CN102930351B - 一种综合节能优化调度日计划生成方法 - Google Patents
一种综合节能优化调度日计划生成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN102930351B CN102930351B CN201210419520.7A CN201210419520A CN102930351B CN 102930351 B CN102930351 B CN 102930351B CN 201210419520 A CN201210419520 A CN 201210419520A CN 102930351 B CN102930351 B CN 102930351B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- unit
- information
- comprehensive utilization
- constraint
- coal consumption
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Management, Administration, Business Operations System, And Electronic Commerce (AREA)
Abstract
本发明涉及一种综合节能优化调度日计划生成方法,包括通过煤耗在线监测***获得机组供电煤耗信息,通过烟气排放在线监测***获得脱硫效率信息,通过热电机组在线监测***获得供热负荷信息,通过资源综合利用在线监测***获得资源综合利用信息;将供电煤耗信息、脱硫效率信息、供热负荷信息和资源综合利用信息,结合输电网损信息构建综合节能减排数学模型;采用多目标线性规划算法优化求解,获得次日计划自动生成。本发明对供电煤耗、脱硫效率、供热负荷、资源综合利用、电网网损等因素采用了不同的处理办法,在目标函数中考虑机组的供电煤耗、脱硫效率以及电网网损,在约束条件中考虑供热负荷、资源综合利用,从而实现节能调度的日计划自动生成。
Description
技术领域
本发明涉及电网节能领域,尤其是一种综合节能优化调度日计划生成方法。
背景技术
目前国内节能发电调度技术支持***的日计划编制通常仅考虑机组供电煤耗及***网损,即在预测明日负荷水平的情况下,以明日全网省内所有机组的煤耗与总网损最小为目标函数,通过优化求解算法获得明日的发电机组优化安排日计划。根据国家***、环保总局、电监会、能源局四部委制定的《节能发电调度办法(试行)》等一系列文件要求,还需要考虑发电机组的烟气排放(脱硫效率)、热电特性、资源综合利用等特性,而目前国内节能发电调度技术支持***的日计划生成的数学模型没有考虑这些因素。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够综合考虑发电机组的供电煤耗、输电网损、脱硫效率、供热负荷、资源综合利用特性的综合节能优化调度日计划生成方法。
为实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:一种综合节能优化调度日计划生成方法,该方法包括下列顺序的步骤:
(1)通过煤耗在线监测***获得机组供电煤耗信息,通过烟气排放在线监测***获得脱硫效率信息,通过热电机组在线监测***获得供热负荷信息,通过资源综合利用在线监测***获得资源综合利用信息;
(2)将上述供电煤耗信息、脱硫效率信息、供热负荷信息和资源综合利用信息,结合输电网损信息构建综合节能减排数学模型;
(3)采用多目标线性规划算法优化求解,获得次日计划自动生成。
由上述技术方案可知,本发明构建了基于供电煤耗、脱硫效率、供热负荷、资源综合利用、输电网损的综合节能减排数学模型,发电机组日节能发电计划生成以整个发输电过程能耗最小为目标。对供电煤耗、脱硫效率、供热负荷、资源综合利用、电网网损等因素采用了不同的处理办法,在目标函数中考虑机组的供电煤耗、脱硫效率以及电网网损,在约束条件中考虑供热负荷、资源综合利用,从而实现节能调度的日计划自动生成。
附图说明
图1是本发明的工作流程示意图。
具体实施方式
一种综合节能优化调度日计划生成方法,该方法包括下列顺序的步骤:通过煤耗在线监测***获得机组供电煤耗信息,通过烟气排放在线监测***获得脱硫效率信息,通过热电机组在线监测***获得供热负荷信息,通过资源综合利用在线监测***获得资源综合利用信息;将上述供电煤耗信息、脱硫效率信息、供热负荷信息和资源综合利用信息,结合输电网损信息构建综合节能减排数学模型;采用多目标线性规划算法优化求解,获得次日计划自动生成。如图1所示。
如图1所示,所述的基于供电煤耗信息、脱硫效率信息、供热负荷信息、资源综合利用信息和输电网损信息构建的综合节能减排数学模型,其目标函数如下:
其中,T为调度期间的时段数;N为机组数;p(i,t)为机组i在时段t的发电出力;Ci(p(i,t))为机组i在t时的能耗;ΔPt表示t时段的网损,β表示电量与煤耗的折算系数;λi表示机组脱硫状态系数。
