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电力系统短期负荷优化分配系统的设计与研究


电力系统短期负荷优化分配系统的设计与研究 摘要:作为一种集成化的软件系统,电力系统短期负荷优化分配 系统能够很好地解决电力系统混合机组间短期负荷优化分配问题。 本文就电力系统短期负荷优化分配系统的设计与研究问题对电力 系统短期负荷优化分配系统进行了简单介绍,对系统的总体优化设 计进行了阐述,介绍了系统核心模块的组成,并对关键程序进行了 描述和分析。 关键字:电力系统;短期负荷;优化分配;设计与研究 中图分类号:f406 文献标识码: a 文章编号: 随着我国电力行业的快速发展,用户以及电力企业自身对于电力 系统运行的安全性、可靠性和经济性提高了更高的要求。目前,电 力系统短期负荷优化分配系统的设计问题越来越受到相关部门及 行业人士的关注。本文就电力系统短期负荷优化分配系统的设计与 研究问题主要介绍了以下几个方面的内容。 一、系统的总体优化设计概述 因电站之间机组的类型不一样,不同机组的动力特性也是不一样 的,对于抽水蓄能电站来说,它主要有抽水工况和发电工况两种运 行工况,其约束条件也比较多,因此,如果只是通过单纯的方法来 优化,效果往往不会很理想。我们可以通过采用动力特性分析模块 的方式来获取不同类型机组的动力特性,将拟合方程存储到数据库 中。数据库通过数据存储模块对数据进行存储和管理,数据库引擎 将数据库和软件系统链接起来,最后通过优化计算模块完成对短期 负荷的优化分配工作。短期负荷优化分配系统的总体优化设计图如 下(图一)所示: 系统总体优化设计图 图一 通过上图图一,我们可以看到电力系统调控中心的硬件部分主要 由以太网与工作站及服务器进行链接组成。系统调控中心的监控对 象是不同类型的电站机组群,在服务器群数据库服务器上上安装有 相应的数据库,工作站群有相应的软件。这样就能够实现硬件部分 与软件系统的有机结合与互通。 二、系统的核心模块组成 通常,系统的核心模块主要由动力特性分析模块、数据存储模块 以及优化计算模块等组成,在此,笔者分别对其进行介绍和阐述。 (一)动力特性分析模块。该模块主要用于分析水电站和火电站 的动力特性。电力系统中,不同类型的机组共同担负着整个系统的 负荷,在运行方式上,水电站主要通过动力平衡来影响火电站的运 行方式。在对系统进行优化运行前,要获得各个运行机组的动力特 性方程。对于火电站来说,其主要的动力特性为耗煤量微增率特性 曲线与煤耗出力关系特性曲线两种。对于水电站来说,其主要的动 力特性为耗水微增率特性曲线与流量出力关系特性曲线两种。在绘 制动力特性曲线时,可以采用多项式最小二乘法的方式进行拟合绘 制。 (二)数据存储模块。该模块有效运用了计算机数据库的存储优 势,较好地避免了数据的重复计算,同时还能够将优化分配的临时 性数据与预备方程存储在数据库中,以方便随时被调用。在对水电 机组、火电机组和抽水蓄能机组的动力特性方程完成计算后,采用 优先次序法的方式就可以计算机组经济组了。 (三)优化计算模块。 (1)优化目标函数:对抽水蓄能电站运行 方式进行优化的一个最终目标就是保证系统安全稳定运行的前提 下,电力系统在一个日调度期内运行的费用最小。 (2)简化约束条 件,主要有四个方面:第一,与抽水蓄能电站相关约束条件,主要 包含了蓄水量与上库水位的约束、抽水蓄能机组的出力约束以及上 库水量的平衡约束等;第二,与火电机组相关约束条件;第三,与 水电机组相关约束条件;第四,与电力系统相关约束条件,主要包 含了电力系统的功率平衡约束和容量平衡约束。 (3)模型的求解步 骤:输入抽水蓄能电站、火电机组及电力系统等相关的技

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