目录
摘要....................................................................................................................I Abstract..................................................................................................................II 1、绪论. (1)
1.1课题研究背景 (1)
1.1.1能源与环境问题 (1)
1.1.2风力发电的发展概况 (1)
1.2课题研究意义 (2)
1.2.1电力系统动态经济调度概述 (2)
1.2.2电力系统动态经济调度的意义 (3)
1.2.3动态经济调度中将可中断负荷作为备用的意义 (4)
1.2.4动态经济调度的研究现状 (4)
1.3本文主要工作 (5)
2、含风电场电力系统动态经济调度 (6)
2.1风电的优势 (6)
2.2风电接入电网对系统的影响 (8)
2.2.1风电场规模问题 (8)
2.2.2风电并网对电网电压的影响 (8)
2.2.3电能质量问题 (9)
2.2.4对系统稳定性的影响 (10)
2.2.5含风电系统经济调度的考虑 (10)
2.3电力系统经济调度受到风电并网的影响 (12)
2.3.1电网的经济调度难度受风电不可预测性的影响 (12)
2.3.2风机出力特性对电网调度的影响 (12)
2.4电力系统常用动态经济调度数学模型 (12)
2.5考虑风电的动态经济调度数学模型 (14)
2.5.1目标函数 (14)
2.5.2约束条件 (15)
2.6本章小结 (17)
3、基于改进粒子群算法经济调度建模 (18)
3.1概述 (18)
3.2粒子群优化算法 (20)
3.2.1粒子群算法思想起源 (20)
3.2.2粒子群算法的基本原理 (20)
3.2.3粒子群算法中的参数分析 (21)
3.2.4粒子群优化算法的特点 (22)
3.3粒子群优化算法的改进 (22)
3.3.1粒子群算法参数的改进 (22)
3.3.2优先顺序法的引入 (23)
3.4粒子的编码和生成 (24)
3.5模型求解的算法流程 (26)
3.6算例分析 (27)
3.7本章小结 (30)
4、考虑备用成本的含风电场动态经济调度算例分析 (31)
4.1电力系统备用概述 (31)
4.1.1备用的定义和分类 (31)
4.1.2备用的重要性 (32)
4.2可中断负荷参与备用 (32)
4.2.1将可中断负荷作为备用的原因 (32)
4.2.2可中断负荷的实施意义 (33)
4.3考虑备用成本的含风机电场动态经济调度模型 (33)
4.3.1常规机组发电成本 (34)
4.3.2旋转备用成本 (34)
4.3.3可中断负荷成本 (34)
4.4结果分析 (35)
4.5本章小结 (40)
结论 (42)
参考文献 (44)
在学研究成果 (48)
致谢 (49)
关于电力系统经济调度的潮流计算分析 发表时间：2016-05-24T15:57:29.347Z 来源：《电力设备》2016年第2期作者：秦先威 [导读] （国网山东省电力公司烟台市牟平区供电公司山东烟台 264100）随着经济的快速发展和科技的不断进步，社会各行业对电力资源的需求量越来越大，我国的电力系统建设规模也越来越大。 （国网山东省电力公司烟台市牟平区供电公司山东烟台 264100） 摘要:潮流计算是电力调度中最重要也是最基本的计算之一,它应用于电力系统中实时电价计算、输电权分配、网络阻塞管理等多方面。 关键词:电力系统；经济调度；潮流计算 前言 随着经济的快速发展和科技的不断进步，社会各行业对电力资源的需求量越来越大，我国的电力系统建设规模也越来越大。电力调度对电力系统的正常运行有很大的影响，而潮流计算则是电力调度中最重要的基本计算方法，潮流计算对电价计算、输电分配、电网线路管理有十分重要的影响。随着经济的快速发展，我国的电力企业得到了飞速的发展，与此同时，人们对供电质量的要求也越来越高，为满足人们的用电需求，电力系统在运行过程中，必须保证电力调度的合理性、科学性，潮流计算是电力系统经济调度最重要的计算方法之一，潮流计算的结果准确性很高，科学性很强，潮流计算对电力系统经济调度有十分重要的作用。 一、潮流计算的概述 1.1 潮流计算的概述 潮流计算是指利用已知的电网接线方式、参数、运行条件，将电力系统的各个母线电压、支路电流、功率、网损计算出来。通过潮流计算能判断出正在运行的电力系统的母线电压、支路电流、功率是否在允许范围内运行，如果超出允许范围，就需要采用合理的措施，对电力系统的进行方式进行调整。在电力系统规划过程中，采用潮流计算，能为电网供电方案、电气设备的选择提供科学的依据，同时潮流计算还能为自动装置定整计算、继电保护、电力系统稳定计算、故障计算提供原始数据。 1.2 潮流计算的电气量 潮流计算是根据电力系统接线方式、运行条件、参数等已知条件，将稳定状态下电力系统的电气量计算出来。一般情况下，给出的条件有电源、负荷节点的功率、平衡节点的电压、相位角、枢纽点的电压，需要计算的电气量有各节点的电压、相位角、各支路通过的电流、功率、网络的功率损耗等。 1.3 传统的潮流计算方法 传统的潮流计算方法，包括很多不同的内容，具有一定的优点和缺点。例如，传统的潮流计算方法，包括非线性规划法、二次规划法和线性规划法等。在电力系统经济调度的过程中，应用传统的潮流计算方法，优点是：可以根据目标函数的导数信息，确定需要进行搜索的方向，因此在计算的时候，具有较快的速度和清晰的计算过程。而且，可信度比较高。 1.5 智能的潮流计算方法 潮流计算中人工智能方法的优点是：随机性：属于全局优化算法，跳出局部极值点比较容易；与导数无关性：在工程中，一些优化问题的目标函数处于不可导状态。