收藏本站
《山东大学》 2009年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

电力系统超前调度理论与算法研究

杨明  
【摘要】: 随着电网规模的扩大,市场竞争机制的引入,用户对供电可靠性要求的提高以及环境保护与能源问题的日益突出,电力系统的超前调度理论与算法面临着新的挑战。这其中,旋转备用的配置问题因与系统运行的可靠性、经济性紧密关联而成为研究的焦点。对于超前调度来说,较多的旋转备用意味着较高的供电可靠性,但这必然会使系统的供电经济性受到影响,反之亦然。此外,对于相同的备用容量,分布在不同的机组上其效果也是不同的。以往研究中,旋转备用所采用的确定性配置方法,虽然容易理解且实现简单,却无法量化备用配置与系统运行可靠性间的对应关系,难以找到备用产生的根源,从而造成备用配置不当、责任归属不明的后果,无法适应电力工业市场化改革的需要。而随机性、波动性更强的间歇式可再生电源在电力系统的应用激化了系统运行可靠性与经济性间的矛盾。因此,在当前形势下,以超前调度为线索,以旋转备用配置为焦点,对电力系统运行可靠性与经济性间的协调问题进行探讨,进行适应电力系统运行趋势变化、符合市场机制操作的超前调度模型和方法的研究是迫切而又具有重要的理论与实践意义的。 在上述背景下,本文围绕超前调度及其旋转备用配置问题,在回顾研究历程、总结存在问题的基础上,以经济原则为导向,以优化数学为工具,对其进行深入、细致地研究,其主要工作和创新性成果体现如下。 (1)针对确定性备用配置方法的不足,提出了基于等响应风险约束的超前调度方法。该方法以概率性手段进行超前调度的旋转备用配置,可以将系统的响应风险维持在给定水平;以电力不足期望(Expected Demand NotSupplied,EDNS)指标表征系统的响应风险,通过引入{0,1}变量对EDNS表达的适当变化使其限值可以作为约束并入超前调度模型,形成{0,1}混合整数优化问题,实现了调度与响应风险评估的统一;通过引入针对整数变量的附加约束,将{0,1}混合整数优化问题转变为连续变量的非线性优化问题,并利用内点法进行求解,加快了模型的求解速度。 (2)针对基于等响应风险约束超前调度方法中系统响应风险水平的选择问题,提出了计及用户停电损失的超前调度方法。该方法通过用户停电损失评价率(Interrupted Energy Assessment Rate,IEAR)指标和系统的电量不足期望(Expected Energy Not Supplied,EENS)指标将调度所对应的用户停电损失期望(Expected Customer Interruption Cost,ECOST)体现于目标函数中,在寻求扩展目标函数最小的同时刚好确定系统需维持的响应风险水平及备用配置方案;延续了基于等响应风险约束超前调度中对响应风险指标的解析化处理方法,构建模型形成{0,1}混合整数优化问题;将超前调度物理模型上的解耦方法与算法上的分解计算方法相结合,成功地求解了由混合整数优化问题转化而成的二次优化问题,提高了模型的计算效率。 (3)在计及用户停电损失超前调度方法的单母线模型的基础上提出了计及网络安全约束及用户停电损失的超前调度方法。该方法将网络安全约束纳入到计及用户停电损失的超前调度模型中,同时考虑了时间耦合约束、空间关联约束以及状态耦合约束,使调度在概率、安全与时间耦联上有机结合,更加符合电力系统的运行实际;模型中将事故后机组的输出功率以及切负荷功率作为独立变量进行决策,旋转备用配置由事故前后机组输出功率的最大调整量确定,蕴含信息更加全面;在采用原-对偶内点法进行求解时,通过将耦合变量与非耦合变量的分离,构建了KKT条件牛顿修正方程的快速求解方法,使内点法的迭代效率提高,从而加快了模型的求解速度,增强了模型的可行性。 (4)在深入分析温室气体配额-交易排放控制策略的基础上提出了温室气体配额-交易框架下的超前调度方法。该方法在超前调度中计及了发电过程所伴随的温室气体排放问题,能够适应当前电力系统节能减排工作的需要;充分利用燃料市场与排放配额交易市场的价格信息,导出了温室气体排放影响因子,对机组的发电成本曲线进行修正;方法实现简单,无需增加任何附加约束,仅需在调度目标中引入环境影响因子即可完成,故对以往超前调度算法具有很好的继承性。 总之,本文工作在继承前人成果的基础上,在优化模型和算法上、风险与经济的折中上、可靠性与决策的关联上,对电力系统超前调度的研究取得一定的进展。尽管如此,面对当今复杂电力系统,如何研究电力系统运行中各元件的概率规律、经济规律,以及能源开发应用的策略,使本文的研究能在实际中得以实现,都需要进一步深入地开展工作。
