考虑N-1安全和抽水蓄能机组运行约束的多目标有功优化调度研究
发布时间：2021-05-14 02:52
随着全球能源形势和环境污染问题的日益严峻,电力工业的节能减排备受关注。为了实现节能减排,单纯以发电成本最小为目标的经济调度还难以满足电网运行要求,发电调度计划的制定需要综合考虑发电成本、污染气体排放量、购电费用等多个目标以及新能源接入和电网安全等因素。本文针对含风电场和抽水蓄能电站且兼顾安全性、经济性和环保性的大型电力系统多目标有功优化调度问题展开研究。主要研究内容和成果如下:建立了考虑N-1安全和抽水蓄能机组运行约束的多目标有功优化调度数学模型。以总燃料耗量、污染气体排放量和购电费用最小为目标,并考虑基态和N-1条件下的网络安全约束和抽水蓄能机组的运行调度约束。采用直流潮流模型考虑网络安全约束,并在直流潮流模型基础上考虑网损的影响,功率平衡方程因而更加精确。引入正/负旋转备用容量,应对风电出力随机性对调度的影响。引入满足互补条件的两个连续变量（即发电功率和抽水功率）来描述抽水蓄能机组的运行特性,避免引入离散变量,并通过对抽水蓄能机组各个时段的工况约束的累加来减少不等式约束个数。采用“校验-添加-再校验-再添加”的思想处理N-1安全约束（以下简称N-1校验-添加法）,提高了求解效率。并...
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 电力系统有功优化调度问题研究
1.2.2 考虑网络安全约束的有功优化调度问题研究
1.2.3 抽水蓄能机组建模研究
1.2.4 多目标优化算法研究
1.3 本文主要工作
第二章 考虑N-1 安全和抽水蓄能机组运行约束的多目标有功优化调度模型
2.1 原始数学模型
2.1.1 优化目标
2.1.2 基本约束
2.1.3 网络安全约束
2.1.4 旋转备用约束
2.1.5 抽水蓄能机组运行约束
2.2 模型等效简化处理
2.3 本章小结
第三章 考虑N-1 安全和抽水蓄能机组运行约束的多目标有功优化调度算法
3.1 PARETO最优解集的获取
3.1.1 多目标优化问题的基本概念
3.1.2 法线边界交叉法
3.1.3 非线性原对偶内点法
3.2 折中最优解的确定
3.3 N-1 安全约束处理及求解
3.3.1 将所有N-1 约束一次性添加的求解方法
3.3.2 N-1 约束校验-添加法
3.4 并行计算的实现方法
3.5 本章小结
第四章 算例分析
4.1 算例系统的基本情况
4.2 计算结果分析
4.2.1 N-1 约束校验-添加法的效率及正确性验证
4.2.2 N-1 校验-添加法计算结果分析
4.3 并行计算效率分析
4.3.1 NBI法并行计算效率分析
4.3.2 将所有N-1 约束一次性添加的内点法并行计算效率分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于粒子群与蜂群结合的算法求解含风电场电力系统经济调度问题[J]. 何茜,王高峡,王斌. 三峡大学学报(自然科学版). 2013(04)
[2]安全约束机组组合理论与应用的发展和展望[J]. 夏清,钟海旺,康重庆. 中国电机工程学报. 2013(16)
[3]考虑线路安全校核的含风电电力系统有功和备用协调调度[J]. 夏澍,周明,李庚银. 中国电机工程学报. 2013(13)
[4]改进的混合蛙跳算法性能分析及其在电力系统经济调度中的应用[J]. 代永强,王联国,施秋红,宋磊. 电力系统保护与控制. 2012(10)
[5]风电—抽水蓄能联合日运行优化调度模型[J]. 胡泽春,丁华杰,孔涛. 电力系统自动化. 2012(02)
[6]采用条件风险方法的含风电系统安全经济调度[J]. 周任军,姚龙华,童小娇,彭莎,李斯. 中国电机工程学报. 2012(01)
[7]面向电力市场的含风电电力系统的环境经济调度优化[J]. 袁铁江,晁勤,吐尔逊·伊不拉音,李义岩. 电网技术. 2009(20)
[8]基于量子粒子群优化算法的水电系统经济运行[J]. 张智晟,董存,吴新振. 电网技术. 2009(18)
[9]含风电场的电力系统动态经济调度[J]. 周玮,彭昱,孙辉,魏庆海. 中国电机工程学报. 2009(25)
[10]基于外逼近方法的中期机组组合问题[J]. 全然,简金宝,郑海艳. 电力系统自动化. 2009(11)
