電力系統(tǒng)調度管理(第三章).ppt

1、第三章電力線路調度管理、華南理工大學電力學院、主要內容、2、主要內容、3、概要、目前用于電力線路優(yōu)化調度問題的數學方法共有4種：線性規(guī)劃模型非線性規(guī)劃模型動態(tài)規(guī)劃模型混合整數規(guī)劃模型，4、電力線路，實現(xiàn)系統(tǒng)安全經濟運行是國民經濟發(fā)展線性修正計劃是研究在一系列線性約束下，查找目標函數的最大值或最小值的問題。 雖然該模型校正算法快速收斂且易于應對各種約束，但它存在優(yōu)化目標函數精度低的缺點。 非線性校正過程在等式和不等式約束下優(yōu)化目標函數。 等式約束、不等式約束或目標函數中的至少一個不線形函數。 雖然精度比較高，但校正量相對大，解決大規(guī)模問題時的收斂特性不穩(wěn)定。 進而，可以分為一階段法。 包括梯度法

2、的簡化、梯度法微分注漿法的改良等。 二階段法。 海森矩陣法、牛頓法、內點法等。 5、概述、動態(tài)修正法是一種解決多階段決策過程優(yōu)化的數學方法。 被要求的問題有明確的階段性。 可用于很好地解決動態(tài)優(yōu)化調度問題。 其缺點是，針織面料數多的電力線路的修正量過大，需要用近似方法簡化。 混合整數修正圖像是變量同時具有整數和非整數的數學修正圖像問題，分為線性混合整數修正圖像和非線性混合整數修正圖像。 理論上，可以找到全局最優(yōu)解。 缺點是方法的使用復雜而不直觀，在實際系統(tǒng)中，直接使用校正量過大，必須分解問題。 一般的方法有分枝分離法、Benders分解法、廣義的Benders分解法等。 6、主要內容，7、3.

3、1電網調度管理一般規(guī)定，以下以中國電網調度管理條例為例介紹電網調度管理一般規(guī)定。 1993年6月29日中華人民共和國令第115號公布了電力網調度管理條例。 本條例分為總則、調度系統(tǒng)、調度修訂計劃、調度規(guī)則、獎勵與處罰、聯(lián)網與調度、附則8章33條，自1993年11月1日起實施。 其主要內容包括調度系統(tǒng)調度調度調度指令和調度、8、調度系統(tǒng)調度機構的職權和調度管轄范圍的劃分原則，由國務院電力行政主管部門確定。 調度機構直接調度的電廠規(guī)劃原則由國務院電力行政主管部門制定。 調度系統(tǒng)包括各級調度機構和電力網內發(fā)電廠、變電所的運行值班單位。 下級調度機構必須服從上級調度機構的調度。 調度機構應當調度管轄范

4、圍內發(fā)電廠變電所的運行值班單位，并服從該級調度機構的調度。 調度機構分為國家調度機構、省自治區(qū)直轄市調度機構、省自治區(qū)直轄市調度機構、省管轄市級調度機構、縣級調度機構5個階段。 安排系統(tǒng)值班人員須由取得培訓、考核、合格證書的一方出港。 安排系統(tǒng)值班人員培訓、考核辦法由國務院電力行政主管部門制定。9、3.1按照電力網調度管理的一般規(guī)定，調度修改計劃應跨省電力網管理部門和省電力網管理部門編制發(fā)電、供電修改計劃，并將發(fā)電、供電修改計劃報國務院電力行政主管部門備案。 調度機構必須制定進行發(fā)電、供電的調度修訂計劃。 值班調度人員可以按照有關規(guī)定，根據電力網的運行情況調整日發(fā)電、供電調度修訂計劃。 值班調

5、度調整日發(fā)電、供電調度修改計劃的，應填寫調度值班計程儀。 跨省電力網管理部門和省電力網管理部門制定發(fā)電、供電訂正計劃，訂正機構制定發(fā)電、供電訂正計劃時，應當根據國家的訂正計劃，有關的供電協(xié)議和聯(lián)合網協(xié)議，電力網的設備能力，保留備用容量。對具有綜合效益的水電站(站)水庫，應根據行政許可的水電站(站)建設修訂文件，考慮防洪、灌溉、發(fā)電、環(huán)保、航運等要求，合理運用水庫蓄水。 需要跨省電力網管理部門和省電力網管理部門調整發(fā)電、供電調整計劃的，應當通知有關地方人民政府有關部門。10、3.1電網調度管理的一般規(guī)定中，調度規(guī)則調度機構應執(zhí)行國家供電糾正規(guī)劃，不得減少電力、電量，保證供電質量。 發(fā)電廠應當在調