【学位授予单位】:山东大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:TM73

手机知网App
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李彩华,郭志忠,樊爱军;电力系统优化调度概述(I)——经济调度与最优潮流[J];电力系统及其自动化学报;2002年02期
2 冯永青;吴文传;张伯明;孙宏斌;何云良;叶永青;王志南;;基于可信性理论的电力系统运行风险评估——(三)应用与工程实践[J];电力系统自动化;2006年03期
3 冯永青;张伯明;吴文传;孙宏斌;何云良;;基于可信性理论的电力系统运行风险评估 (一)运行风险的提出与发展[J];电力系统自动化;2006年01期
4 冯永青;吴文传;张伯明;孙宏斌;何云良;;基于可信性理论的电力系统运行风险评估 (二)理论基础[J];电力系统自动化;2006年02期
5 朱涛;于继来;;NON-AGC机组协同AGC机组的高峰调度模型[J];电力系统自动化;2007年03期
6 沈瑜,夏清,康重庆;发电联合转移分布因子及快速静态安全校核算法[J];电力系统自动化;2003年18期
7 郭永基;加强电力系统可靠性的研究和应用——北美东部大停电的思考[J];电力系统自动化;2003年19期
8 薛禹胜;综合防御由偶然故障演化为电力灾难——北美“8·14”大停电的警示[J];电力系统自动化;2003年18期
9 马瑞,颜宏文,贺仁睦,王鹏,杨华春;多目标优化分段竞标电力市场的研究[J];电力系统自动化;2004年10期
10 孟祥星,韩学山;不确定性因素引起备用的探讨[J];电网技术;2005年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 孟祥星;市场环境下电力系统有功调度与无功优化的经济规律研究[D];山东大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卞忠庆;郭骏;周涛;;华东区域电力市场网损分摊研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年04期
2 马瑞,刘建华,穆大庆;电力市场环境下抽水蓄能机组自适应控制策略的探讨[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2000年03期
3 宋军英,刘涤尘,陈允平;发电厂上网电价及竞争模式的探讨[J];长沙电力学院学报(自然科学版);2000年03期
4 张喜荣,王英坤,丁乐群;电力市场中独立发电公司竞价上网实时报价的分析[J];东北电力学院学报;1999年04期
5 丁乐群,矫庆星;网级与省级电力市场的藕合问题[J];东北电力学院学报;2000年03期
6 丁乐群,矫庆星,翟东进,李福禄,孙燕南;对模拟电力市场改革中几个问题的探讨[J];东北电力学院学报;2001年03期
7 麻秀范,李进财,张粒子;电力市场下发电公司经济活动分析系统的设计[J];东北电力学院学报;2002年01期
8 娄娟,韩学山;联营电力交易中发电公司竞标策略分析[J];东北电力学院学报;2002年04期
9 黎永亮,于渤,叶志瑜;单边开放电力市场中电价风险基金的数学模型[J];东北电力学院学报;2004年01期
10 王吉权,赵玉林,吕艳玲;季节周期预测法在电力系统季负荷预测中的应用[J];东北农业大学学报;2004年04期
中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 王正风;;电网公司实行电力需求侧管理的效益和功能分析[A];第四届安徽科技论坛安徽省电机工程学会分论坛论文集[C];2006年
2 王正风;汤伟;吴昊;谢大为;;论等耗量微增率和等网损微增率与最优潮流的关系[A];第四届安徽科技论坛安徽省电机工程学会分论坛论文集[C];2006年
3 张晶;葛成荣;肖广钰;王永军;;安顺电能量采集系统通信模式的探讨[A];2003中国电机工程学会电力系统自动化专委会供用电管理自动化分专业委员会成立暨第一届学术交流会议论文集[C];2003年
4 张维;杨建华;唐学军;韩文长;叶永松;;华中电网电能交易撮合规则与算法研究[A];中南七省(区)电力系统专业委员会第二十二届联合学术年会论文集[C];2007年
5 杨胜春;姚建国;高宗和;杨志宏;;基于调度大二次系统的智能化电网调度辅助决策的研究[A];2006电力系统自动化学术交流研讨大会论文集[C];2006年
6 沈菊琴;孙薇;沈城吉;蔡烨;;水火电企业经营优势比较[A];2007重大水利水电科技前沿院士论坛暨首届中国水利博士论坛论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵庆波;电力市场环境下辅助服务市场和电网频率控制的理论与实证研究[D];华北电力大学(北京);2005年
2 王鹏;发电市场合约管理与机组组合问题研究[D];华北电力(北京)大学;2001年
3 郭剑;电力市场环境下的电力系统分析方法研究[D];中国电力科学研究院;2001年
4 王功涛;电力市场条件下基于模式识别和逐次线性规划技术的安全约束高度研究[D];中国电力科学研究院;2002年
5 吉兴全;市场机制下输电网的投资规划分析[D];天津大学;2003年
6 苏文凤;省级电网企业内部效绩形成和管理的系统分析[D];中国农业大学;2003年
7 刘福斌;基于风险的电力系统安全评估、决策和市场运作[D];东南大学;2003年
8 李生虎;组合电力系统安全性的概率建模[D];合肥工业大学;2003年
9 程芳;抽水蓄能电站旋转备用容量电价研究[D];河海大学;2003年
10 赵学顺;电力市场环境下AGC和运行备用的获取与定价[D];浙江大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 许晋;基于遗传模拟退火算法的生产调度过程中工作量规划[D];福州大学;2006年
2 赵瑛;电力市场机制下蒙西电网日发电计划的研究[D];华北电力大学;2001年
3 周明立;湖南电力燃料业产业组织与发展策略研究[D];湖南大学;2001年
4 成波;湖南电力工业的发展策略研究[D];湖南大学;2001年
5 谢莉;电力市场下实时调度辅助决策系统的研究[D];华北电力大学;2001年
6 徐贵;电网检修计划优化的研究[D];华北电力大学;2001年
7 周巍;电力企业经济活动分析及其应用研究[D];华北电力大学;2001年
8 潘家才;三峡梯级调度优化研究[D];重庆大学;2001年
9 赵夏阳;电力系统日有功优化调度的工程化方法与软件[D];河海大学;2001年
10 张晓;电力系统短期负荷预测研究[D];四川大学;2001年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张国全,王秀丽,王锡凡;电力市场中旋转备用的效益和成本分析[J];电力系统自动化;2000年21期
2 梁才浩,段献忠;分布式发电及其对电力系统的影响[J];电力系统自动化;2001年12期
3 王锡凡,王秀丽;随机生产模拟及其应用[J];电力系统自动化;2003年08期
4 沈瑜,夏清,康重庆;发电联合转移分布因子及快速静态安全校核算法[J];电力系统自动化;2003年18期
5 刘海涛;程林;孙元章;王鹏;;基于实时运行条件的元件停运因素分析与停运率建模[J];电力系统自动化;2007年07期
6 雷亚洲,王伟胜,印永华,戴慧珠;风电对电力系统运行的价值分析[J];电网技术;2002年05期
7 杨梓俊,丁明,孙昕;电力市场下综合考虑系统可靠性和旋转备用效益的机组组合[J];电网技术;2003年06期
8 宋晓通,谭震宇;改进的重要抽样法在电力系统可靠性评估中的应用[J];电网技术;2005年13期
9 张利;赵建国;韩学山;;考虑网络安全约束的机组组合新算法[J];电网技术;2006年21期