如果进行近似和假设，会对求解的真实性造成影响；内在并行性：操作对象为一组可行解，在一定程度上可以克服内在并发性开放中性能的不足。而其缺点，主要是：需要按照概率进行操作，不能保证可以完全获取最优解；算法中的一些控制参数需要根据经验人文地给出，对专家经验和一定量的试验要求比较高；表现不稳定，在同一问题的不同实例中应用算法会出现不同的效果。 二、潮流计算的分类 根据电力系统的运行状态，潮流计算可以分为离线计算和在线计算两种方法，离线计算主要用于电力系统规划设计和电力系统运行方式安排中；在线计算主要用于电力系统运行监控和控制中；根据潮流计算的发展，潮流计算可以分为传统方法和人工智能方法两种情况，下面分别对这两种方法进行分析。 2.1 潮流计算的传统方法 潮流计算的传统方法有非线性规划法、线性规划法、二次规划法等几种情况，潮流计算的传统方法具有计算速度快、解析过程清晰、结果真实可靠等优点，但传统方法对目标函数有一定的限制，需要简化处理，这样求出来的值有可能不是最优值。 2.2 潮流计算的人工智能方法 潮流计算的人工智能方法是一种新兴的方法，人工智能方法不会过于依赖精确的数学模型，它有粒子群优化算法、遗传法、模拟退火法等几种情况，人工智能方法的计算结果和导数没有关系，其操作对象是一组可行解，能克服内在并行性存在的问题，但人工智能方法表现不太稳定，在计算过程中，有的控制参数需要根据经验得出，因此，采用人工智能方法进行计算时，需要计算人员有丰富的经验。 三、潮流计算在电力系统经济调度中的应用 3.1 在输电线路线损计算的应用 在进行输电线路线损计算过程中，通过潮流计算能得出经济潮流数据。潮流程度能根据线路的功率因数、有功负荷、无功负荷等参数，计算出潮流线损，例如一条长为38.1km，型号为LGJ—150的导线，当潮流为20MW、功率因数为0.9时，该线路线损为0.24MW，线损率为1.18%；当潮流为30MW、功率因数为0.9时，该线路线损为0.57MW，线损率为1.91%；潮流为50MW、功率因数为0.9时，该线路线损为1.95MW，线损率为3.90%；由此可以看出，潮流小于30MW时，线损率小于2%，潮流超过50MW时，线损率将超过4%，因此，该输电线路的经济输送潮流为30MW以下。调度人员可以根据计算结果，编制线路经济运行方案，从而实现节能调度。 3.2 在变压器变损中的应用 调度人员可以利用潮流计算程序，将变压器在不同负荷下的损耗、变损率计算出来，从而为变压器控制提供依据。例如一台40MVA双
智能电网中微电网优化调度综述 智能电网是一种智能技术系统，它包括优先使用清洁能源、动态定价以及通过调整发电、用电设备功率优化负载平衡等特点。终端用户不仅能从电力公司直接购买用电，同时还可以从储能设备中获取新能源和清洁能源，例如太阳能、风能，燃料电池、电动汽车等。另一方面智能电网具备高速、双向的通信系统，供电端与用电端实现实时通信、并且系统能够保证电网安全、稳定和优化运行。具有坚强、自愈、兼容、优化等特征。 微电网是一种新型的网络结构，是实现主动式配电网的一种有效的方式。由一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元，可实现对负荷多种能源形式的高可靠供给。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置，它们接在用户侧，具有成本低、电压低及污染低等特点。开发和延伸微电网能够促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，使传统电网向智能网络的过渡[1]。 1、微电网的组成及结构 微电网是由多种分布式电源（既包含有非可再生能源发电的燃料电池、微型燃气轮机；又包含可再生能源发电的风力和光伏发电单元等），再加上控制装置、储能装置和用电负荷共同组成。微电网的组成结构十分灵活，可以满足某片区域的特殊供电需求。微电网不仅可以通过公共连接点（PCC）与大电网连接，采用并网运行模式；还可以在大电网电能质量下降或者电网故障而影响到微电网内负荷正常用电时，在公共连接节点（PCC）处与大电网断开，采用孤岛运行模式。 典型的微电网结构如图1-1 所示。它是由热电联产源（CHP）如微型燃气轮机、燃料电池，非CHP源如风力发电机组、光伏电池组及储能装置等组成。微电源和储能设备通过微电源控制器（MC）连接到馈线A和C。微电网通过公共连接点（PCC）连接到配网中进行能量交换，双方互为备用，提高了供电的可靠性[2]。
多目标电力系统环境经济调度问题 牛奔，王红 摘要：随着我国经济的飞速发展，电力工业成为支持我国经济发展的基础工业。随着电力工业的快速发展，废气、废水的排放等环境污染问题引起各界的广泛关注。近年来，许多国家限制了火电厂对有害气体的排放量，因此，同时考虑经济因素和污染排放量的多目标电力系统环境经济调度问题，就成为了电力工业十分关注的优化问题。本案例深入展示了电力系统环境经济调度的多目标问题，适用于运筹学中多目标规划、非线性规划、启发式算法等模块的教学。 关键词：电力系统环境经济调度问题；多目标规划；非线性规划；启发式算法 1多目标电力系统环境经济调度问题的提出 电力工业是能源工业的重要组成部分，是推动人类文明及支撑社会经济发展的重要基础。近年来，随着中国经济的持续快速发展，对电力的需求十分强劲。为了有效缓解电力供需矛盾，国家加快了电力建设步伐。电力项目建设不仅有力地缓解了各地电力供应紧张的局面，而且对电力工业结构调整与合理布局发挥了重要作用。 我国的主要发电方式为火力发电，这种方式以煤炭消耗为主。但是，发电用煤的平均灰份高达28%左右，基本上是没有经过洗选的动力煤，外加污染控制和治理技术落后，致使火力发电行业成为二氧化硫、氮氧化物、烟尘等大气污染物的主要排放源，同时也是废水、粉煤灰和炉渣等固体废弃物的主要排放源。 近年来，电力行业的环境污染问题受到广泛关注，许多国家制定了限制火电厂有害气体排放的法规。火力发电行业控制污染气体、液体、固体排放量的压力日趋上升。因此，在保证可靠供电的前提下，如何以最低的成本和最少的污染使电力系统正常运行，即电力系统环境经济调度优化，这个多目标优化问题成为电力行业至关重要的优化问题。 2 IEEE-30总线测试系统 IEEE-30总线的电力系统有6个发电机，41条线，其单线结构如图1所示。这是一个标准的测试系统，调度的目的是使得经济成本最低，同时环境污染最小，因此这是一个多目标优化问题。发电机的燃料消耗成本、固定损耗率及氮氧化物排放量相关数据如表1和表2
电力系统运行协同的经济调度 发表时间：2020-03-19T02:18:55.723Z 来源：《建设者》2019年23期作者：刘文[导读] 电力系统的经济运行是调度业务中一项非常重要的工作，为了保证电力系统的高效运行，各电力资源能否得到充分的利用，因此有必要对电力系统发电、输电、电网与电网之间的协同关系进行分析，提高电力系统的经济运行、降低损耗，确保全社会正常供电。广东惠州天然气发电有限公司 摘要：电力系统的经济运行是调度业务中一项非常重要的工作，为了保证电力系统的高效运行，各电力资源能否得到充分的利用，因此有必要对电力系统发电、输电、电网与电网之间的协同关系进行分析，提高电力系统的经济运行、降低损耗，确保全社会正常供电。本文通过多方面的研究，总结出来电力系统运行协同对经济调度的影响。 关键词：电力系统；运行协同；经济调度 电力生产与输送是电力系统最为重要的一项指标，如何保证电网在安全稳定下运行，且要保证电力的生产率达到最大化，减少电能在生产过程或者传输中的损耗，从而有效的降低电能的生产与传输成本。在现代的电力科技术不断发展，越来越多的技术应用，通过各种协同手段，降低电能损耗，达到合理充分利用各种电力能源，确保电力企业的经济效益最大化。 电力系统运行协同的经济调度作用对电力企业外部 电力系统的协同经济调度能够促进企业经济效益的提升。对于电力企业来讲，通过采用电力系统经济运行方式和经济调度方式，能够确保系统的安全、可靠和稳定的运行，为企业生产提供高质量的电力能源，从而为企业带来稳定生产，产生较为显著的经济效益。 对电力企业内部 电力系统的协同经济调度电力企业的必要手段。电力系统运行最优保证供电可靠性和满足电能质量标准要求的前提下，使经济指标达到最优，根据无功就以平衡原则，在电网装设无功自动补偿装置来对整个电网进行优化，通过对电网中电能损失量的计算，然后根据计算的结果数据，合理的装设无功补偿容量的容量，降低电能传输损耗，同时使用自动电压控制装置A VC 进行预设考核数值来控制选择无功补偿装置的投入与退出及主变档位调整，使电网无功电压控制的全过程达到智能化协调控制，摆脱传统的靠人工监测与调整，实现全过程无功自动化，使得电网处在最优的方式下运行，提高电网安全、稳定经济运行，降低电压崩溃事故而引起的大规模停电风险。 电力系统运行协同的分类自动协同能力 电力系统运行的自动协能力就是指供电频率在合格范围内，提供或者接受电能的源能自动适应源平衡的一种能力。具有这样的协同能力的一般有备用的机组和调控能力，依靠自身能力自动恢复到系统稳定状态。根据电能源的性质本身的差异不同，其自动协同能力也存在着差异，其协同能力的变化可以通过公式来进行表示。一般可将这一自动协同能力表达为如下一般形式：P= +βΔf，当为一定值时，我们可以看出频率超过 Δf 额定值时，提供电能源的能量 P 会自动减低，接受的会升高。反之，则都会出现提供电的源的电能量P 在自动削减，接受电能的源的电能量。通过这一方面的研究，可以看出把频率纳入到调度工作中的重要性。接受电能的源其自动协同能力主要和频率相关，而提供电能的源则和调度也有着密切的关系。自动协同能力不仅与频率偏差有关，还与往往还受调度机组出力的影响。当机组运行出力不同，其自动的协同能力也不同，如：若机组出力满发至上限，当频率下降时该机组自动协同能力不能得到应用；若机组位置在下限，当频率上升时该机组自动协同能力时间长，得不到充分发挥，很可能造成电压与频率崩溃；若机组位出力处于 60~80% 之间，则无论频率上升还是下降，其自动协同能力都能游刃有余，充分展示自动协同能力。因此，机组了的出力与调度紧密相关，是调度中不可分割的一部分。 可控的协同能力 所谓电力系统运行可控的协同能力，就是指在规定频率变化范围内，借助可调节的源( 提供或接受) 电能的再调整并配合自动的协同能力而自动地适应源平衡的能力。由于对频率质量具有要求，因此电力系统运行的自动协同能力是有限的，当负荷与可再生能源发电波动显著，致使频率质量不满足要求时，就需要对可控的源进行再调整。 显然，电力系统运行的可控协同能力就是指电力系统运行中可控的源的再调整量的能力，同样可体现在提供电能的源以及接受电能的源中，一般包括自动发电控制机组、可控常规负荷、可再生能源发电、电动汽车、微网、储能等。例如，对于自动发电控制机组，其可控的
电网经济调度方法研究与应用 发表时间：2019-09-11T09:45:53.767Z 来源：《中国电业》2019年第10期作者：沈宗宝 [导读] 电能因具有瞬时性而难以保存，但作为现代工业社会的支柱性能源，必须对其进行有效调度，才能较好地加以利用。 四川西昌电力股份有限公司四川省 615000 摘要：电能因具有瞬时性而难以保存，但作为现代工业社会的支柱性能源，必须对其进行有效调度，才能较好地加以利用。 关键词：电网经济；调度方法；研究；应用 1电网经济调度概述 1.1基本概念 电网经济调度是根据电网运行的基本原理，在保证安全、可靠运行和满足用电需要、电能质量的前提下，通过调整电网运行方式，制定各站(厂)或线路之间的最优负荷分配方案等多种技术方法和管理手段，对电网资源进行优化配置，以降低运行成本。近年来，随着用电量的逐年增加，电力系统也在快速发展。