒng)值班人員須由取得培訓(xùn)、考核、合格證書的一方出港。 安排系統(tǒng)值班人員培訓(xùn)、考核辦法由國務(wù)院電力行政主管部門制定。9、3.1按照電力網(wǎng)調(diào)度管理的一般規(guī)定，調(diào)度修改計(jì)劃應(yīng)跨省電力網(wǎng)管理部門和省電力網(wǎng)管理部門編制發(fā)電、供電修改計(jì)劃，并將發(fā)電、供電修改計(jì)劃報國務(wù)院電力行政主管部門備案。 調(diào)度機(jī)構(gòu)必須制定進(jìn)行發(fā)電、供電的調(diào)度修訂計(jì)劃。 值班調(diào)度人員可以按照有關(guān)規(guī)定，根據(jù)電力網(wǎng)的運(yùn)行情況調(diào)整日發(fā)電、供電調(diào)度修訂計(jì)劃。 值班調(diào)

5、度調(diào)整日發(fā)電、供電調(diào)度修改計(jì)劃的，應(yīng)填寫調(diào)度值班計(jì)程儀。 跨省電力網(wǎng)管理部門和省電力網(wǎng)管理部門制定發(fā)電、供電訂正計(jì)劃，訂正機(jī)構(gòu)制定發(fā)電、供電訂正計(jì)劃時，應(yīng)當(dāng)根據(jù)國家的訂正計(jì)劃，有關(guān)的供電協(xié)議和聯(lián)合網(wǎng)協(xié)議，電力網(wǎng)的設(shè)備能力，保留備用容量。對具有綜合效益的水電站(站)水庫，應(yīng)根據(jù)行政許可的水電站(站)建設(shè)修訂文件，考慮防洪、灌溉、發(fā)電、環(huán)保、航運(yùn)等要求，合理運(yùn)用水庫蓄水。 需要跨省電力網(wǎng)管理部門和省電力網(wǎng)管理部門調(diào)整發(fā)電、供電調(diào)整計(jì)劃的，應(yīng)當(dāng)通知有關(guān)地方人民政府有關(guān)部門。10、3.1電網(wǎng)調(diào)度管理的一般規(guī)定中，調(diào)度規(guī)則調(diào)度機(jī)構(gòu)應(yīng)執(zhí)行國家供電糾正規(guī)劃，不得減少電力、電量，保證供電質(zhì)量。 發(fā)電廠應(yīng)當(dāng)在調(diào)

6、度機(jī)構(gòu)發(fā)出的調(diào)度修改計(jì)劃和規(guī)定的電壓范圍內(nèi)運(yùn)行，根據(jù)調(diào)度指令調(diào)整電力和電壓。 發(fā)電、供電設(shè)備的檢查，必須遵循安排機(jī)構(gòu)的統(tǒng)一安排。 在發(fā)生緊急事態(tài)的情況下，值班的調(diào)度人員可以調(diào)整日發(fā)電、供電調(diào)度修正計(jì)劃，向可以發(fā)出電力限制、發(fā)電站的電力調(diào)整、發(fā)電機(jī)組的開或關(guān)等指令的本電力網(wǎng)內(nèi)的發(fā)電站變電所的運(yùn)行值班單位發(fā)出調(diào)度指令。11、3.1電力網(wǎng)調(diào)度管理的一般規(guī)定、調(diào)度規(guī)則省級電力網(wǎng)管理部門、省轄市級電力網(wǎng)管理部門、縣級電力網(wǎng)管理部門根據(jù)本級人民政府生產(chǎn)調(diào)度部門的要求、用戶特點(diǎn)和電力網(wǎng)安全運(yùn)行的需要，提出事故和超訂圖電功耗的限制名次表， 經(jīng)本級人民政府生產(chǎn)調(diào)度部門審核，必須向本級人民政府報告的電力限制和整個

7、電力網(wǎng)的調(diào)度工作必須逐步實(shí)現(xiàn)自動化管理。 沒有值班調(diào)度程序的行政許可，沒有人可以操作調(diào)度程序來調(diào)度管轄范圍內(nèi)的設(shè)施。 遇到電力網(wǎng)運(yùn)行危及人身及設(shè)備安全的情況，發(fā)電廠、變電所運(yùn)行值班單位的值班人員可以按照有關(guān)規(guī)定辦理，處理后應(yīng)當(dāng)及時向有關(guān)安排機(jī)構(gòu)的值班人員報告。12、3.1電網(wǎng)調(diào)度管理的一般規(guī)定，調(diào)度指令值班調(diào)度人員應(yīng)當(dāng)按規(guī)定發(fā)出各種調(diào)度指令。 調(diào)度系統(tǒng)情況下，需要執(zhí)行調(diào)度指令。 調(diào)度系統(tǒng)值班人員認(rèn)為執(zhí)行調(diào)度指令威脅人身及設(shè)備安全時，應(yīng)立即向發(fā)出指令的值班調(diào)度人員報告，從而執(zhí)行調(diào)度指令或電力網(wǎng)管理部門的負(fù)責(zé)人、調(diào)度機(jī)構(gòu)的負(fù)責(zé)人及發(fā)電廠變電所的負(fù)責(zé)人， 對上級調(diào)度機(jī)構(gòu)值班人員發(fā)出的調(diào)度指令有不同意

