本文關(guān)鍵詞：考慮環(huán)境容量裕度的差別化發(fā)電計劃研究

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【摘要】：包括燃煤火電廠在內(nèi)的多種污染源,對空氣質(zhì)量造成的影響變得越發(fā)嚴(yán)重,亟需改進(jìn)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)發(fā)電計劃制定方法,以一定程度地緩解重點(diǎn)地區(qū)局部空氣污染壓力。通常以全系統(tǒng)排污總量最小化方式制定的火電機(jī)組發(fā)電計劃,往往對緩解環(huán)境重點(diǎn)監(jiān)測地區(qū)空氣污染程度缺乏針對性,甚至收效甚微。本文通過調(diào)整發(fā)電計劃優(yōu)化目標(biāo)、充分考慮不同地區(qū)環(huán)境容量裕度的差異性和環(huán)境改善目標(biāo)的差別化要求,探討新型發(fā)電計劃制定方法,以期通過更為科學(xué)合理地調(diào)度發(fā)電行為,特別是燃煤火電廠的發(fā)電行為,達(dá)到可以切實(shí)緩解環(huán)境重點(diǎn)監(jiān)測地區(qū)空氣污染的目的。本文首先重點(diǎn)探討了燃煤火電機(jī)組差別化日發(fā)電計劃的制定問題。在考慮火電機(jī)組差別化煤耗和排污水平的基礎(chǔ)上,追加考慮了環(huán)境容量裕度的差別化因素,建立了以煤耗總量、排污總量和對環(huán)境重點(diǎn)監(jiān)測地區(qū)大氣污染物濃度貢獻(xiàn)值減少量為期望目標(biāo)的火電機(jī)組差別發(fā)電計劃優(yōu)化模型。其中,環(huán)境重點(diǎn)監(jiān)測地區(qū)大氣污染物濃度貢獻(xiàn)值減少量期望目標(biāo)參照高斯煙團(tuán)擴(kuò)散模型、氣象和重點(diǎn)監(jiān)測地區(qū)大氣污染等級預(yù)測信息制定。針對模型求解問題,提出了火電機(jī)組集合動態(tài)劃分基礎(chǔ)上的分步、分集合計劃校正策略:首先計算不考慮環(huán)境容量裕度的基礎(chǔ)發(fā)電計劃;由基礎(chǔ)發(fā)電計劃、考慮不同地區(qū)環(huán)境容量裕度的差異性和差別化要求,將火電機(jī)組動態(tài)劃分為功率適度削減子集合和等量適度增加子集合;對兩個子集合,分別利用拉格朗日乘子法進(jìn)行計劃校正,從而得到最終的差別化日發(fā)電計劃解。在燃煤火電機(jī)組差別化發(fā)電計劃解的基礎(chǔ)上,本文進(jìn)一步討論了對基礎(chǔ)發(fā)電計劃校正的過程可能引起系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用發(fā)生變化、導(dǎo)致不同地區(qū)風(fēng)電消納能力發(fā)生改變的問題。圍繞這些問題,應(yīng)重點(diǎn)解決:當(dāng)計劃校正過程引起區(qū)域電網(wǎng)旋轉(zhuǎn)備用不足時,需對第一次校正后的差別化發(fā)電計劃進(jìn)行二次校正,以使旋轉(zhuǎn)備用滿足約束要求;當(dāng)計劃校正過程引起區(qū)域電網(wǎng)風(fēng)電消納能力發(fā)生改變時,需對風(fēng)電場發(fā)電計劃進(jìn)行適度調(diào)整。針對上述兩方面有待重點(diǎn)解決的問題,本文建立了形成二次校正發(fā)電計劃的數(shù)學(xué)模型,并從旋轉(zhuǎn)備用水平和風(fēng)電利用情況出發(fā),梳理和歸納了基礎(chǔ)發(fā)電計劃經(jīng)第一次校正后可能出現(xiàn)的8個場景。針對各場景,研究了風(fēng)電和火電機(jī)組發(fā)電計劃的協(xié)調(diào)方法,并設(shè)計了對發(fā)電計劃實(shí)施二次校正的策略:首先根據(jù)不同場景得到各區(qū)域風(fēng)電和火電有功功率調(diào)整總量;考慮環(huán)境容量裕度、煤耗水平等因素,將調(diào)整總量分配到各機(jī)組,并分別利用拉格朗日乘子法進(jìn)行二次校正計劃的求解。本文最后針對考慮環(huán)境容量裕度的火電機(jī)組差別化發(fā)電計劃模型和求解方法、考慮風(fēng)電和備用影響的差別化發(fā)電計劃模型和求解方法,分別進(jìn)行算例分析,驗(yàn)證了模型的合理性和算法的有效性。本文工作得到國家自然科學(xué)基金面上項目《考慮空氣污染指數(shù)時空分布特性的電力系統(tǒng)多期望目標(biāo)優(yōu)化調(diào)度問題研究》(51377035)和國家自然科學(xué)基金國際(地區(qū))合作與交流項目(NSFC-RCUK-EPSRC中英)《智能電網(wǎng)與電動汽車環(huán)境友好集成與交互基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)研究》(51361130153)的資助。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X773

【參考文獻(xiàn)】

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1 傅書，

本文編號：1154908