如图1所示,所述的目标函数满足***负荷平衡约束如下:
式中,p(i,t)为机组i在时段t的发电出力,pd(t)为t时的***发电口径净负荷。
如图1所示,所述的目标函数满足机组旋转备用约束如下:
式中,r(i,t)为机组i在t时提供的旋转备用;pr(t)分别表示***t时的上调旋转备用需求与下调旋转备用需求。
如图1所示,所述的目标函数满足电网安全约束,其中满足的支路潮流约束如下:
式中,pij分别表示支路ij的潮流功率上、下限值;
满足的联络线断面潮流约束如下:
式中, p ij 分别表示联络线断面ij的潮流功率上、下限值。
如图1所示,所述的目标函数满足机组运行约束如下:
pi,minu(i,t)≤p(i,t)≤pi,maxu(i,t)(6)
式中,p(i,t)为机组i在时段t的发电出力,pi,minu(i,t),pi,maxu(i,t)分别表示发电机组i在时段t的运行状态输出功率的上、下限。
如图1所示,所述的目标函数满足固定出力约束,固定出力约束是依据电网运行的特点以及机组的特性确定所需要满足的约束条件;
对于热定电机组,依据热电机组的供热负荷需求,确定发电计划;
对于综合利用机组,若为煤矸石型综合利用机组,当前日低位发热量≤3500kCal/kg时,按固定出力发电,否则参与常规火电优化调度确定出力;若为燃用生活垃圾型综合利用机组,当前日燃料比≥80%时,按固定出力发电,否则参与常规火电优化调度确定出力;
对于风电、太阳能新能源机组,按预测出力确定发电计划。
如图1所示,所述的目标函数满足最小运行时间和最小停运时间约束如下:
式中,Timin_on和Timin_off分别为机组i的最小开机时间和最小停机时间;Vt,ion和Vt,ioff分别为机组i在t时段之前的连续开机和停机时间;u(i,t)表示机组i在时段t的启停方式,运行或停止,1表示运行,0表示停止。
如图1所示,所述的目标函数满足机组调节备用约束:
式中, p r '(t)分别表示***t时的AGC上调备用需求和下调备用需求,r'(i,t)表示机组i在t时提供的AGC备用。
如图1所示,所述的目标函数满足机组最大开停次数约束:
式中,Ns表示调度期内最大开停次数;y(i,t)为机组i在时段t是否有停机到开机状态变化的标志。
对于上述的目标函数,采用多目标线性规划(MIP)算法优化求解,MIP算法原理和过程如下:
1)线性化,将非线性因素作线性化逼近;
2)松弛离散变量,求解松弛问题最优解。将联合优化问题中的离散变量松弛,形成不考虑整数约束的松弛问题,采用线性规划法求解松弛问题,该问题的最优解即为联合优化问题的理论下界值;
3)以松弛问题的最优解为初始点,通过增加一些特殊的约束来逐步改变线性规划的可行解空间,进行整数分割寻优,求解整数变量可行解;
4)判断整数可行解与第2)步中的松弛最优解之间的间隙是否满足收敛精度。如果满足则结束,否则转入第3)步,寻找其他分支,直到满足收敛条件。
以下结合图1对本发明作进一步的说明。
(1)首先从日前负荷预测***获取未来选定时间范围内各时段的***负荷需求预测、母线负荷需求预测,并获取相应的跨省跨区交换计划、设备检修计划。此外,获取机组年度电量计划和已完成年度发电累计、机组基本经济参数等数据;
(2)在线获得发电机组供电煤耗、烟气排放(脱硫效率)、热电监测、资源综合利用等实时监测数据信息;
(3)获取用于日前发电计划编制的网络断面,并根据设备检修计划,自动生成各时段网络拓扑,并计算各时段的灵敏度系数;
(4)根据网络模型注册信息,采用多目标线性规划(MIP)计算生成各计算时段满足各种安全约束条件的最优的日前机组组合、机组出力和辅助服务安排;
(5)对步骤(3)形成的机组日前发电计划进行预想故障分析,包括基态安全校核分析、N-1安全校核分析和预定义故障集安全校核分析,如果发现有新的越限,则计算各发电节点对越限元件的灵敏度,并形成新的约束条件,回到步骤(3)计算;
(6)安全校核通过后,形成符合电网安全约束要求的机组日前发电计划。可以人工调整各发电机组的日前计划,并提供各种可视化辅助调节手段;
(7)被调整机组发电计划固定后,重新进入日前发电计划优化编制,计算剩余机组发电计划,并对调节计划进行安全校核,直至满足所有约束条件;
(8)为进一步提高日前发电计划的安全校核强度和可执行能力,将人工调节的日前发电计划再次进行安全校核,此时安全校核的结果不再自动进入日前发电计划编制,而由使用人员根据校核结果修正日前发电计划编制的约束条件,决定是否重新进行日前发电计划编制;
(9)对日前发电计划进行评估分析,比对分析多个计划方案的机组总发电量变化、机组各时段电量分配比例变化、机组收益变化、全网购电费用变化、节能减排效果等指标。
综上所述,本发明构建了基于供电煤耗、脱硫效率、供热负荷、资源综合利用、输电网损的综合节能减排数学模型,发电机组日节能发电计划生成以整个发输电过程能耗最小为目标。对供电煤耗、脱硫效率、供热负荷、资源综合利用、电网网损等因素采用了不同的处理办法,在目标函数中考虑机组的供电煤耗、脱硫效率以及电网网损,在约束条件中考虑供热负荷、资源综合利用,从而实现节能调度的日计划自动生成。
Claims (1)
1.一种综合节能优化调度日计划生成方法,该方法包括下列顺序的步骤:
(1)通过煤耗在线监测***获得机组供电煤耗信息,通过烟气排放在线监测***获得脱硫效率信息,通过热电机组在线监测***获得供热负荷信息,通过资源综合利用在线监测***获得资源综合利用信息;
(2)将上述供电煤耗信息、脱硫效率信息、供热负荷信息和资源综合利用信息,结合输电网损信息构建综合节能减排数学模型;
(3)采用多目标线性规划算法优化求解,获得次日计划自动生成;
所述的基于供电煤耗信息、脱硫效率信息、供热负荷信息、资源综合利用信息和输电网损信息构建的综合节能减排数学模型,其目标函数如下:
其中,T为调度期间的时段数;N为机组数;p(i,t)为机组i在时段t的发电出力;Ci(p(i,t))为机组i在t时的能耗;△Pt表示t时段的网损,β表示电量与煤耗的折算系数;λi表示机组脱硫状态系数;
所述的目标函数满足***负荷平衡约束如下:
式中,p(i,t)为机组i在时段t的发电出力,pd(t)为t时的***发电口径净负荷;
所述的目标函数满足机组旋转备用约束如下:
式中,r(i,t)为机组i在t时提供的旋转备用; p r (t)分别表示***t时的上调旋转备用需求与下调旋转备用需求;
所述的目标函数满足电网安全约束,其中满足的支路潮流约束如下:
式中, p ij 分别表示支路ij的潮流功率上、下限值;
满足的联络线断面潮流约束如下:
式中, p ij 分别表示联络线断面ij的潮流功率上、下限值;
所述的目标函数满足机组运行约束如下:
pi,minu(i,t)≤p(i,t)≤pi,maxu(i,t)(6)
式中,p(i,t)为机组i在时段t的发电出力,pi,minu(i,t),pi,maxu(i,t)分别表示发电机组i在时段t的运行状态输出功率的上、下限;
所述的目标函数满足固定出力约束,固定出力约束是依据电网运行的特点以及机组的特性确定所需要满足的约束条件;
对于热定电机组,依据热电机组的供热负荷需求,确定发电计划;
对于综合利用机组,若为煤矸石型综合利用机组,当前日低位发热量≤3500kCal/kg时,按固定出力发电,否则参与常规火电优化调度确定出力;若为燃用生活垃圾型综合利用机组,当前日燃料比≥80%时,按固定出力发电,否则参与常规火电优化调度确定出力;
对于风电、太阳能新能源机组,按预测出力确定发电计划;
所述的目标函数满足最小运行时间和最小停运时间约束如下:
式中,Timin_on和Timin_off分别为机组i的最小开机时间和最小停机时间;Vt,ion和Vt,ioff分别为机组i在t时段之前的连续开机和停机时间;u(i,t)表示机组i在时段t的启停方式,运行或停止,1表示运行,0表示停止;
所述的目标函数满足机组调节备用约束:
式中,p'r(t)、p r ′(t)分别表示***t时的AGC上调备用需求和下调备用需求,r'(i,t)表示机组i在t时提供的AGC备用;
所述的目标函数满足机组最大开停次数约束:
式中,Ns表示调度期内最大开停次数;y(i,t)为机组i在时段t是否有停机到开机状态变化的标志。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210419520.7A CN102930351B (zh) | 2012-10-26 | 2012-10-26 | 一种综合节能优化调度日计划生成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201210419520.7A CN102930351B (zh) | 2012-10-26 | 2012-10-26 | 一种综合节能优化调度日计划生成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN102930351A CN102930351A (zh) | 2013-02-13 |
CN102930351B true CN102930351B (zh) | 2016-01-20 |
Family
ID=47645145
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201210419520.7A Expired - Fee Related CN102930351B (zh) | 2012-10-26 | 2012-10-26 | 一种综合节能优化调度日计划生成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN102930351B (zh) |
Families Citing this family (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103197547A (zh) * | 2013-02-28 | 2013-07-10 | 哈尔滨工业大学 | 一种粒子群寻优的调峰炉热力站供热负荷优化调度方法 |
CN104156788A (zh) * | 2014-08-20 | 2014-11-19 | 国家电网公司 | 一种基于禁忌搜索算法的配网资源抢修优化调度方法 |
CN105574323B (zh) * | 2015-12-07 | 2018-08-31 | 国网安徽省电力公司 | 基于网损下降度指标的设备月度检修计划经济性优化方法 |
CN106058848B (zh) * | 2016-05-16 | 2018-11-30 | 国电南瑞科技股份有限公司 | 一种考虑频率安全约束下的机组日前发电计划及旋转备用优化安排方法 |
CN106295866A (zh) * | 2016-08-02 | 2017-01-04 | 大连文森特软件科技有限公司 | 基于优化求解机组运行成本和启停成本的电网监测*** |
CN106208047B (zh) * | 2016-08-08 | 2018-08-17 | 国网天津市电力公司 | 一种考虑节能减排效益的电网机组出力调整方法 |
CN109474003B (zh) * | 2018-09-12 | 2022-02-15 | 国网浙江省电力有限公司嘉兴供电公司 | 一种接入风电场的区域电网优化调度方法 |
CN110046748B (zh) * | 2019-03-21 | 2021-04-13 | 国网通用航空有限公司 | 一种通航作业的运力与任务匹配的遗传算法优化方法 |
CN110197321B (zh) * | 2019-04-17 | 2021-06-22 | 无锡利信能源科技有限公司 | 一种基于多机组供热单元协同供热安全经济调度的方法 |
CN110394046B (zh) * | 2019-07-08 | 2021-11-05 | 徐州润华环保科技有限公司 | 脱硫运行优化专家*** |
CN111612239B (zh) * | 2020-05-15 | 2023-07-07 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种市场化电厂发电计划的修正方法 |
CN112510703B (zh) * | 2020-11-26 | 2022-10-04 | 贵州电网有限责任公司 | 一种考虑煤耗曲线修正的多能源接入电网优化调度方法 |
CN112491049B (zh) * | 2020-11-26 | 2022-10-11 | 贵州电网有限责任公司 | 一种考虑在线煤耗曲线的多能源接入电网优化调度方法 |
CN113642792A (zh) * | 2021-08-12 | 2021-11-12 | 中国南方电网有限责任公司 | 全面考虑复杂大电网运行约束条件的中长期机组组合精确建模技术方法 |
-
2012
- 2012-10-26 CN CN201210419520.7A patent/CN102930351B/zh not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (4)
Title |
---|
安徽电力节能减排综合研究与应用;杜贵和;《华东电力》;20120831;第40卷(第8期);1277-1281页 * |
广东电网节能发电调度计划模型与算法;张宁、陈惠坤、骆晓明、李嘉龙、夏清、康重庆;《电网技术》;20081231;第32卷(第24期);11-15页 * |
松弛约束发电计划优化模型和算法;杨争林、唐国庆、李利利;《电力***自动化》;20100725;第34卷(第14期);53-57页 * |
计及可中断负荷的旋转备用容量机会约束规划模型;黄振伟、杜松怀、苏娟;《电力需求侧管理》;20090131;第11卷(第1期);24-27页 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN102930351A (zh) | 2013-02-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102930351B (zh) | 一种综合节能优化调度日计划生成方法 | |
Ma et al. | The optimal structure planning and energy management strategies of smart multi energy systems | |
CN109919478B (zh) | 一种考虑综合供能可靠性的综合能源微网规划方法 | |
Lingmin et al. | Energy flow optimization method for multi-energy system oriented to combined cooling, heating and power | |
CN108123492B (zh) | 一种考虑火电电蓄热联合调峰的日前发电计划优化方法 | |
CN102623989B (zh) | 一种间歇分布式电源优化配置方法 | |
Nazari-Heris et al. | Optimal operation of multi-carrier energy networks with gas, power, heating, and water energy sources considering different energy storage technologies | |
Guo et al. | A new collaborative optimization method for a distributed energy system combining hybrid energy storage | |
CN103151803A (zh) | 一种含风电***机组及备用配置的优化方法 | |
CN112182887B (zh) | 一种综合能源***规划优化仿真方法 | |
Obara et al. | Operation method study based on the energy balance of an independent microgrid using solar-powered water electrolyzer and an electric heat pump | |
CN103414206A (zh) | 一种考虑安全约束的水光火联合优化发电计划优化方法 | |
CN104377726A (zh) | 一种大规模新能源并网发电的调峰方法 | |
Li et al. | Optimal design of combined cooling, heating and power multi-energy system based on load tracking performance evaluation of adjustable equipment | |
Mahoor et al. | Smart energy management for a micro-grid with consideration of demand response plans | |
Long et al. | Optimal dispatch between combined heating & power (CHP) and wind turbines through electric heat pumps (EHPs) | |
CN107196331A (zh) | 一种基于电网峰谷幅频特性的新能源消纳方法 | |
Dorahaki et al. | Smart grids and building energy flexibility | |
Mu et al. | Risk-constrained multi-period planning for park-level integrated energy system based on CVaR method | |
CN114386256A (zh) | 一种考虑电热设备灵活性约束及热网特性的区域电热***优化调度方法 | |
Taniguchi et al. | Determination of optimal operation plans of fuel cell system in residential house with pv system | |
CN112884191A (zh) | 一种基于网源协调的热电日前调度模型及计算方法 | |
Li et al. | Optimization strategy for CHP with heat storage participating in deep peak regulation market | |
Sonawane et al. | Rooftop solar installations for demand side management-a case study | |
Liang et al. | Low Carbon Economic Dispatch of Integrated Energy System with Liquid Storage Carbon Capture Power Storage Considering Integrated Demand Response |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
C14 | Grant of patent or utility model | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20160120 Termination date: 20201026 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |