考慮節(jié)能減排的電力系統(tǒng)機組優(yōu)化調(diào)度問題的研究
本文關鍵詞:考慮節(jié)能減排的電力系統(tǒng)機組優(yōu)化調(diào)度問題的研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:電力系統(tǒng)機組優(yōu)化調(diào)度問題是電力系統(tǒng)領域的一個經(jīng)典優(yōu)化問題,是指在調(diào)度周期內(nèi),在滿足系統(tǒng)一系列約束條件的前提下,合理調(diào)整各個機組的出力情況,使得系統(tǒng)的運行成本最優(yōu)。為了緩解社會能源緊缺及污染嚴重的問題,電力行業(yè)將在發(fā)電及調(diào)度過程中綜合考慮節(jié)能及減排因素,減少煤炭等一次能源的消耗,并加大風電等清潔能源的入網(wǎng)比例,從而實現(xiàn)減少污染物排放、保護環(huán)境的目標。為了在機組優(yōu)化調(diào)度問題中體現(xiàn)出節(jié)能及減排的需求,本文對待優(yōu)化模型的目標函數(shù)進行了改進,在原有模型僅考慮火電機組運行成本的基礎上,進一步考慮了能耗費用和污染物治理成本費用。這樣,在機組調(diào)度優(yōu)化的過程中,會綜合考慮機組的發(fā)電成本、機組發(fā)電能耗及污染物排放代價,從而體現(xiàn)出了電網(wǎng)節(jié)能減排的需求。此外,為了進一步提高機組優(yōu)化調(diào)度問題的優(yōu)化效率,本文采用了實數(shù)編碼遺傳算法來進行優(yōu)化,并在優(yōu)化步驟中添加了一些改進算子,改善了算法的優(yōu)化效果。另外,本文也考慮了當風電等清潔能源入網(wǎng)后,由于風電的隨機性和間歇性特點,對電力系統(tǒng)的經(jīng)濟性和穩(wěn)定性的影響。本文將含風電的機組優(yōu)化調(diào)度問題用機會約束規(guī)劃模型來求解,并用隨機模擬技術來處理含有隨機變量的約束條件,可以得到較好的優(yōu)化結果。另外由于風電的入網(wǎng)具有較好的節(jié)能及減排效益,但是礙于風電入網(wǎng)價格較高而無法大規(guī)模入網(wǎng)的問題,本文進一步討論了如何通過調(diào)整風電的入網(wǎng)價格以及減排權重系數(shù)來促進風電的入網(wǎng),提高系統(tǒng)的經(jīng)濟性能和環(huán)保性能,促進電力行業(yè)節(jié)能減排工作的進行。
【關鍵詞】:機組優(yōu)化調(diào)度 節(jié)能減排 智能算法 風電 機會約束規(guī)劃
【學位授予單位】:上海交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TM73
【目錄】:
- 摘要3-4
- ABSTRACT4-9
- 第一章 緒論9-20
- 1.1 研究背景及意義9-13
- 1.1.1 機組優(yōu)化調(diào)度問題的研究背景9
- 1.1.2 我國的能源資源現(xiàn)狀9-10
- 1.1.3 實行節(jié)能減排戰(zhàn)略的必要性10-13
- 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-19
- 1.2.1 電力系統(tǒng)機組優(yōu)化調(diào)度的研究現(xiàn)狀13-16
- 1.2.2 考慮節(jié)能減排的機組優(yōu)化調(diào)度的研究現(xiàn)狀16-17
- 1.2.3 風力發(fā)電入網(wǎng)的研究現(xiàn)狀17-19
- 1.3 論文主要工作19-20
- 第二章 考慮節(jié)能減排的機組優(yōu)化調(diào)度問題的數(shù)學模型20-29
- 2.1 機組發(fā)電成本概述20-23
- 2.1.1 機組的耗量特性20
- 2.1.2 機組的購電成本20-21
- 2.1.3 機組的開機成本21-23
- 2.2 考慮節(jié)能減排需求23-25
- 2.2.1 節(jié)能需求的量化23-24
- 2.2.2 減排需求的量化24-25
- 2.3 目標函數(shù)25-26
- 2.4 約束條件26-27
- 2.4.1 負荷平衡約束26
- 2.4.2 旋轉備用約束26
- 2.4.3 機組出力約束26
- 2.4.4 爬坡率約束26-27
- 2.4.5 最小啟停機時間約束27
- 2.5 本章小結27-29
- 第三章 基于實數(shù)編碼遺傳算法的機組優(yōu)化調(diào)度問題29-50
- 3.1 模型分析29-30
- 3.2 實數(shù)編碼遺傳算法在機組優(yōu)化調(diào)度中的應用30-44
- 3.2.1 實數(shù)編碼遺傳算法的原理30-31
- 3.2.2 實數(shù)編碼方式和適應度函數(shù)的確定31-32
- 3.2.3 約束條件的處理方式32-34
- 3.2.4 遺傳算法的操作步驟34-40
- 3.2.5 實數(shù)編碼遺傳算法的改進40-43
- 3.2.6 改進算法的基本流程43-44
- 3.3 算例分析44-49
- 3.3.1 系統(tǒng)參數(shù)及算法參數(shù)選取44-45
- 3.3.2 算例結果與分析45-49
- 3.4 本章小結49-50
- 第四章 含風電機組的系統(tǒng)機組優(yōu)化調(diào)度問題的分析50-65
- 4.1 機會約束規(guī)劃理論50-52
- 4.1.1 機會約束規(guī)劃50-51
- 4.1.2 隨機模擬技術51-52
- 4.2 含風電機組的系統(tǒng)數(shù)學模型52-55
- 4.2.1 目標函數(shù)52-53
- 4.2.2 約束條件53-55
- 4.3 含風電機組的系統(tǒng)機組優(yōu)化調(diào)度問題分析55-63
- 4.3.1 參數(shù)的確定55-57
- 4.3.2 算例分析57-63
- 4.4 本章小結63-65
- 第五章 結論與展望65-67
- 5.1 結論65-66
- 5.2 展望66-67
- 參考文獻67-72
- 附錄72-75
- 致謝75-76
- 攻讀碩士學位期間已發(fā)表或錄用的論文76-78
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本文編號:271308
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