基于负荷跟踪速度的负荷优化调度及其在风电火电混合系统的应用

摘要

自上世纪70年代美国出现了非国有独立发电企业至今，全球电力行业都在进行着改革，中国也开始施行“厂网分离，竞价上网”的原则。这一变革将压缩电厂电能的生产成本，提上了各个电厂的发展计划当中。在不改变发电设备的情况下，优化机组间的负荷分配是个成本低、效果明显的方法。
　　 电力系统经济调度(Economic dispatch，ED)问题是一个高维、非凸、多约束的优化难题。目前，火电厂厂级负荷的分配通常是以机组的煤耗特性为基础，以全厂耗煤最少为原则来分配给每台机组的负荷。为适应我国电力市场新的运作模式，针对当前电网负荷峰谷差日益增大及中调要求电厂快速完成电网负荷需求这一本质要求，本文提出了以快速完成电网负荷需求为目的的负荷优化决策模型。虽然已经有学者提出考虑快速性稳定性等因素的多目标优化模型，但也只是研究多个目标间的权重比，实际应用性不强。本文提出的负荷分配模型，依然采用经济性单目标优化。通过设置厂级负荷跟踪速度，将快速性作为负荷分配的约束条件，使得火电厂能够在保证快速性的前提下，做到煤耗的最优化处理。对于火电厂在实际的竞价上网以及业绩考核中都有较大的帮助，具有很强的实际工程应用价值。
　　 本文还提出了一种解决含有风电的电力系统调度问题的新方法。采用网厂两级优化的方法处理负荷分配。网端根据各电厂提供的负荷跟踪速度确定并网风功率，然后进行网级的负荷分配。在完成网级分配之后，各电厂根据网端分配的负荷指令进行厂级的二次分配。最后，在一个具有三火电厂和一风电场的系统中进行了仿真计算，计算结果显示，本文提出的方法能够很好的解决含有风电的电力系统调度问题。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的背景

1．1．1 我国可持续发展战略

1．1．2 电力改革促使发电企业降低成本

1．1．3 电网对发电企业的新需求

1．1．4 厂级负荷调度的可行性

1．2 国内外研究现状

1．3 论文的主要工作

第二章 网厂两级负荷调度

2．1 简介

2．2 网厂两级优化的分工

2．2．1 电网侧节能优化调度的主要功能

2．2．2 电厂侧负荷分配系统的主要功能

2．2．3 两级优化方案的优点

2．3 网厂两级优化效果分析

2．3．1 集中优化调度求解

2．3．2 分级优化调度求解

2．3．3 优化效果比较

2．4 本章小结

第三章 基于负荷跟踪速度的负荷优化分配

3．1 基于负荷跟踪速度的负荷优化分配模型

3．1．1 传统模型

3．1．2 模型的改进

3．2 算法介绍

3．3 算例分析

3．4 本章小结

第四章 基于负荷跟踪速度的机组组合优化

4．1 基于负荷跟踪速度的机组组合优化模型

4．1．1 传统模型

4．1．2 模型的改进

4．2 算法介绍

4．3 算例分析

4．4 本章小结

第五章 应用：含有风电场的电力系统调度

5．1 基于负荷跟踪速度的并网风功率

5．2 算法流程介绍

5．3 算例分析

5．4 本章小结

第六章 总结与展望

6．1 全文总结

6．2 工作展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文

致谢