在保障电网安全、稳定运行的条件下，增强电网的经济运行能力，即是调度运行人员的重要工作，也是电力企业经营行为的关键内容。 1.2经济调度一般采取的措施 1.2.1根据电网传输需要，采取实时经济调度在保证电力供应量与实际相符的情况下，调度部门应尽可能降低能量损失，提高电网的经济性，如在用电低谷时期减少电网的电力供应量，在用电高峰时期增加电网的电力供应量。 1.2.2根据电网运行状况，采取运转备用调度在满足电力传输高峰要求的情况下，主要选用运转备用调度的形式增强电网的经济性。在保证电力线路正常运行、维护、维修的同时，适时关闭某些电力线路，可以减少电网自身产生的损失。 1.2.3根据对环境的污染状况，采取环境保护调度在生产及传输电能的过程中，为了减少其对环境的污染，需要参考电网的实际污染状况进行环境保护调度，以增强电网的经济性，同时降低电能损失。 1.2.4根据电网负荷状况，采取稳定约束调度在确保电网安全运转的条件下，需要根据电网的负荷情况，对电网进行负荷预测和安全控制。可采取安全约束调度的方式，减小电网负荷，降低电能损失，提高电网的经济性。 1.3存在的问题 随着电力工业的发展，手工管理方式已不再适应电力生产的需要，信息的收集、存储、传输、查询、加工及决策等工作量越来越大。这就要求我们必须提高管理水平，通过建立计算机信息系统，改变原有的管理方式、体制和手段，以增加经济和社会效益。因此，安康供电分公司充分利用现有的PAS高级应用软件，研究开发了经济调度软件系统。 2PAS高级应用简介 PAS高级应用软件利用电网的各类实时数据进行在线分析，如开关状态、有功功率、无功功率等信息，辅助调度员通过制定最优的电网运行方式。安康供电分公司PAS高级应用软件是东方电子有限公司开发的系统，主要由调度员潮流、状态估计、网络拓扑和负荷预测四部分组成。 2.1网络拓扑 网络拓扑是PAS高级应用软件中的最基本功能，主要用于网络分析。它根据电网的遥信信息和多种元件的关系，确定地区电网的电气连接状态，产生调度员处理数据所需要的网络模型。为了保证计算结果的正确性，必须使所建的模型和实际的运行方式相一致。 2.2状态估计 状态估计是调度员潮流功能的基础。利用SCADA实时遥测遥信数据进行计算、分析和校验，可辩识出不良数据。不但能估计开关的功率、母线电压等，而且能计算出某些无法量测的电气量，对准确的运行方式。最终得到一个完整且相对准确的运行方式。自动化运维人员根据状态估计提供的可疑数据功能，能及时发现并处理系统缺陷。调度运行值班人员则通过状态估计掌握电网的实时运行状态，如电网运行方式、潮流分布等。 2.3调度员潮流 这是PAS高级应用最基本的应用之一。调度员潮流既可以对电网当前的运行状态进行分析，也可以对历史和未来的运行方式进行分析，还可以用来校核调度计划的安全性和合理性。调度员潮流能得到电网的实时运行状态。首先利用SCADA实时数据和提前设定的计算条件进行数据初始化；网络拓扑根据系统的遥信信息确定电网的电气连接状态；状态估计经过一系列的专业计算剔除其中的坏数据，最后建立研究态。 2.4负荷预测 人工预测主要根据前几日的负荷或历史同期数据进行分析预测。工作既繁琐又复杂，结果还不理想。负荷预测能够根据历史数据，预报未来的电网负荷，通过分析预测值与实际值之间的误差，自动修正预测模型的参数。该软件的应用节省了大量人工预测时间，能根据历史数据预测未来一至多天的负荷，还能从多种角度自动检测不正常的历史数据，并对坏数据进行报警。 3经济调度软件功能分析 针对安康网内小水电资源丰富的特点安康供电分公司研究开发的经济调度软件，对系统内小水电、变电站的运行状况进行实时监测和分析，为辅助调度员经济、科学、合理调度，最大限度实现电网安全、优质、经济运行。 3.1电置统计分析模块 从SCADA系统获取联络线有功功率、无功功率、当日电量、小水电有功功率等实时数据；从关系数据库中读取各个联络线的月／年累积电量等。然后，人工输入联络线的月／年关口交易计划电量、水电站月／年发电计划电量等。此模块利用SCADA提供的用户控制语言编程实现。 3.2有功功率实时平衡模块 监视联络线断面的实时有功功率。当超过人工设置的限额时，采用特定分配算法，将超限差值自动分配到相关的各个水电站中，以报警提示的方式告知调度人员。(1)采用网络拓扑、潮流计算和灵敏度分析算法，按照水电站当前发电功率等比例分配，将差值功率分配到灵敏度较高的各个水电站中。此算法比较精确，但条件苛刻，要求网络拓扑、潮流计算等模块正常运行，需要加强PAS软件的日常维护工作。
目录 题目：电力系统经济调度计算 (1) 中文摘要 (2) 英文摘要 (3) 1 引言 (4) 2 耗量特性综述 (5) 3 数学模型概述 (6) 4 基于等耗量微增率的经济调度 (7) 4.1 能源消耗不受限制时的负荷优化分配 (7) 4.1.1 数学模型 (7) 4.1.2 算例 (9) 4.2 能源消耗受限制时的负荷优化分配 (11) 4.2.1 数学模型 (11) 4.2.2算例 (14) 5 基于非线性优化算法的经济调度 (17) 5.1 数学模型 (17) 5.2 算例 (18) 5.2.1 先对两套火电设备情况进行负荷优化分配 (18) 5.2.2 对某电力系统10台机组的优化分配： (20) 5.2.3 基于等耗量微增率准则对10台机组进行优化求解 (22) 6 考虑发电机无功约束时的最优负荷分配 (26) 7 考虑负荷变化和机组起停时间、爬坡速度限制时的最优负荷分配 (28) 8 考虑网络损耗时的最优负荷分配 (30) 结论 (31) 谢辞 (32) 参考文献 (32) 注释： (32) 附录： (32) 题目：电力系统经济调度计算
摘要：本文主要完成了传统的电力系统经济调度算法的研究。基于等耗量微增率准则，分别建立火电厂和水火电厂拉格朗日算法的数学模型，并进行算例验证，利用MATLAB进行数据计算，结果均证明能够方便、快捷的实现机组之间的负荷优化分配，实现发电机组的经济运行。基于非线性优化算法，同样建立了火电厂经济调度的数学模型并通过了算例的验证。由于单纯的对各个时段的机组进行负荷分配，并不能实现真正的经济调度，本文最后考虑了负荷变化、机组的启停和爬坡速度等其他因素，并进行了探讨。 关键词：电力系统；经济调度；等耗量微增率；非线性优化
电力系统无功优化调度研究综述陆梦龙 发表时间：2017-09-19T12:02:15.953Z 来源：《电力设备》2017年第13期作者：陆梦龙 [导读] 摘要：无功优化是关系到电力系统能否安全经济运行的一个核心问题。电力系统无功优化直接关系到电力公司的经济效益和供电效率。 （国网徐州供电公司江苏徐州 221000） 摘要：无功优化是关系到电力系统能否安全经济运行的一个核心问题。电力系统无功优化直接关系到电力公司的经济效益和供电效率。利用无功优化调度，能够优化电网的无功潮流分布。大大的降低电网的有功损耗和电压的损耗。从根本上缓解电压质量问题，对于电力系统的安全具有重要意义，受到国内外电力学者和研究人员的充分重视。本文对无功优化调度的计算和控制进行了深入讨论，提出了寻优质量，离散变量处理，求解效率动态优化调度及其协同优化方法等关键性问题。 关键词：电力系统；无功优化调度；研究 一、电力系统无功优化问题概述 电力系统无功优化调度问题是指在电力系统无功电源较为充足的情况下，通过调节发电机机端的电压，调整变压器抽头变比，改变无功补偿装置的出力等措施来调整无功潮流。从而使系统电压值能够达到合格值。同时把全网有功损耗降到最小。电力系统无功优化调度问题有时也被称为电力系统无功优化控制，或者电压无功优化控制，无功优化潮流问题等。 电压质量是衡量电力系统电能质量的一个重要指标。在各种电能质量问题中，电压波动过大产生的危害是最大的。它不止会影响电气设备的性能，它会影响到系统的稳定和运行安全。利用无功优化调度，能够优化电网的无功潮流分布。大大的降低电网的有功损耗和电压的损耗。从根本上缓解电压质量问题。保证电气设备的安全运行。无功优化调度在保证现代电力系统的安全性和经济性双面的作用不可小视。 从笔者的观点来看，电力系统无功优化调度，分为静态无功优化调度和动态无功优化调度。静态无功优化调度是指不考虑控制设备是否允许连续调整的情况下，只追求对于电压水平和网损的无功优化。而动态的无功优化调度是指在无功优化过程中，为了适应负荷的动态变化，而加上对控制变量的每日允许操作次数限制的考虑。还要考虑到电力系统各种不同的负荷水平和运行状态下所产生的各种调度结果的相关联系。所以动态优化比静态优化问题要复杂一些。静态优化一般是停留在理论层面的，而动态优化往往是在实际生活中的。 电力系统无功优化调度问题从数学的角度来讲可以类似于一个目标函数和一组约束条件。这个问题具有多目标性，约束条件数量多，非线性不确定性，离散性，多极值性，解的空间缺少连通性等。随着我国电力系统规模的不断扩大，对于无功优化算法的要求也越来越高。如何快速得到最优解。解决不可行问题等都变得十分复杂和困难了。 二、无功优化的几种常用计算方法 无功优化的求解方法主要有非线性规划法，线性规划法，混合整数，动态规划法等常规方法。以及像神经网络法，专家系统方法遗传算法等非常规性方法。这些方法在无功优化的求解方面各有利弊，下面来一一进行分析。 1.非线性规划法。非线性规划法是最先被运用到电力系统无功优化中的一种算法。因为无功优化本身便是具有非线性的特点的。这种算法的优点是既能够保证电力系统的安全性又能够实现他的经济性，还能提高电能质量。非线性规划法的运算操作形式是，首先设定一个目标函数。然后把节点功率平衡作为等式的约束条件。然后再通过引入松弛变量的方法发布董事的约束条件转换成等式的约束条件。那么这个复杂的无功优化问题就转换成了一个非线性代数方程组求解的问题。 2.线性规划法。无功优化虽然是一个非线性问题，但是我们可以对其进行线性化之后再进行研究。通过线性规划的方法对无功优化进行计算，具有加快计算速度，使各种约束条件处理简单化。线性规划法因其较为简单便捷，所以得到了较快的发展。它具有速度快收敛性好算法稳定等优点。但是在进行无功规划优化时需要对目标函数和约束函数进行线性化处理。这便是一个非常容易出问题的环节。如果选取或处理的不合适，很有可能会引发震荡或收敛缓慢。在把无功优化的线性规划模型确定好之后，它的求解方法一般采用具有指数时间复杂性的单纯形法，或者是这一形法的各种变形。美国贝尔实验室于1984年提出内点法。内点法具有迭代次数变化少，鲁棒性和收敛特性较好的特点，很多专家学者在应用中证实它比单纯形法更具有优越性。人们越来越多地开始采用内点法来解决无功优化问题。 3.混合整数算法。非线性和线性规划法虽然各有各自的优点。但是在实际应用中它们都难以反映出变压器分接头变化以及电容器组，电抗器投射的离散特性。为了解决这个问题，便有学者发明了混合整数规划方法。在一般的线性规划问题中，最优解是分数和小数的情况很多，但是对于具体的问题来说，他一般要求某些变量的解必须要是一个整数。把规划中的变量限制为整数，称为整数规划。这个方法能够有效的解决优化计算中变量的离散性问题。它的原理是通过分支定界法，不断的定系缩小范围，使得结果越来越接近于最优解。但是这一算法也存在一些弊端。它的计算时间属于非多项式的类型。随着计算维度的不断增加，计算时间也会快速增长，这样在实际操作中便难以及时有效的反映问题，所以混合整数规划优化算法应当向着更好的适应系统规模，加强实用化这个方面不断发展。 4.人工智能方法。上面提到的三种算法的共同缺陷是他们都存在着无法找到全局最优解的可能性。而且传统的数学优化方法一般都需要依赖于非常精确的数学模型。这就造成了这一问题的复杂性，从而导致它难以被实时控制。基于这一原因和人们受自然界和人类本身的启发。人工智能方法开始逐渐被研究并应用到电力系统无功优化中。例如专家系统，神经网络等都是一些较为具有代表性的人工智能方法。