8、見的，可以提交上級電力網(wǎng)電力行政主管部門或者上級調(diào)度機(jī)構(gòu)，但在沒有答復(fù)前， 調(diào)度系統(tǒng)值班人員由上級調(diào)度機(jī)構(gòu)值班人員發(fā)布的任何單位和個人不得違反條例規(guī)定干預(yù)調(diào)度系統(tǒng)的值班人員不得發(fā)布或者執(zhí)行調(diào)度指令調(diào)度系統(tǒng)值班人員有權(quán)依法執(zhí)行公務(wù)，拒絕各種非法干預(yù)。13、3.1電網(wǎng)調(diào)度管理的一般規(guī)定，并行調(diào)度并行運(yùn)行的電廠或電網(wǎng)必須服從調(diào)度機(jī)制的統(tǒng)一調(diào)度。 需要并行運(yùn)行的電廠和電力網(wǎng)之間以及電力網(wǎng)和電力網(wǎng)之間，并行前應(yīng)當(dāng)根據(jù)平等互利、協(xié)商一致的原則化學(xué)基簽訂并嚴(yán)格執(zhí)行并行協(xié)議。14，3.1電力網(wǎng)調(diào)度管理的一般規(guī)定、主要內(nèi)容、15，3.2優(yōu)化調(diào)度的數(shù)學(xué)模型、本章介紹的優(yōu)化調(diào)度(用戶針織面料組合)數(shù)學(xué)模型是純火電系

9、統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，該模型也可以容易地推廣到水火電混合系統(tǒng)。 模型暫時只考慮發(fā)電燃料成本，忽略發(fā)電維護(hù)成本，制約條件包括系統(tǒng)的負(fù)荷制約、旋轉(zhuǎn)預(yù)備制約和各針織面料的技術(shù)條件制約即輸出電力上下限制制約、最小運(yùn)行和停止時間制約、加減負(fù)荷速度制約、啟動第一小時或停止前的電力制約、可提供的最大旋轉(zhuǎn)預(yù)備容量制約。 可以認(rèn)為所有的發(fā)電站和所有的負(fù)荷集中在同一節(jié)點(diǎn)，沒有考慮輸電網(wǎng)絡(luò)。、16、3.2.1目標(biāo)函數(shù)系統(tǒng)調(diào)度期間的期間數(shù)系統(tǒng)用戶針織面料針織面料I的t時有功功率用戶針織面料I的t時連續(xù)開始停止時間表示連續(xù)啟動時間，表示連續(xù)停止時間。 如果用戶針織面料I在t時的狀態(tài)表示通電，表示停止的用戶針織面料I在t時的營運(yùn)

10、成本用戶針織面料I中有物態(tài)變化，則從t-1期間到t期間的啟動費(fèi)用可以采用線形函數(shù)的形式。 17、(3-1)、3.2優(yōu)化調(diào)度的數(shù)學(xué)模型，3.2.2系統(tǒng)約束負(fù)載約束：18、(3-2)、旋轉(zhuǎn)預(yù)約束：(3-3)，公式中是udi在t時提供的旋轉(zhuǎn)預(yù)系統(tǒng)t時的旋轉(zhuǎn)應(yīng)用備份的需要。 3.2優(yōu)化調(diào)度的數(shù)學(xué)模型，3.2.3歐元針織面料約束發(fā)電機(jī)組輸出上下限約束：19，(3-4)，式中，分別表示發(fā)電，最小運(yùn)行時間和最小停止時間的約束：(3-5)，式中，分別是歐元針織面料I的最小運(yùn)行和停止時間。、3.2優(yōu)化調(diào)度的數(shù)學(xué)模型，3.2.3單針織面料約束單針織面料加減負(fù)載速度(ramp rate )約束： (8-5)、20、

11、(3-6) )，用戶針織面料啟動前1小時或停止前1小時的功率約束：(3-7)，公式中可以提供給用戶針織面料I的最大旋轉(zhuǎn)備用。、優(yōu)針織面料旋轉(zhuǎn)預(yù)備約束：(3-8)、3.2優(yōu)化調(diào)度的數(shù)學(xué)模型、主要內(nèi)容、21、3.3優(yōu)化調(diào)度的雷格林時間表緩和法、優(yōu)化調(diào)度數(shù)學(xué)模型是高維、非雷格林調(diào)度松弛法的基本思想：全系統(tǒng)的約束，例如負(fù)載約束、旋轉(zhuǎn)預(yù)備約束本節(jié)采用的雷格林焦耳緩和法的算法信息幀工作，采用二次梯度法，使雷格林焦耳乘法優(yōu)化，并采用動態(tài)校正法，進(jìn)行子問題的解決。 雷格林juji緩和法不僅可以得到與系統(tǒng)負(fù)荷需求和旋轉(zhuǎn)應(yīng)用備份需求相對應(yīng)的影子價格，而且可以避免決策變量很多時發(fā)生的“次元災(zāi)害”的問題。22、3.3