6、度機構發(fā)出的調度修改計劃和規(guī)定的電壓范圍內運行，根據調度指令調整電力和電壓。 發(fā)電、供電設備的檢查，必須遵循安排機構的統(tǒng)一安排。 在發(fā)生緊急事態(tài)的情況下，值班的調度人員可以調整日發(fā)電、供電調度修正計劃，向可以發(fā)出電力限制、發(fā)電站的電力調整、發(fā)電機組的開或關等指令的本電力網內的發(fā)電站變電所的運行值班單位發(fā)出調度指令。11、3.1電力網調度管理的一般規(guī)定、調度規(guī)則省級電力網管理部門、省轄市級電力網管理部門、縣級電力網管理部門根據本級人民政府生產調度部門的要求、用戶特點和電力網安全運行的需要，提出事故和超訂圖電功耗的限制名次表， 經本級人民政府生產調度部門審核，必須向本級人民政府報告的電力限制和整個

7、電力網的調度工作必須逐步實現(xiàn)自動化管理。 沒有值班調度程序的行政許可，沒有人可以操作調度程序來調度管轄范圍內的設施。 遇到電力網運行危及人身及設備安全的情況，發(fā)電廠、變電所運行值班單位的值班人員可以按照有關規(guī)定辦理，處理后應當及時向有關安排機構的值班人員報告。12、3.1電網調度管理的一般規(guī)定，調度指令值班調度人員應當按規(guī)定發(fā)出各種調度指令。 調度系統(tǒng)情況下，需要執(zhí)行調度指令。 調度系統(tǒng)值班人員認為執(zhí)行調度指令威脅人身及設備安全時，應立即向發(fā)出指令的值班調度人員報告，從而執(zhí)行調度指令或電力網管理部門的負責人、調度機構的負責人及發(fā)電廠變電所的負責人， 對上級調度機構值班人員發(fā)出的調度指令有不同意

8、見的，可以提交上級電力網電力行政主管部門或者上級調度機構，但在沒有答復前， 調度系統(tǒng)值班人員由上級調度機構值班人員發(fā)布的任何單位和個人不得違反條例規(guī)定干預調度系統(tǒng)的值班人員不得發(fā)布或者執(zhí)行調度指令調度系統(tǒng)值班人員有權依法執(zhí)行公務，拒絕各種非法干預。13、3.1電網調度管理的一般規(guī)定，并行調度并行運行的電廠或電網必須服從調度機制的統(tǒng)一調度。 需要并行運行的電廠和電力網之間以及電力網和電力網之間，并行前應當根據平等互利、協(xié)商一致的原則化學基簽訂并嚴格執(zhí)行并行協(xié)議。14，3.1電力網調度管理的一般規(guī)定、主要內容、15，3.2優(yōu)化調度的數學模型、本章介紹的優(yōu)化調度(用戶針織面料組合)數學模型是純火電系

9、統(tǒng)的數學模型，該模型也可以容易地推廣到水火電混合系統(tǒng)。 模型暫時只考慮發(fā)電燃料成本，忽略發(fā)電維護成本，制約條件包括系統(tǒng)的負荷制約、旋轉預備制約和各針織面料的技術條件制約即輸出電力上下限制制約、最小運行和停止時間制約、加減負荷速度制約、啟動第一小時或停止前的電力制約、可提供的最大旋轉預備容量制約。 可以認為所有的發(fā)電站和所有的負荷集中在同一節(jié)點，沒有考慮輸電網絡。、16、3.2.1目標函數系統(tǒng)調度期間的期間數系統(tǒng)用戶針織面料針織面料I的t時有功功率用戶針織面料I的t時連續(xù)開始停止時間表示連續(xù)啟動時間，表示連續(xù)停止時間。 如果用戶針織面料I在t時的狀態(tài)表示通電，表示停止的用戶針織面料I在t時的營運

10、成本用戶針織面料I中有物態(tài)變化，則從t-1期間到t期間的啟動費用可以采用線形函數的形式。 17、(3-1)、3.2優(yōu)化調度的數學模型，3.2.2系統(tǒng)約束負載約束：18、(3-2)、旋轉預約束：(3-3)，公式中是udi在t時提供的旋轉預系統(tǒng)t時的旋轉應用備份的需要。 3.2優(yōu)化調度的數學模型，3.2.3歐元針織面料約束發(fā)電機組輸出上下限約束：19，(3-4)，式中，分別表示發(fā)電，最小運行時間和最小停止時間的約束：(3-5)，式中，分別是歐元針織面料I的最小運行和停止時間。、3.2優(yōu)化調度的數學模型，3.2.3單針織面料約束單針織面料加減負載速度(ramp rate )約束： (8-5)、20、

