本文關(guān)鍵詞：中長期安全約束機組組合優(yōu)化研究

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【摘要】：目前電網(wǎng)規(guī)模的持續(xù)擴大以及高電壓等級輸電線路的架設(shè),對電網(wǎng)的安全可靠運行提出了更加嚴(yán)格的要求,對更長優(yōu)化周期的運行效益挖掘和更高精度的優(yōu)化計算提出了更加嚴(yán)格的要求。為了在更大規(guī)模和時間尺度上推廣安全約束機組組合優(yōu)化技術(shù),建立一套適于我國國情的完整的優(yōu)化計算模型和相應(yīng)的工程軟件,本文對中長期安全約束機組組合進行了研究。首先根據(jù)電力元件的物理特性與系統(tǒng)特性,分析并建立了常規(guī)火電機組、聯(lián)合循環(huán)機組、抽水蓄能機組、庫容式水電機組、聯(lián)絡(luò)線的特性模型,同時對以計劃電量完成進度為指標(biāo)的注冊電廠進行了發(fā)電量建模。進而結(jié)合系統(tǒng)運行約束,提出包含經(jīng)濟效益最優(yōu)、電量進度最優(yōu)和安全程度最優(yōu)3類目標(biāo)的安全約束機組組合模型。其中,聯(lián)合循環(huán)機組建模中提出的模態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣可以推廣于任意類型機組的運行狀態(tài)相關(guān)約束建模,便于系統(tǒng)化。中長期安全約束機組組合相比日前,其特殊性在于從實際生產(chǎn)安排轉(zhuǎn)向到基于國情的政策與戰(zhàn)略制定上。對我國的中長期問題而言,機組最小啟停時間約束比爬坡／滑坡約束具有更高的工程參考意義,是中長期問題中最重要的時間耦合約束。本文結(jié)合割平面理論,采用放縮不等式的方法,調(diào)整有效不等式的約束變量關(guān)系,建立最優(yōu)啟停時間約束模型,得以合理縮小初始可行域、迅速得到最優(yōu)解。據(jù)此建立的模型通過相關(guān)算例驗證有效。我國中長期問題的另一個特點是存在考慮電量計劃進度追蹤的電力電量耦合關(guān)系,在引入平均負荷率這一重要指標(biāo)情況下,需要重構(gòu)電力與電量間耦合關(guān)系。本文采用平滑爬坡的方式對引入的平均負荷率進行受限,重構(gòu)電力電量間的關(guān)系,保證計算效率的同時提高解的可信度。據(jù)此建立的模型通過相關(guān)算例驗證有效。最后,中長期問題的網(wǎng)絡(luò)安全約束具有高復(fù)雜度的時間空間雙耦合特性,有必要結(jié)合工程實際進行簡化建模。為此,本文提出分態(tài)等時長校核模型與多態(tài)不等長校核模型,并重點分析了前者的工程可行性。通過設(shè)計國內(nèi)外典型案例仿真驗證了模型的正確性和工程實用性。IEEE118案例驗證了模型的正確性,在經(jīng)濟效益最優(yōu)目標(biāo)下,對比分析了多電源配合情況與火電供電情況下的優(yōu)化結(jié)果。我國某區(qū)域電網(wǎng)案例驗證了模型的工程實用性,在電量進度最優(yōu)目標(biāo)下,滿足進度均衡的同時使得機組的負荷率合理受限,更具有實際參考價值。綜上所述,本文建立了一套完整的中長期安全約束機組組合優(yōu)化計算模型,并研發(fā)出相應(yīng)軟件。該模型既適于我國現(xiàn)階段電力市場,又可以應(yīng)用于未來充分市場化的電力市場。
【關(guān)鍵詞】：中長期安全約束機組組合 時間耦合約束分析 電力電量耦合重構(gòu) 安全約束多態(tài)等時長 國內(nèi)外案例仿真 多電源配合
【學(xué)位授予單位】：中國電力科學(xué)研究院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM73
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 機組組合問題的演進10-12
• 1.2 國內(nèi)外機組組合發(fā)展現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢12-13
• 1.3 中長期安全約束機組組合研究的必要性13-14
• 1.4 論文主要工作14-16
• 第二章 安全約束機組組合建模16-33
• 2.1 機組組合元件建模16-26
• 2.1.1 燃煤火電機組建模16-19
• 2.1.2 聯(lián)合循環(huán)機組及燃氣機組建模19-22
• 2.1.3 抽水蓄能機組及蓄水式機組建模22-25
• 2.1.4 其他機組與聯(lián)絡(luò)線建模25-26
• 2.1.5 注冊電廠建模26
• 2.2 安全約束機組組合模型26-29
• 2.2.1 目標(biāo)函數(shù)27-28
• 2.2.2 約束條件28-29
• 2.3 優(yōu)化方法29-31
• 2.4 本章小結(jié)31-33
• 第三章 中長期安全約束機組組合建模33-70
• 3.1 中長期機組組合與日前機組組合對比33-34
• 3.2 時間耦合約束分析建模34-50
• 3.2.1 有效不等式與割平面理論35-36
• 3.2.2 啟停時間約束的4類建模分析36-41
• 3.2.3 算例41-50
• 3.3 中長期電力電量耦合約束分析建模50-64
• 3.3.1 聯(lián)合負荷率的中長期機組組合模型51-54
• 3.3.2 考慮平滑爬坡的電力電量耦合關(guān)系分析54-55
• 3.3.3 算例55-64
• 3.4 安全約束的簡化建模64-69
• 3.4.1 網(wǎng)絡(luò)安全約束建模65-67
• 3.4.2 分態(tài)等時長校核模型67-68
• 3.4.3 多態(tài)不等長校核模型68-69
• 3.5 本章小結(jié)69-70
• 第四章 算例分析70-92
• 4.1 系統(tǒng)介紹與案例設(shè)計70-72
• 4.2 IEEE118案例72-77
• 4.2.1 IEEE118案例輸入72-74
• 4.2.2 IEEE118案例結(jié)果74-77
• 4.3 某區(qū)域電網(wǎng)案例77-90
• 4.3.1 某區(qū)域電網(wǎng)案例輸入77-80
• 4.3.2 某區(qū)域電網(wǎng)案例結(jié)果80-90
• 4.4 案例分析90-92
• 第五章 總結(jié)與展望92-94
• 參考文獻94-98
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果98-99
• 致謝99

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本文編號：805835