博士论文
[1]考虑间歇性能源接入和运行安全的多目标有功优化调度[D]. 邱威.华北电力大学 2012
硕士论文
[1]考虑风电接入的大电网多目标动态优化调度研究[D]. 杨柳青.华南理工大学 2014
[2]基于优先级和多目标决策算法求解时间表问题的研究[D]. 贺舟.北京邮电大学 2011
[3]房地产上市公司投资价值研究[D]. 张博建.哈尔滨工业大学 2010
[4]基于进化算法的多目标优化算法及应用研究[D]. 刘楠楠.南京航空航天大学 2010
本文编号：3185130
【文章来源】：华南理工大学广东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 电力系统有功优化调度问题研究
1.2.2 考虑网络安全约束的有功优化调度问题研究
1.2.3 抽水蓄能机组建模研究
1.2.4 多目标优化算法研究
1.3 本文主要工作
第二章 考虑N-1 安全和抽水蓄能机组运行约束的多目标有功优化调度模型
2.1 原始数学模型
2.1.1 优化目标
2.1.2 基本约束
2.1.3 网络安全约束
2.1.4 旋转备用约束
2.1.5 抽水蓄能机组运行约束
2.2 模型等效简化处理
2.3 本章小结
第三章 考虑N-1 安全和抽水蓄能机组运行约束的多目标有功优化调度算法
3.1 PARETO最优解集的获取
3.1.1 多目标优化问题的基本概念
3.1.2 法线边界交叉法
3.1.3 非线性原对偶内点法
3.2 折中最优解的确定
3.3 N-1 安全约束处理及求解
3.3.1 将所有N-1 约束一次性添加的求解方法
3.3.2 N-1 约束校验-添加法
3.4 并行计算的实现方法
3.5 本章小结
第四章 算例分析
4.1 算例系统的基本情况
4.2 计算结果分析
4.2.1 N-1 约束校验-添加法的效率及正确性验证
4.2.2 N-1 校验-添加法计算结果分析
4.3 并行计算效率分析
4.3.1 NBI法并行计算效率分析
4.3.2 将所有N-1 约束一次性添加的内点法并行计算效率分析
4.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于粒子群与蜂群结合的算法求解含风电场电力系统经济调度问题[J]. 何茜,王高峡,王斌. 三峡大学学报(自然科学版). 2013(04)
[2]安全约束机组组合理论与应用的发展和展望[J]. 夏清,钟海旺,康重庆. 中国电机工程学报. 2013(16)
[3]考虑线路安全校核的含风电电力系统有功和备用协调调度[J]. 夏澍,周明,李庚银. 中国电机工程学报. 2013(13)
[4]改进的混合蛙跳算法性能分析及其在电力系统经济调度中的应用[J]. 代永强,王联国,施秋红,宋磊. 电力系统保护与控制. 2012(10)
[5]风电—抽水蓄能联合日运行优化调度模型[J]. 胡泽春,丁华杰,孔涛. 电力系统自动化. 2012(02)
[6]采用条件风险方法的含风电系统安全经济调度[J]. 周任军,姚龙华,童小娇,彭莎,李斯. 中国电机工程学报. 2012(01)
[7]面向电力市场的含风电电力系统的环境经济调度优化[J]. 袁铁江,晁勤,吐尔逊·伊不拉音,李义岩. 电网技术. 2009(20)
[8]基于量子粒子群优化算法的水电系统经济运行[J]. 张智晟,董存,吴新振. 电网技术. 2009(18)
[9]含风电场的电力系统动态经济调度[J]. 周玮,彭昱,孙辉,魏庆海. 中国电机工程学报. 2009(25)
[10]基于外逼近方法的中期机组组合问题[J]. 全然,简金宝,郑海艳. 电力系统自动化. 2009(11)
博士论文
[1]考虑间歇性能源接入和运行安全的多目标有功优化调度[D]. 邱威.华北电力大学 2012
硕士论文
[1]考虑风电接入的大电网多目标动态优化调度研究[D]. 杨柳青.华南理工大学 2014
[2]基于优先级和多目标决策算法求解时间表问题的研究[D]. 贺舟.北京邮电大学 2011
[3]房地产上市公司投资价值研究[D]. 张博建.哈尔滨工业大学 2010
[4]基于进化算法的多目标优化算法及应用研究[D]. 刘楠楠.南京航空航天大学 2010
本文编号：3185130
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