试述安全约束经济调度理论在调度计划中应用

论文导读：的负荷平衡约束为：（t）=Pd（t），t=1、2、3……、T式中：Pd（t）表示电力系统t时间内的总负荷；因为发电机组经常会出现故障，所以在对系统负荷平衡约束进行计算时，还应考虑系统备用约束，系统备用约束为：（t）≥Px（t）式中：ri（t）表示机组t时间内的旋转备用；Px（t）表示电力系统t时间内的旋转备用需求。4电力系统的机组
摘 要：安全约束经济调度是研究智能调度的重要研究课题，其目的是通过建立安全约束经济调度数学模型，考虑机组的运营成本，利用线性规划策略等建立安全约束模型，以减少电力系统的总能耗。本文以某系统为例对安全约束经济调度模型的建立和求解策略进行深入研究，对安全约束经济调度理论在调度计划中的应用进行系统分析。
关键词：安全约束经济调度理论；调度计划；应用系统；应用与分析

一、我国安全约束经济调度理论发展目前状况

随着我国智能调度理论和节能调度理论的提出，我国传统的调度方式已经无法满足环境保护和资源节能的要求，安全约束经济调度是一种安全、节能、实用的调度模式，包含机组能耗、机组燃料类型、网损、机组启停耗能、污染物排放、电网安全等方面因素。
传统的经济调度理论应用的是微增率原理，通过对各机组段位进行分配统计，以满足各机组各时段的升降速率约束，但是这种调度原理出现的理由也很多。在机组实际运转过程中，经常会出现一些非计划停运等故障，约束调度机制会因此受到严重的影响，同时因为这种调度计划是根据微增率计算出来的，具有固定性，不能根据实际情况进行合理的调整，目前已不被采用。
现阶段我国广泛使用的安全约束经济调度策略为动态规划法，通过动态规划进行SUED直流潮流法求解，可以有效避开调度过程中调度计划安排的不精益，能够保证机组每时段运转效率最佳，使整个电网安全稳定的运转，因此具有很强的研究和推广价值。

二、安全约束经济调度理论在调度计划中的应用

1安全约束经济调度数学模型
安全约束经济调度模型的建立，对安全约束经济调度理论在调度计划中的应用有着深远作用，从数学角度分析，调度理论包含非线性、线性、非剖析、剖析等约束条件，通过对这些约束条件的考量，建立系统的调度计划。同时要建立节能经济的发电计划，还应充分考虑电网系统的电网约束、机组装置约束、运转约束、平衡约束等影响因素。
1安全约束经济调度函数值
安全约束经济调度理论在安全约束机组组合中占有重要地位，是系统负荷预测、总耗能、实现平滑约束的重要理论依据。其目标函数为：
minF= i[pi（t）]
式中：T调度时间；I电网系统机组数；pi（t）机组i到t时间段的有功功率；Ci[pi（t）]机组在i到t时间段的系统运营成本。
2安全约束经济调度下电力系统机组运营成本计算
机组运营成本计算公式为二次函数：
Ci[pi（t）安全约束经济调度理论在调度计划中的应用由提供海量免费论文范文的www.7ctime.com,希望对您的论文写作有帮助.]= （t）+ （t）+
式中：ai、bi、ci为函数系数，对计算公式进行分段计算时，分段数越多其二次曲线取值越精确。
3电力系统的机组平衡约束
安全约束经济调度只对机组的出力进行分配，不用考虑机组的启停成本，因为安全约束经济调度一般不会转变原有机组的启停方式，所以对整个电力系统来讲，各段机组的启停费用是一定的，对其平衡函数没有影响。电网的负荷平衡约束为：
（t）=Pd（t），t=

1、2、3……、T

式中：Pd（t）表示电力系统t时间内的总负荷；因为发电机组经常会出现故障，所以在对系统负荷平衡约束进行计算时，还应考虑系统备用约束，系统备用约束为：
（t）≥Px（t）
式中：ri（t）表示机组t时间内的旋转备用；Px（t）表示电力系统t时间内的旋转备用需求。
4电力系统的机组出力约束
电力系统在编制安全约束经济调度计划时，经常要考虑出力约束，通过对机组出力上下约束值的分析和研究，可以制定出更为合理的调度方案。机组出力上下限约束为：
下限Pi≤Pi（t）+ri（t）≤上限Pi、
式中：Pi表示机组在t时间内输出的功率上下限。
2安全约束经济调度模型分析
电网安全约束是安全约束经济调度的主要特点，安全约束经济调度在应用时，应首先制定机组出力计划，并通过具体情况分析确定支路模型，由于模型和调度计划之间的关系很密切，所以在电力工程实际应用中，可以在基于机组启停发电计划基础上，实施各时段机组的约束调度，进而增加调度计划的灵敏度，提高机组安全约束线性化。

三、安全约束调度在调度计划中的应用实例

本文以某电力系统为例进行研究分析。该电力系统有60台大型发电机组，总容量为 5200万千瓦，最大负荷为4500万千瓦，最小负荷为3600万千瓦。采用设计能耗进行计算，按照标准煤450元/t 换算发电成本。
1求解调度时间
不同周期的安全约束经济调度模型不同，具体数据如表1。
表1不同调度周期求解模型时间
调度时间/h0.5

1.003.006.0012.002

4.00

计算时间/s0.150.350.542.543.467.23 通过对表1的数据分析可知，调度周期和求解模型所需的时间成正比，与线性规划计算的复杂程度相符。从电力系统实际效果上看，电力系统制定安全约束经济调度计划的时间不超过7s，完全可以满足约束需求。
2调度计划编制流程
在进行安全约束调度计划设计过程中，安全约束调度模型和系统安全校对模块是闭环迭代的，可以进行次日调度，以次日机组方案为基础，利用线性求解，制定出机组出力计划，并通过电网安全参数对调度计划进行实时调整，编制流程如图1所示。
图1调度计划编制流程
3下一个周期调度计划编制流程
通过对日前发电计划的分析与研究，制定合理的机组组合方式，同时通过对机组出力计划进行系统的修正，制定出下一周期的电网系统的安全约束调度计划，其编制流程如图2所示。
图2下一周期调度计划编制流程
结 论：安全约束经济调度理论在我国电力系统建设中已经得到了初步的应用，使电力系统的调度计划的经济性和安全性有了显著的提高，在电力系统运转工作中发挥了重要作用。本文通过对安全约束的数学模型和调度周期的分析，深入研究安全约束经济调度理论在调度计划中的应用。
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