11、(3-6) )，用戶針織面料啟動前1小時或停止前1小時的功率約束：(3-7)，公式中可以提供給用戶針織面料I的最大旋轉備用。、優(yōu)針織面料旋轉預備約束：(3-8)、3.2優(yōu)化調度的數學模型、主要內容、21、3.3優(yōu)化調度的雷格林時間表緩和法、優(yōu)化調度數學模型是高維、非雷格林調度松弛法的基本思想：全系統(tǒng)的約束，例如負載約束、旋轉預備約束本節(jié)采用的雷格林焦耳緩和法的算法信息幀工作，采用二次梯度法，使雷格林焦耳乘法優(yōu)化，并采用動態(tài)校正法，進行子問題的解決。 雷格林juji緩和法不僅可以得到與系統(tǒng)負荷需求和旋轉應用備份需求相對應的影子價格，而且可以避免決策變量很多時發(fā)生的“次元災害”的問題。22、3.3

12、優(yōu)化調度的雷格林朱弛法，對式(3-1)應用矢量形式、對偶理論，在式中是關于系統(tǒng)t時負荷的雷格林朱冪，在系統(tǒng)t時旋轉預備的雷格林朱冪，形成兩層優(yōu)化算法3.3優(yōu)化調度的雷格林調度松弛法，最底層問題用于解決單針織面料最優(yōu)化問題，要解決底層子問題，必須用動態(tài)糾正方法解決上層確定的，底層問題。 3.3優(yōu)化調度的雷格林觀日程緩和法，上層問題是優(yōu)化雷格林日程乘法，即解對偶問題：25、 要求求解對偶問題，必須使用基本定義的二次梯度法求解對偶問題。3.3優(yōu)化調度的雷格林調度減輕方法、26、3.3優(yōu)化調度的雷格林調度減輕方法、迭代步驟的選擇影響算法的收斂性，本章的算法為迭代步驟、27、 我、即系統(tǒng)負荷和旋轉預備的

13、影子價格，理想的情況下，其最佳值應該分別是系統(tǒng)負荷和旋轉預備的極限成本。式(3-10 )的下位單針織面料的子問題和式(3-11 )的上位對偶問題，交替反復解，直到找到最佳或下一個優(yōu)良的對偶解。 主要內容是，28、3.4最終調度方案的形成，如前所述，由于存在對偶間隙，對偶問題的最終解對于原問題來說大多是不可能的，即，原問題被緩和的負荷限制和旋轉預備限制不能完全滿足，使用直觀文明棍定方法和優(yōu)化方法從對偶解開始本章采用的方法分兩個階段進行：首先從對偶問題的解形成一個滿足原問題系統(tǒng)制約條件的開放式方案，要考慮可行性和經濟最優(yōu)性兩方面。 在求出的可行的開停方案之后，以此為已知條件進行負荷經濟分配，必須考

14、慮旋轉預備和加減負荷速度制約。 優(yōu)化過程的分塊圖如圖3-1所示。 值得注意的是，本節(jié)介紹的方法還可以單獨用作單針織面料組合和動態(tài)負荷經濟分配算法。 您可以選擇：您可以選擇：您可以選擇：您可以選擇對于每個用戶針織面料，預定時間的有效旋轉容量被定義為該用戶針織面料能夠提供的有效容量以滿足這一小時系統(tǒng)總容量的需要。 未能滿足某一時間的系統(tǒng)容量要求是系統(tǒng)在該時間的總容量要求減去該時間啟動的所有組提供的有效旋轉容量。 如果系統(tǒng)在調度期間內未被滿足各時間的系統(tǒng)容量需求是已知的，則根據相對運行經濟指標的大小來確定下一投入量的用戶針織面料。 如何定義相對經濟指標是算法的重要問題。 導入符號表示第I臺用戶針織面

15、料的停止運行方案，表示所有系統(tǒng)的各用戶針織面料的停止運行方案。 以對偶解牛鼻子為初始縮略圖，也就是說，您可以使用對偶解縮略圖來取代對偶解縮略圖。 (4)最終調度方案的形成，一、局部最優(yōu)化過程對中的各用戶針織面料根據以下規(guī)則確定一個臨時停機方案：在系統(tǒng)容量需求未得到滿足的時間段，只要用戶針織面料約束條件允許，該用戶針織面料就投入，而整個調度期間內的停機方案是特殊的第二章根據雷格林茹問題的經濟模型，式(39 )的雷格林茹問題的目標函數，可以看作是系統(tǒng)內發(fā)電站的發(fā)電成本和各自的價格(即系統(tǒng)邊際成本)從外部系統(tǒng)購買有功功率和儲備費用的和。 您可以通過求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、求解、