一種含抽水蓄能電站的電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃制定方法
【專利摘要】本發(fā)明專利公開了一種含抽水蓄能電站的電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃制定方法，其特征在于包括以下步驟：首先制定檢修計(jì)劃，獲取電力系統(tǒng)負(fù)荷曲線；然后在負(fù)荷平衡、機(jī)組出力與爬坡限制、系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用和抽水蓄能電站庫容約束條件下，以調(diào)度周期內(nèi)所有火電機(jī)組的發(fā)電成本與啟停費(fèi)用之和最小為目標(biāo)建立模型，用混沌控制的基本粒子群算法求解。本發(fā)明有效克服了求解電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃模型時(shí)收斂性不佳、容易陷入局部最優(yōu)的問題，制定更合理的電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃。
【專利說明】—種含抽水蓄能電站的電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃制定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃制定方法，尤其涉及一種含抽水蓄能電站的電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃制定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著抽水蓄能電站的日益龐大和節(jié)能減排政策的實(shí)施，傳統(tǒng)抽水蓄能電站調(diào)度逐漸暴露出精益化程度不高、經(jīng)驗(yàn)性調(diào)度長期占主導(dǎo)地位的問題。同時(shí)主觀上對抽水蓄能電站“4度電換3度電”的認(rèn)識不足，導(dǎo)致對其進(jìn)行調(diào)度時(shí)出現(xiàn)不公。
[0003]電力系統(tǒng)調(diào)度模型含有眾多變量和約束條件的模型，用傳統(tǒng)的拉格朗日松弛法、網(wǎng)絡(luò)流規(guī)劃法、動(dòng)態(tài)規(guī)劃法、基于智能的遺傳算法、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法等對其求解。這些方法的缺點(diǎn)是容易出現(xiàn)維數(shù)災(zāi)和計(jì)算時(shí)間長的問題。
[0004]粒子群算法的優(yōu)勢是適合求解大規(guī)模的問題，可以用來求解電力系統(tǒng)調(diào)度模型。在用基本粒子群優(yōu)化算法進(jìn)行求解時(shí)發(fā)現(xiàn)兩個(gè)問題:
I)對只包含幾臺機(jī)組的小系統(tǒng)進(jìn)行求解時(shí)，迭代次數(shù)往往需要達(dá)到上百次才能夠收斂，對包含上百臺機(jī)組的大系統(tǒng)進(jìn)行求解時(shí)，進(jìn)行上萬次的迭代后收斂的概率在50%以下。即基本粒子群優(yōu)化算法在進(jìn)行發(fā)電計(jì)劃制定時(shí)收斂速度與收斂性不佳。經(jīng)過分析認(rèn)為基本粒子群算法對粒子進(jìn)行初始化時(shí)是用隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生的，初始化過程雖然可以保證初始解在約束域內(nèi)的均勻分布，但是不能保證每個(gè)解的質(zhì)量，初始解中可能有一部分解遠(yuǎn)離最優(yōu)解。
[0005]2)在對小系統(tǒng)求解時(shí)，經(jīng)過足夠多的迭代次數(shù)收斂后，對得到的最優(yōu)解進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn)這個(gè)最優(yōu)解并不是想要得到的系統(tǒng)最優(yōu)解，還存在目標(biāo)函數(shù)值更小的解，即得到的解是局部最優(yōu)解而不是全局最優(yōu)解。其產(chǎn)生的原因是基本粒子群優(yōu)化算法每次迭代更新自己的速度和位置時(shí)，其利用本身信息、個(gè)體最優(yōu)解和全局最優(yōu)解的信息得到新解。這是一個(gè)正的反饋過程，當(dāng)本身信息和個(gè)體最優(yōu)`解的信息占優(yōu)勢時(shí)，很容易陷入局部最優(yōu)。
[0006]因此，需要改進(jìn)電力系統(tǒng)調(diào)度模型的求解方法，得到更合理的電力系統(tǒng)調(diào)度方案。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷或不足，本發(fā)明提出一種含多個(gè)抽水蓄能電站的電力系統(tǒng)隨機(jī)生產(chǎn)模擬方法，它能夠有效提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:
一種含抽水蓄能電站的電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃制定方法，包括以下步驟:
A.制定檢修計(jì)劃:確定電力系統(tǒng)參數(shù)、火力發(fā)電機(jī)組數(shù)量及參數(shù)、抽水蓄能電站數(shù)量及參數(shù)、各抽水蓄能電站中的抽水蓄能發(fā)電機(jī)組數(shù)量及參數(shù)；所述電力系統(tǒng)參數(shù)包括最低旋轉(zhuǎn)備用容量；所述火力發(fā)電機(jī)組參數(shù)包括單位發(fā)電成本、啟停費(fèi)用、額定容量、最小技術(shù)出力百分?jǐn)?shù)、爬坡速率；所述抽水蓄能電站參數(shù)包括最小、最大庫容電量；所述抽水蓄能發(fā)電機(jī)組參數(shù)包括單位發(fā)電成本、啟停費(fèi)用、額定容量；
B.獲取電力系統(tǒng)負(fù)荷曲線:所述電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)時(shí)間間隔固定為△(，單位為小時(shí)；在時(shí)間-電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測值坐標(biāo)系下將所述電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)相鄰的兩點(diǎn)用直線連接，形成電力系統(tǒng)負(fù)荷曲線；所述電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)將電力系統(tǒng)負(fù)荷曲線劃分為T個(gè)調(diào)度區(qū)間；
C.建立抽水蓄能電站發(fā)電計(jì)劃模型:
目標(biāo)函數(shù)為:
【權(quán)利要求】
1.一種含抽水蓄能電站的電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃制定方法，其特征在于包括以下步驟: A.制定檢修計(jì)劃:確定電力系統(tǒng)參數(shù)、火力發(fā)電機(jī)組數(shù)量及參數(shù)、抽水蓄能電站數(shù)量及參數(shù)、各抽水蓄能電站中的抽水蓄能發(fā)電機(jī)組數(shù)量及參數(shù)；所述電力系統(tǒng)參數(shù)包括最低旋轉(zhuǎn)備用容量；所述火力發(fā)電機(jī)組參數(shù)包括單位發(fā)電成本、啟停費(fèi)用、額定容量、最小技術(shù)出力百分?jǐn)?shù)、爬坡速率；所述抽水蓄能電站參數(shù)包括最小、最大庫容電量；所述抽水蓄能發(fā)電機(jī)組參數(shù)包括單位發(fā)電成本、啟停費(fèi)用、額定容量； B.獲取電力系統(tǒng)負(fù)荷曲線:所述電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)時(shí)間間隔固定為△(，單位為小時(shí)；在時(shí)間-電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測值坐標(biāo)系下將所述電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)相鄰的兩點(diǎn)用直線連接，形成電力系統(tǒng)負(fù)荷曲線；所述電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測數(shù)據(jù)將電力系統(tǒng)負(fù)荷曲線劃分為T個(gè)調(diào)度區(qū)間； C.建立抽水蓄能電站發(fā)電計(jì)劃模型: 目標(biāo)函數(shù)為:
2.如權(quán)利要求1所述的含抽水蓄能電站的電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃制定方法，其特征在于所述確定初始粒子群中粒子位置的方法包括以下分步驟: 2A:隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)取值范圍為0~1之間的TX (N+M)的二維矩陣ZO ； 2B:確定初始粒子群中的粒子IFf: 其中Zl為TX (Ν+Μ)的二維維矩陣，其元素ZlfJ由矩陣ZO的元素2%/夬定，計(jì)算方法
3.如權(quán)利要求1所述的含抽水蓄能電站的電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃制定方法，其特征在于所述混沌擾動(dòng)更新各粒子位置的方法為: 3A:隨機(jī)產(chǎn)生一個(gè)取值范圍為(Tl之間的TX (N+M)的二維矩陣UO ； 3B:計(jì)算擾動(dòng)量:
4.如權(quán)利要求1所述的含抽水蓄能電站的電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃制定方法，其特征在于所述慣性系數(shù)Wk隨迭代次數(shù)k自適應(yīng)調(diào)整:
【文檔編號】G06Q50/06GK103699938SQ201310469126
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月10日
【發(fā)明者】謝紅玲, 李燕青, 孫凱航, 董馳, 李翔, 王堅(jiān), 梁志飛, 傅志偉, 付妍, 沈博一 申請人:華北電力大學(xué)（保定）, 中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司