【常规电力系统经济调度模型分析1900字】

常规电力系统经济调度模型分析综述电力系统常规经济调度模型通常是针对于火电机组出力情况，以火电机组煤耗量最小即发电成本最小作为经济调度模型的目标函数。约束条件包含功率平衡约束、机组出力上下限、爬坡约束及备用容量约束等。1.1目标函数1）火电机组燃煤成本最小电网的经济调度有以下两种模式：静态经济调度模式及动态经济调度模式。两者的区别主要在于静态经济调度模式针对单一时段内满足给定的各项限制条件下实现煤耗量最小，即经济利益最大化，静态经济调度模式下目标函数表示为： （1.1）式中，Fa为机组运行总成本，N为电网运行机组数目，pi为火电机组出力值，查阅资料可知，常规的火电机组煤耗特性为二次曲线表达形式，在无其余限制因素下，火电机组煤耗特性函数为： fup(p式中，ai、bi、ci均为为第i台火电机组燃煤发电时的特性系数，可由实测得到。根据实际运行情况，对于火电机组中的汽轮机，当上一级气门处于完全打开状态时，其下一级进气阀如果突然开启，上一级气门的蒸汽流动会受到下一级气门的影响，会在火电机组原有的煤耗特性函数上增加一个跃变现象，该效果被定义为阀点效应。此时火电机组的煤耗关系不能仅用二次曲线量化，阀点效应造成了煤耗关系不再线性化，结合文献REF_Ref69997772\r\h[12]所述，在原有煤耗曲线中添加正弦函数以表征实际运行中的火电机组煤耗情况，考虑阀点效应后的火电机组煤耗函数描述为： （1.3）式中，ei、fi为第i台火电机组的阀点效应系数，pi对于电力系统动态经济调度模式而言，不仅需要考虑在某一时段内各机组出力计划制定问题，同时需要考虑各个时段的相互联系，在满足预测负荷需求的情况下，制定各时段内火电机组出力计划，以追求经济利益最大化为目标，而本文所描述的日内经济调度模式更适合用动态经济调度模型量化，动态调度下的目标函数变为： （1.4） （1.5）式中，t为运行中某一时间段的时段标号，T为日内运行总时段数，pi,t为t时段第i台火电机组提供的有功功率值，fup(pi,t2）综合购电成本最小电网企业希望以最低购电成本购得所需电，由此产生的购电成本函数为： （1.6）式中，Fr为电网企业购电成本，ωi,t为在t时段第1.2约束条件对于火电机组，其主要约束条件包含出力极限约束及爬坡约束等；对于整个运行的电力系统，主要约束条件包含系统功率守恒约束、预留容量备用约束及线路（断面）潮流约束等。1）出力极限约束每一台火电机组在实际运行中都会存在出力区间，其允许出力的下限值一般为火电机组正常开启运行时的启动临界功率，其允许出力的上限值一般为规定的额定输出功率，其约束条件描述为： pimin≤式中，pimin为火电机组i的出力下限值，pi2）爬坡速率约束爬坡约束可分为以下三种类别：第一类为机组开启运行爬坡约束，当火电机组开机运行时，使机组从出力为零达到机组至允许出力的下限值，需要一定时间至开启运行状态；第二类为机组关停爬坡约束，当机组停止运行时，使机组从较大出力或额定出力减至机组正常关停，需要一定时间至关停状态；第三类为上、下爬坡约束，当火电机组需要在某时段改变出力值时，其改变会受到该约束限定。通常其约束条件描述为： −∆i,dT式中，∆i,u为火电机组i的向上爬坡速率，∆i,d为火电机组i的向下爬坡速率，3）功率平衡约束电力系统在运行中保持功率平衡是指火电机组产生的功率与系统负荷的所需功率时刻保持平衡，其约束条件描述为： （1.9）式中，pLoad,t为在t时刻接入的负荷，即t时刻的负荷需求；pLoss,t为在4）系统备用容量约束当系统负荷预测值与实际上网值存在差值时，电网中需要预留一定的备用容量通过调峰机制保证系统持续稳定运行，防止出现因发电用电量不匹配导致出现电网电压下降等负面影响。热备用容量与冷备用容量为备用的两种形式，本文中使用热备用这一概念，即正在运行的火电机组所能输出的最大功率与上网负荷之差，用以应对系统负荷预测误差对电力系统的影响，电网所需的热备用容量应根据电力系统运行规范及实际运行状况加以调整。通常其约束条件描述为： （1.10）式中