专家系统方法是指在结合上其它方法的基础上，依据专家的经验设置出初始值，然后不断的调整控制参数的大小，选举出一个比较好的解，将专家系统应用于无功优化，有利于结合上运行人员的专业知识，从而增加功能性。人工神经网络又被人称为连接机制模型，它是一个由大量简单元件广泛连接而形成的，被用来模拟人脑行为的一个十分复杂的网络系统。 三、无功优化的领域的关键性问题及发展动态 1.存在的关键性问题。笔者认为目前无功优化领域需要解决的关键性问题有五点。一是选择哪种算法可以求出最优解，二是我们是否能够直接处理离散控制变量，不再采用连续化假设的方法，三是在电网规模不断扩大的同时，优化算法的巡游速度能否赶上实时计算的需求，四是如何解决好控制设备动作次数的限制问题，五是在大规模电网中无功优化调度如何更好的实现对于全局的协调优化控制。 2.国内外关于这些问题的研究现状。就目前国内外的发展情况来看，现在学者们研究的问题大多是针对选择何种优化算法可以求得最优解的，当然，这一研究也取得了较大的成果。而对于不采用连续化假设直接处理离散控制变量来说，只有进化算法和内点算法能够解决这一问题。就目前所存在的算法来看，随着电网规模的不断扩大，优化算法的速度是难以赶上实时计算的需求的，这一点还需要我们不断
含风力发电的电力系统经济调度
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学号： 常州大学 毕业论文 （2012届） 题目含风力发电的电力系统经济调度 学生 学院专业班级 校内指导教师专业技术职务 校外指导教师专业技术职务 二零一二年五月
含风力发电的电力系统经济调度 摘要：随着煤、石油、天然气储量的日益减少和二氧化碳等温室气体的不断增加。全球气候变暖，海平面上升。新能源的利用越来越受到人们的重视，风能作为一种干净的、储量极为丰富的可再生能源，是新能源领域中最重要、开发前景最好的能源之一。 由于风能的随机性，风力发电使得电力系统调度的不确定性因素增加，对电力系统经济调度提出了新的要求。根据火电厂和并网风力发电机组经济调度的特点，建立含风力发电的电力系统经济调度模型。并采用混合整数规划法来解决含风力发电的经济调度问题。通过算例可知，风电的加入减小了系统运行的燃料成本，改变了常规火电机组的启停和出力。本文充分利用了风电清洁可再生的特点，减少的高能耗火电机组的启停，达到节能减排的目标，实现低碳生活。 关键词：电力系统；风力发电；混合整数规划法
Economic Dispatching of Power System including Wind Power Generation Abstract：With increasing of coal，oil and natural gas reserves dwindling and carbon dioxide and other greenhouse gases．Global warming causes sea levels rising. The use of new energy is receiving more attention．Wind energy as a kind of clean，abundant reserves renewable energy is the most important energy of new energy source. Due to the randomness of wind energy, the use of wind power will increase the uncertain factors of the power system dispatching, and new demands of the economic dispatching of the power system should be raised. According to the characteristics of economic dispatching of thermal plants and wind power, and established economic dispatching model of power system include wind power. The mixed integer programming approach theory is used, which aims to solve the problems between the wind power units and thermal units. Examples indicate that the combination of wind and thermal power will reduce the fuel cost of the running system, the conventional units’ status of on and off and their outputs are also affected. In this article, the clean and renewable characteristics of wind power is fully used, reduced the thermal units’status of on and off. It can achieve emissions-reduction targets, and low carbon life will come true. Keywords：power system, wind power generation, mixed integer programming approach
