当前位置:首页 >> 电力/水利 >>

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术经济参 数,由程序自动回归各类抽水蓄能电站发电时流量与出力的关系曲 线以及火电机组煤耗与出力关系曲线等。 三、系统关键程序描述 在上述总体设计的优化分配系统中,一个主程序与四个子程序共 同组成了系统的核心部分。在此,笔者对主程序和子程序进行简单 的描述。 (一)主程序。显然主程序的作用是比较重要的,它的作用主要 在于输入负荷、抽水蓄能机组、常规水电机组以及火电机组等有关 的技术经济数据。通过调用各子程序,逐时段完成各状态转移系统 费用的计算工作,采用混沌遗传算法来计算出抽水蓄能电站和常规 水电站上库蓄水量、逐小时容量安排和水位;计算出各火电机组的 运行台数、煤耗、出力分配、检修费用增加值以及固定运行费用; 还能计算出系统的总煤耗以及总运行费用,并把相应的结果存储在 数据库中。系统的主程序框图如下图图二所示。 系统主程序流程框图 图二 (二)子程序。子程序主要包含了四个,它们分别是二次曲线回 归计算程序、抽水蓄能电站厂内经济运行程序、火电机组负荷分配 子程序以及系统发电煤耗计算程序。二次曲线回归计算程序主要用 于对各类火电机组的煤耗特性曲线进行确认,确定抽水蓄能电站逐 小时火电机组总负荷与总发电煤耗之间的关系曲线以及发电出力 与流量之间的关系曲线等;抽水蓄能电站厂内经济运行程序的原理 基础为等微增率原理,由于水头损失会影响发电水头,需要对抽水 蓄能电站各个运行机组进行合理安排,这样可以确保发电出力相同 的情况下,用水量是最小的,给抽水蓄能电站发电出力与流量间的 关系曲线提供相关的数据;火电机组负荷分配子程序主要是在火电 机组承担的总负荷确定的条件下,确定出逐小时火电机组的负荷分 配与运行台数等;系统发电煤耗计算程序的编制原理是等微增率原 理,它的主要作用是给并列运行的火电机组分配负荷,计算各类运 行机组的出力以及系统煤耗等,该模块可以使系统的燃料耗量最 小。 结束语:作为实现电力系统优化运行的基础所在,对电力系统短 期负荷优化分配系统的设计与研究工作很大程度上影响着电力系 统运行的可靠性、安全性和经济性。通过总体的优化与设计,形成 了由动力特性分析模块、短期负荷优化模块和数据计算预测模块组 成的电力系统短期负荷优化分配系统,该系统大大降低了常规水电 机组的耗水量和火电机组的煤耗量,使抽水蓄能机组的动态平衡效 益得以提高和改善。 参考文献: [1]王欣,秦斌

相关文章:
Lingo在电力系统经济负荷优化中的应用_图文
Lingo在电力系统经济负荷优化中的应用 - 龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn Lingo 在电力系统经济负荷优化中的应用 作者:张旺 董冰 杨昶 来源:《科学与财富...
并列运行单元机组负荷分配计算方法 开题报告_图文
1002390132 8 9 设计(论文)题目: 并列运行单元机组负荷分配计算方法 10 11 指导...每人撰写 2000 字左右的文献综述: 1、课题研究意义电厂乃至电力系统的优化运行已...
火电厂厂级负荷优化调度系统研究与开发
火电厂厂级负荷优化调度系统研究与开发 - 基于动态规划法的厂级负荷经济分配系统研究与实现 摘要:厂级负荷经济分配是电厂节能和运行优化重要研究内容。在电力市场...
DSM下负荷优化管理研究
//www.qikan.com.cn DSM 下负荷优化管理研究 作者:朱敏杰 冯祥 来源:《今日财富》2015 年第 34 期 摘要:随着经济的不断发展,电力负荷持续增长,能源瓶颈与环境...
经济负荷优化调度技术方案
概述随着电力市场管制的放开,以及环保排放的严格,电厂...通过通讯方式进入控制系统,则可以实现负荷优化 的闭环...协议获取机组控制系统的数 据,并将最终分配数值传递...
更多相关标签: