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水火电机组联合发电优化调度方法

发布时间:2018-04-15 06:35

  本文选题:混合整数线性规划(MILP) + 经济调度(ED) ; 参考:《华北电力大学(北京)》2016年硕士论文


【摘要】:在电力系统运行方面,由于水电厂在一定时间内可用水量的一系列限制,同时包含水电和火电系统的调度比全火电系统更加复杂。与火电厂相比,水电厂的运行成本可以忽略不计;因此,水火联合调度优化的目标就是在给定时期和给定的水量约束下将火电厂的运行成本最小化。很多传统和人工智能优化方法已经成功运用到水火联合调度问题当中。但是,这些优化方法中仍有许多缺点,如:计算量随维数急剧增长、算法复杂和收敛性差。本文提出的基于混合整数规划的“水火发电系统的发电调度方法”(GSAHTPS)为短期水火联合调度问题提供了一种解决方法。它采用IBM公司开发的ILOG Cplex优化软件进行线性化编程与求解;使用Cplex中的优化编程语言(OPL)作为组合优化的建模语言可大幅简化优化问题,这种OPL语言在为模型线性化、整数规划提供支撑的同时还为最顶尖线性规划算法创造了捷径。水电厂与火电厂的发电功率特性都是非线性的,在ILOG Cplex中采用分段线性化的方法近似求解。本文根据水电厂与火电厂发电功率特性的不同特点提出了一维、三角形和矩形三种方法来进行分段线性化。在研究中我们主要着眼于经济调度与机组组合问题。为了评估该方法的高效和强大性能,验证算例采用了包含46个火电厂以及额外4个级联水力发电厂的IEEE118节点测试系统。计算结果表明,本文提出的方法计算高效、简单,可为短期水火联合调度问题的决策提供支持。
[Abstract]:In the aspect of power system operation, due to a series of limits of available water quantity in a certain period of time, the dispatching of hydropower and thermal power systems is more complex than that of the whole thermal power system.Compared with thermal power plants, the operation cost of hydropower plants can be negligible; therefore, the goal of the optimization of water-fire joint dispatch is to minimize the operation cost of thermal power plants under the given time and given water constraints.Many traditional and artificial intelligence optimization methods have been successfully applied to water and fire joint scheduling problems.However, there are still many shortcomings in these optimization methods, such as: the computational complexity increases rapidly with the dimension, the algorithm is complex and the convergence is poor.In this paper, a hybrid integer programming based "generation scheduling method for hydroelectric power generation systems" (GSAHTPSs) is proposed, which provides a solution to the short-term hydro-thermal joint scheduling problem.It uses ILOG Cplex optimization software developed by IBM for linearization programming and solution, and uses Cplex as the modeling language for combinatorial optimization to greatly simplify the optimization problem. This OPL language is linearized for the model.Integer programming provides support for the best linear programming algorithm at the same time to create a shortcut.The power generation characteristics of both hydropower and thermal power plants are nonlinear. The piecewise linearization method in ILOG Cplex is used to approximate solve the problem.According to the different characteristics of power generation in hydropower plant and thermal power plant, this paper presents three methods to linearize the power generation: one dimension, triangle and rectangle.In the research, we mainly focus on economic dispatch and unit combination problem.In order to evaluate the efficiency and powerful performance of this method, the IEEE118 node test system including 46 thermal power plants and 4 additional cascaded hydropower plants is used to verify the test results.The results show that the proposed method is efficient and simple and can be used to support the decision of the short-term water-fire joint scheduling problem.
【学位授予单位】:华北电力大学(北京)
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2016
【分类号】:TM73

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本文编号:1752976

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