在现代电力市场中,优化调度的目标多种多样,如网损最小、污染最小、电网收益最大等,而本文中以运行成本最小为最优优调度目标,即耗煤量最小。电力系统动态经济调度是指在满足电力系统负荷变化和安全备用的条件下,实现各机组合理分配负荷,在调度周期内耗煤量最小。
随着电网的不断更新和扩大,电网的复杂程度也让人们的计算任务变得更为繁重。在计算机发展的日新月异的今天,人们更依赖于计算机来减轻人们的负担,提高工作效率。而电力系统的经济性和稳定性则取决于计算机算法的合理性和高效性,这就对我们编译计算机算法提出了更高的要求。
1。5 电力系统经济调度研究现状
1。6 章节安排和主要内容
电力系统的经济调度主要是考虑电力系统在负荷和电源一定的情况下,实现系统的运行成本最小。本文还需考虑风电并网以后,风电场的不可预测性和波动性对系统造成的影响。用粒子群优化算法对含风电的电力系统经济调度模型进行优化,通过对电力系统模型的仿真证明算法的可行性和风电的经济性。
(1)概述风电的发展前景以及本课题的研究意义和现状。
(2)先考虑在电力系统中安全约束的处理,在研究风电并网以后,为实现系统的稳定运行,还需处理目标函数、安全约束和常规约束。
(3)介绍粒子群算法的基本原理和算法流程,基于其解决问题的优越性,将其运用到含风电的电力系统的经济调度模型中。
(4)用10机组的仿真实验证明粒子群算法的可行性和优越性,再通过一个简化的电力系统模型的分析风电并网前后系统运行成本的增减,判断本课题研究的意义。
2 含风电的电力系统经济调度
风电是极具发展潜力的清洁能源,风电并网研究在国内外已然成为炙手可热的项目。电力系统经济调度就是为了实现运行成本最小而提出的问题,其本身的各种约束条件让系统变得非线性化。风电的波动性、不可预测性和反调峰特性更是增加了该系统的复杂程度。本论文通过优选控制变量找到满足所有的约束条件,并使运行成本达到最优,研究风电并网以后对电力系统调度模型的改变及其影响。
2。1 考虑安全约束的经济调度
电力系统的经济调度不但要满足其经济性,更要满足其稳定性,所以安全约束是极需要慎重考虑的一项约束。自从国际上发生了如1965年美国东北部大面积停电事故和2010年印度连续两次发生停电事故等影响范围极大的电力事故后,人们对电力系统的安全运行越来越关注。安全经济运行即在电源一定的情况下,功率流在限定的范围内,并实现运行成本最小。
2。1。1 经济调度模型文献综述
(1)经济调度模型的前提:机组及其出力一定、电网结构一定。
(2)变量:变量分为控制变量和状态变量。
控制变量是可控的自变量,包括可调变压器抽头的位置、并联电抗器/电容器的容量等。
状态变量是控制量的应变量,包括节点电压、支路功率。
(3)目标函数
本论文为达到经济运行,所以目标函数定为系统总运行成本最小,由于风电不耗能,所以即考虑火电机组的燃料费用最少,其公式如下
为机组的燃料费用之和, 为调度周期,为机组i在t时刻的有功出力,为机组数量,、 、为机组i的燃料特性系数,t表示0、1、2、3……T,i表示火电机组的编号。
(4)约束条件
由于不同的系统其考虑的重点不一样,所以约束条件也是各种各样。而本论文考虑的安全约束有等式约束和不等式约束[22]。