第三节 电力系统的经济调度与自动调频 1）经济调度控制（EDC ）的任务是使电力系统运行具有良好的经济性 2）有人称EDC 为三次经济调整。 一、等微增率分配负荷的基本概念 1）微增率定义 输入耗量微增率与输出功率微增率的比值。P F b ??= （a ） 锅炉耗量特性 （d ）锅炉耗量微增率 （b ） 汽轮机耗量特性 （e ）汽轮机耗量微增率 （c ） 发电机耗量特性 （f ）发电机耗量微增率 由于汽轮机的微增率变化不大和发电机的效率接近1，所以整个机组的耗量特性和微增率可以认为如图3-15（a ）和图3-15（d ）的形状。 耗量微增率随输出功率的增加而增大。 2）等微增率法则 运行的发电机组按微增率相等的原则来分配负荷，这样就可使系统总的燃料消耗（或费用）为最小，从而是最经济的。 两台机组并联运行为例： 机组1为P 1，微增率为b 1 机组2为P 1，微增率为b 2 且b 1>b 2 总的负荷不变的前提下调整一下负荷分配： 机组1的功率减小P ?，即功率变为'1P ，微增率减小到'1b ，减小的燃料消耗P 1、1b 、 1b '、1P '所围的面积 F P F P F P b P b P b P o o o o o o 图3-15 三种典型的耗量特性及其微增率曲线
机组2增加相同的P ?，其功率变为'2P ，微增率增至'2b ，增加的燃料消耗P 2、2b 、、 ' 2b ' 2 P 所围的面积 两个面积的差即为减少的燃料消耗 3）等微增率准则数学证明 设有n 台机组，每台机组承担的负荷为P 1，P 2，…，P n ，对应的燃料消耗为 F 1，F 2，…，F n ，则总的燃料消耗为 ∑=-n i i F F 1 （3-29） 而总负荷功率P L 为 ∑==n i i L p P 1 （3-30） 现在要使发电机组总的输出在满足负荷的条件下，总的燃料消耗为最小，即 使F F min =。这时，可应用拉格朗日乘子法则来求解 取拉格朗日方程 λψ-=F L （3-31） 式中 F ——总燃料消耗； λ——拉格朗日乘子； ψ——约束函数。 这里功率平衡就是相应的约束条件，即 021=-+??++P P P P L n 或 ()=??P P P n ，,,21ψ∑=n i i P 1 0=-P L （3-32） 因此，使总燃料消耗最小的条件是（3-31）式对功率的偏倒数为零。即 0=??-??=??P P F P L i i i ψ λ （i ＝1，2，…，n ） （3-33） 因P L 是常数，同时各机组的输出功率有时又是相互无关的，所以 01=??????-∑??-??=??=P P P P F P L L n i i i i i λ []001=--??λP F i
电 力 系 统 频 率 稳 定 论 文 姓名：韩群 指导老师：刘景霞 班级：2012电气2班
摘要: 电力系统频率调整是电力系统中维持有功功率供需平衡的主要措施，其根本目的是保证电力系统的频率稳定。电力系统频率调整的主要方法是调整发电功率和进行负荷管理。一次调频是指当电力系统频率偏离目标频率时，发电机组通过调速系统的自动反应，调整有功出力以维持电力系统频率稳定。二次调频也称为自动发电控制，是指发电机组提供足够的可调整容量及一定的调节速率，在允许的调节偏差下实时跟踪频率，以满足系统频率稳定的要求。三次调频就是协调各发电厂之间的负荷经济分配，从而达到电网的经济、稳定运行。关键词: 电力系统,一次调频,二次调频,三次调频,综述
ABSTRACT Maintain the power system of power system frequency adjustment is active power balance between supply and demand of main measures, its fundamental purpose is to ensure that the frequency of power system stability. Power system the main method is to adjust the power frequency adjustment and load management. Primary frequency control is to point to when power system frequency deviates from the target frequency generator set automatically by the speed control system of reaction, active efforts to maintain stability of power system frequency adjustment. Secondary frequency modulation, also known as the automatic generation control refers to the adjustable generators provide sufficient capacity and a certain adjustment rate, real-time tracking frequency under the allowed to adjust deviation, in order to meet the requirements of system frequency stability. Three frequency modulation is to coordinate the economic load distribution between the various power plants, so as to achieve economic and stable operation of the power grid. Key words: Electric system , A frequency modulation ,The two FM The three FM , Review