12、優(yōu)化調(diào)度的雷格林朱弛法，對式(3-1)應(yīng)用矢量形式、對偶理論，在式中是關(guān)于系統(tǒng)t時負(fù)荷的雷格林朱冪，在系統(tǒng)t時旋轉(zhuǎn)預(yù)備的雷格林朱冪，形成兩層優(yōu)化算法3.3優(yōu)化調(diào)度的雷格林調(diào)度松弛法，最底層問題用于解決單針織面料最優(yōu)化問題，要解決底層子問題，必須用動態(tài)糾正方法解決上層確定的，底層問題。 3.3優(yōu)化調(diào)度的雷格林觀日程緩和法，上層問題是優(yōu)化雷格林日程乘法，即解對偶問題：25、 要求求解對偶問題，必須使用基本定義的二次梯度法求解對偶問題。3.3優(yōu)化調(diào)度的雷格林調(diào)度減輕方法、26、3.3優(yōu)化調(diào)度的雷格林調(diào)度減輕方法、迭代步驟的選擇影響算法的收斂性，本章的算法為迭代步驟、27、 我、即系統(tǒng)負(fù)荷和旋轉(zhuǎn)預(yù)備的

13、影子價格，理想的情況下，其最佳值應(yīng)該分別是系統(tǒng)負(fù)荷和旋轉(zhuǎn)預(yù)備的極限成本。式(3-10 )的下位單針織面料的子問題和式(3-11 )的上位對偶問題，交替反復(fù)解，直到找到最佳或下一個優(yōu)良的對偶解。 主要內(nèi)容是，28、3.4最終調(diào)度方案的形成，如前所述，由于存在對偶間隙，對偶問題的最終解對于原問題來說大多是不可能的，即，原問題被緩和的負(fù)荷限制和旋轉(zhuǎn)預(yù)備限制不能完全滿足，使用直觀文明棍定方法和優(yōu)化方法從對偶解開始本章采用的方法分兩個階段進(jìn)行：首先從對偶問題的解形成一個滿足原問題系統(tǒng)制約條件的開放式方案，要考慮可行性和經(jīng)濟(jì)最優(yōu)性兩方面。 在求出的可行的開停方案之后，以此為已知條件進(jìn)行負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配，必須考

14、慮旋轉(zhuǎn)預(yù)備和加減負(fù)荷速度制約。 優(yōu)化過程的分塊圖如圖3-1所示。 值得注意的是，本節(jié)介紹的方法還可以單獨(dú)用作單針織面料組合和動態(tài)負(fù)荷經(jīng)濟(jì)分配算法。 您可以選擇：您可以選擇：您可以選擇：您可以選擇對于每個用戶針織面料，預(yù)定時間的有效旋轉(zhuǎn)容量被定義為該用戶針織面料能夠提供的有效容量以滿足這一小時系統(tǒng)總?cè)萘康男枰?未能滿足某一時間的系統(tǒng)容量要求是系統(tǒng)在該時間的總?cè)萘恳鬁p去該時間啟動的所有組提供的有效旋轉(zhuǎn)容量。 如果系統(tǒng)在調(diào)度期間內(nèi)未被滿足各時間的系統(tǒng)容量需求是已知的，則根據(jù)相對運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的大小來確定下一投入量的用戶針織面料。 如何定義相對經(jīng)濟(jì)指標(biāo)是算法的重要問題。 導(dǎo)入符號表示第I臺用戶針織面

15、料的停止運(yùn)行方案，表示所有系統(tǒng)的各用戶針織面料的停止運(yùn)行方案。 以對偶解牛鼻子為初始縮略圖，也就是說，您可以使用對偶解縮略圖來取代對偶解縮略圖。 (4)最終調(diào)度方案的形成，一、局部最優(yōu)化過程對中的各用戶針織面料根據(jù)以下規(guī)則確定一個臨時停機(jī)方案：在系統(tǒng)容量需求未得到滿足的時間段，只要用戶針織面料約束條件允許，該用戶針織面料就投入，而整個調(diào)度期間內(nèi)的停機(jī)方案是特殊的第二章根據(jù)雷格林茹問題的經(jīng)濟(jì)模型，式(39 )的雷格林茹問題的目標(biāo)函數(shù)，可以看作是系統(tǒng)內(nèi)發(fā)電站的發(fā)電成本和各自的價格(即系統(tǒng)邊際成本)從外部系統(tǒng)購買有功功率和儲備費(fèi)用的和。 您可以通過求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、