10 雷亚洲,王伟胜,印永华,戴慧珠;基于机会约束规划的风电穿透功率极限计算[J];中国电机工程学报;2002年05期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 张利;电力市场中的机组组合理论研究[D];山东大学;2006年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 韩学山,赵国梁,柳焯;动态优化调度积留量法的基本理论──紧段落与准备段落的分析[J];东北电力学院学报;1995年03期
2 沈瑜,夏清,江健健,康重庆,许洪强,曹志东,张元鹏;电力市场短期交易计划新模型及其求解策略研究[J];电力系统自动化;1999年18期
3 沈瑜,夏清,康重庆;中国电力市场模式的探讨[J];电力系统自动化;2000年04期
4 薛禹胜;现代电网稳定理论和分析技术的研究方向[J];电力系统自动化;2000年07期
5 李晓刚,言茂松;我国运行备用辅助服务市场的模式与定价研究[J];电力系统自动化;2000年09期
6 马瑞,谭晓天,李欣然;日有功负荷多目标模糊优化分配模型[J];电力系统自动化;2000年18期
7 张国全,王秀丽,王锡凡;电力市场中旋转备用的效益和成本分析[J];电力系统自动化;2000年21期
8 王承民,郭志忠,于尔铿;电力市场中一种基于动态规划法的经济负荷分配算法[J];电力系统自动化;2000年21期
9 于尔铿,周京阳,吴玉生;发电竞价算法(一)——排队法[J];电力系统自动化;2001年04期
10 王建学,王锡凡,别朝红;电力市场中的备用问题[J];电力系统自动化;2001年15期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 李亚男;电力系统智能无功优化及准实时无功/电压控制的研究[D];华北电力(北京)大学;2002年
2 赵建国;电力市场环境下有功调度与决策机制若干问题的研究[D];华中科技大学;2004年
3 周劼英;电力市场环境下实时优化调度的研究[D];清华大学;2005年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;电力系统在线监控计算机应用学术会议[J];中国电机工程学报;1984年03期
2 李天;陈微;;用TRS—80型微机计算电力系统短路[J];吉林电力;1984年06期
3 孔和祥;;光缆通信在电力系统中的应用试验[J];电线电缆;1984年02期
4 王春江 ,梁奇;光纤架空复合地线[J];电线电缆;1985年04期
5 江荣汉,刘福生;电力系统失步运行时电流及其频率变化规律的分析[J];湖南大学学报(自然科学版);1987年04期
6 张维力;;静止图象传输及其在电力系统中的应用[J];华北电力技术;1987年11期
7 谭文恕;我国电力系统远动技术的发展概况及发展趋势[J];电网技术;1988年04期
8 陈陈;;多变量频域法分析电力系统次同步振荡[J];电力系统自动化;1989年05期
9 魏伟;;带微处理机的准同期控制器的研究[J];华中科技大学学报(城市科学版);1989年02期
10 邹卫星;专家系统在电力系统的应用初探[J];河北电力技术;1990年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 危韧勇;李志勇;罗大庸;;基于人工神经网络的电力系统谐波测量方法[A];1999年中国智能自动化学术会议论文集(上册)[C];1999年
2 蔡广林;韦化;;网格计算及其在电力系统的应用初探[A];广西电机工程学会第九届青年学术论坛论文集[C];2006年
3 贺仁睦;;基于仿真和广域测量的电力系统动态安全域的研究[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(上)[C];2003年
4 余秀月;;单片机在电网谐波检测中的应用[A];广西电机工程学会第七届青年学术交流会论文集[C];2002年
5 余健明;马元社;张凡;;基于矢量距免疫算法的电力系统最优潮流计算[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
6 倪宏坤;徐玉琴;;基于动态规划原理分支界限算法的关键输电断面搜索方法[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
7 陈桥平;蔡泽祥;李爱民;林玥;;互联电网的地区频率特性差异性及其对低频减载的影响研究[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
8 林军;陈红坤;;故障限流器在电力系统中的应用及研究方向[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
9 叶淳铮;常鲜戎;;基于小波变换和支持向量机的电力系统短期负荷预测[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(中册)[C];2008年
10 谢昶;刘文颖;赵冬红;张志新;;电力系统可视化技术研究[A];中国高等学校电力系统及其自动化专业第二十四届学术年会论文集(上册)[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 介曼莹 孟祥武;电力系统职务犯罪的原因及预防对策[N];中国电力报;2006年
2 国家电监会市场监管部 供稿;蒙古电力市场改革简介[N];中国电力报;2006年
3 ;履行社会责任 全力克难攻坚[N];恩施日报;2006年
4 陈随有;电力“减薪风暴”是在逗人玩[N];上海证券报;2006年
5 本报记者 李胜永赵汀;2008,看ABB如何将“可持续发展”本土化[N];中国电力报;2007年
6 萧然;如何让电网更坚强[N];人民日报;2008年
7 李嘉;HPSureStoreDLT自动加载磁带机在电力系统数据备份中的应用[N];中国高新技术产业导报;2000年
8 吴素青;她赢得了信任[N];华北电力报;2000年
9 吴卫东;确保电力系统安全稳定运行[N];承德日报;2006年
10 本报记者 任春;电力设施全面复核工作将展开[N];中国电力报;2008年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵洪山;电力系统混杂建模与分析[D];华北电力大学(河北);2004年
2 周建旭;水电站水机电系统振动特性和稳定性研究[D];河海大学;2006年
3 汤奕;电力网络源流路径电气剖分方法研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
4 刘洪波;基于量测轨迹及轨迹灵敏度的电力系统动态分析[D];华北电力大学(河北);2007年
5 关宏亮;大规模风电场接入电力系统的小干扰稳定性研究[D];华北电力大学(河北);2008年
6 任江波;电力系统过程状态估计研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
7 朱旭凯;电力系统连锁反应故障的预防与控制研究[D];华北电力大学(北京);2008年
8 张艳军;新息图状态估计应用研究[D];哈尔滨工业大学;2008年
9 张鹏翔;多目标进化算法及其在电力系统中的应用研究[D];华中科技大学;2004年
10 刘辉;基于安全域的电力系统综合控制与安全性定价[D];天津大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 章剑峰;短路限流技术在电力系统中的应用研究[D];浙江大学;2004年
2 欧阳帆;基于DSP的多功能微机保护实验系统的信号发生装置研究[D];湖南大学;2005年
3 于赞梅;改进粒子群优化算法在最优潮流计算中的应用[D];华北电力大学(河北);2007年
4 夏超;基于粗糙集理论与神经网络的短期电力负荷预测的研究[D];西安理工大学;2006年
5 纪静;备用电源自动投入时电网动态过程分析与控制策略研究[D];重庆大学;2007年
6 杨建新;基于免疫遗传算法的配电网无功优化研究[D];太原理工大学;2007年
7 杨玉霞;风电场并网技术问题研究[D];华北电力大学(河北);2008年
8 任博;基于潮流转移识别的广域后备保护的研究[D];华北电力大学(河北);2007年
9 张晓萍;电力系统连锁故障预测研究[D];南京理工大学;2008年
10 徐鹏;自组织临界理论在电力系统连锁故障分析中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026