电力系统经济运行及电力经济调度探讨 发表时间：2018-06-25T17:08:12.010Z 来源：《电力设备》2018年第5期作者：阳昕晓[导读] 摘要：在电力系统不断发展的今天，其经济运行和调度工作成为摆在工作者面前的重要任务。 （国网湖北省电力公司荆州供电公司 434000）摘要：在电力系统不断发展的今天，其经济运行和调度工作成为摆在工作者面前的重要任务。本文就以此为中心，对当前电力系统的经济运行和电力经济调度问题进行分析论述。 关键词：电力系统；经济运行；经济调度从现在国内电力系统在工作中运行中得知，根据电力能源的传输特征，怎样达到电力系统的经济运行和经济调度，变成了增强电力能源利用率，增强电力企业一切效益的关键方法。在此认识的基础上，电力传输时，当对电力系统经济运行和电力经济调度有一个全方位的理解，还理解电力系统经济运行和电力经济调度所起的作用以及所具有的价值，拟定详细的电力系统经济运行措施和电力经济调度方案， 确保电力系统经济运行和电力经济调度可以稳定地运行，满足电力企业达到生活中的要求。 1电力系统经济运行和电力经济调度调度对电力企业的影响从现在电力传输的工作状态看，电力系统经济运行和电力经济调度对电力企业所起到的作用和创造的价值，其重大影响主要在以下几个方面有所体现： 1.1电力系统经济运行及电力经济调度对增强电力企业经济性具有深远意义 通过采用电力系统经济运行方式，和对电力传输做到经济调度，电力传输期间的经济性能够有所体现，电力企业的经济性相当显著。因此，这两种措施的选用，对增强电力企业的经济性具有深远的影响。 1.2电力系统经济运行及电力经济调度对促进电力企业的发展具有不可或缺的作用 因为电力系统经济运行和电力经济调度增强了电力企业的经济性，转变成保障电力系统快速运转的关键方法，所以电力系统经济运行和电力经济调度有助于电力企业的进一步发展，增大了电力企业的发展质量。 1.3电力系统经济运行及电力经济调度对增强电力企业的整体效益具有重要意义 由于电力系统经济运行和电力经济调度特点，和对电力企业经济性的重大作用，电力系统经济运行和电力经济调度已转变成增强电力企业所有效益的关键方法，因此，他们对于增强电力企业的一切效益具有深远的影响。 2电力系统经济运行的概念及措施电力系统经济运行便是在确保所有系统安全稳定和电能质量满足标准的条件下，最大程度地增大电能的生产和输送效率，减小供电的燃料消耗以及供电成本，经由对比先挑变压器和电力线路损坏最少的运转模式，在确保技术稳定、经济合适的情况下，完全使用现在的装备、元件，经由一些技术论证，选取非常好的运转模式、调整负荷、增强功率因数、调节或更换变压器、改造电网等，在传输相同电量的情况下，以实现降低系统损耗，进而实现减少电网损耗以及增强经济效益的目的。因为电网的耗损主要是因变压器耗损和电力线路损耗导致的，因此对电网的相关改造，主要是对电网中的一切变压器与电力线路作出择优选择和优化的处理办法，构建成“安全经济型电网”。电力系统经济运行的详细措施一般为： 2.1对电网进行适当改造，减少电力传输中的能耗 为了保证电力系统经济运行，需要对传统电网进行改造，对影响电力传输的线路进行维修或者更换，最大程度减少电能在传输过程中的损失，有效降低电力传输能耗，提高电力传输的效率，满足电力系统运行需要，提高电力系统经济运行的能力。目前来看，这一措施的效果已经初步显现出来。 2.2科学设置变压器功能，保证变压器经济运行 在电力传输网络中，变压器是重要的组成部分，是保证电力系统传输的关键部件，同时也是关系到电力系统经济运行的关键。因此，从提高电力系统经济运行的角度出发，应科学设置变压器功能，尽可能地降低变压器的电能损耗，确保变压器经济稳定运行，增强电力系统的经济性。 2.3根据实际需要配置电网补偿装置，适当设定补偿容量 在电力传输网络中，为了保证电力顺利传输，需要设置电网补偿装置，对电力网络的电力传输进行补偿。为了达到提高电力系统传输经济性目的，根据实际需要配置电网补偿装置，合理设定补偿容量。因此，在电力传输过程中，应对补偿装置引起足够的重视，并保证补偿容量的合理性。 3电力经济调度科学措施电力系统经济调度就是在实现安全和一定电能质量要求的状况下以最大程度地增强运行的经济性，就是适当地运用所有的能源和设备，用最少的燃料消耗量确保对用户进行充足地供电。这就要求我们在确保电力生产安全、优质和符合客户用电要求的情况下，选用多种技术方法和管理手段，让电力生产设备一直在最好的工作状态，实现电力系统电能资金最小。增强电力系统经济运行能力，是电力企业经营行为的关键内容，也是我们调度管理的基本要求之一。近几年来，随着电网的不断发展，容量越来越大，备用容量也越来越大，在满足电网安全运行的情况下，电网的经济运行也摆在了调度运行人员的面前。电力经济调度的主要措施为： 1）实时经济调度。在电网调度过程中，应考虑电网传输实际，在用电高峰时期，增加电网的电力供应量。在用电低谷时期，减少电网的电力供应量，保证电网的电力供应量与实际相符，减少电网能量损失，提高电力调度的经济性。 2）运转备用调度。为了满足电力传输高峰的要求，以及保证电网日常维修维护，需要根据电网的实际运行状况，适时的关闭电力线路，在保证其他线路正常工作的同时，减少电力损失。主要能够选用运转备用调度的形式，增强电力调度的经济性。 3）稳定约束调度。在电力传输过程中，为了保证电网安全运转，需要对电网进行负荷计算和安全控制。主要应根据电网负荷情况，采取安全约束调度的方式，减小电网负荷，在确保安全的条件下，降低电能损失，实现提高电力调度经济性的目的。 4）环境保护调度。在电力传输期间，无法避免的对环境造成某种程度的污染，为了增强电网的环保属性，减少电网对环境的污染，降低电能损失，需要参考电网的实际污染状况，采纳环境保护调度，符合电力传输的环保属性，增强电力调度的经济性。 4对电力企业的影响