电力系统规划与可靠性-电源规划概念.pptVIP

数学优化方法的难点 从数学上，电源规划的一个方案是包含许多电厂或机组的有序组合，即排序问题 高维数：各种类型的发电机组，长时间的电源过渡，涉及的决策变量多。 非线性：目标函数（投资现值、年运行费用），约束条件（如可靠性约束）。 随机性：基础数据（负荷预测、燃料、设备价格、水电厂水文数据、贴现率） 因此，严格最优解几乎不可能得到 目前的都在数学的严格性和计算量中折中，采取了一些简化方法。 电源规划的数学优化方法 混合整数规划法 分解协调技术 动态规划法 模拟进化方法 混合整数规划法 由于电力系统中机组是一台一台安装的，电厂特别是水电厂是一个一个建设的，将它们作为连续变量处理，会带来一系列问题，最后规整处理又将降低结果的最优性。 为解决矛盾，将一些变量设为整数，另一些变量设为连续变量。这种变量设置的数学模型称为混合整数规划。 模型中的整数变量只表示电厂或机组投入运行或未投入运行（0，1变量），或表示机组装了几台或第几次装机。每次计算容量时，将每台机组容量乘以此整数变量即得出装机容量。 分解协调技术 具有以下优点： （1）将大系统分解为若干子系统后，求解问题规模变小，提供工作效率和节省时间； （2）各子系统可以选用自己适合的模型，更符合实际情况； （3）使进行并行处理成为可能。 电源规划模型一般分解为电源投资决策和生产优化两个子问题，可分别采用不同的优化技术 由于两个子问题不要求用相同的优化算法，可利用它们的特点采用不同算法 动态规划法 运筹学的重要分支，是解决多阶段决策过程最优化的一种方法 用动态规划法解决电源规划问题，一般方法如下： （1）阶段。按时间、按投入运行的新建电厂数目 （2）状态。是系统原有和待建电厂的某种组合，对于某一阶段Xi，状态可表示为 （3）状态转移和决策变量。 根据动态规划原理，在某一阶段i，若初始状态为xi-1，也就是上一阶段的一个状态，经过这一阶段采取某种策略di后转移到本阶段末的状态xi，这种转移可表示为 决策变量可能是本阶段投入的新电厂或机组，这样状态转移方程可简单表示为 （4）目标函数和递推公式 电源规划的目标函数是使系统总支出最小，根据具体情况而定。费用递推公式如下： （5）约束条件 从i-1阶段状态xk转移到i阶段状态xi所采用策略的新增机组有关费用 从i-1阶段状态xk至起点的最小费用 模拟进化方法 模拟进化算法通过对生物进化机制的模拟发展而来，运算过程与生物进化过程相仿，其哲学基础是达尔文”适者生存，优胜劣汰“的自然选择学说。 优点体现在： （1）与传统的单点有哪些信誉好的足球投注网站策略不同，模拟进化算法采用群体有哪些信誉好的足球投注网站策略，同时对多个解进行评估。具备较好的全局有哪些信誉好的足球投注网站性能，避免陷入局部最优。 （2）用适应度函数来评价个体，不仅不受连续可微的限制，而且定义域可以任意设定，特别适于求解非连续变量的结构优化问题。 （3）采用的不是确定性的原则，而是概率变迁规则来指导它的有哪些信誉好的足球投注网站方向。 （4）可求出一组解，包括全局最优和局部最优，可让规划者自行选择。 基于遗传算法的电源规划模型 随机确定待建电源的一组投入次序，经染色体编码后形成一个染色体，若干个体即可构成遗传算法的初始种群； 综合考虑现有电源资料、负荷资料及有关约束条件，对种群中各个体进行运行模拟计算，确定个体中各待建电源的投入年限和年运行费用； 考虑新建电源的投资及其他有关费用，计算各个体在规划期的总计算费用，并计算各各个体的适应度函数； 以个体总费用或适应度函数值作为判据，检验迭代过程的收敛性。 总体流程： 华北电力大学 3.电力电量平衡 电量平衡： 各发电厂发电量 电量盈亏 燃煤电厂平均利用小时数 燃煤电厂 非燃煤电厂 调峰平衡： 最大峰谷差日 旋转备用率 第二节 电源规划中的随机生产模拟 研究随机生产模拟问题的原因 电源规划中的随机生产模拟问题，是对方案中的运行成本逐年进行详细优化计算的问题. 规划期内存在不确定因素：非计划强迫停运、未来电力负荷的随机波动、水电厂来水. 考虑这些因素影响的生产模拟就是随机生产模拟. 通过随机生产模拟，可获得方案中各机组的期望生产电能、生产费用及电源可靠性指标，为电源规划的决策提供准确的反馈信息. 等效持续负荷曲线 在随机生产模拟技术的发展过程中，等效持续负荷曲线（ELDC）将发电机组的随机停运和随机负荷模型巧妙的结合在一起，是随机生产模拟中最重要的概念。 等效持续负荷曲线是从一般的负荷曲线中发展而来的。 持续负荷曲线 横坐标表示系统的负荷 纵坐标表示持续时间 T为研究周期，根据具体情况可以是年、月、周等. 曲线上任何一点(x，t)表示系统负荷大于或等于x的持续时间为t. 两端除以T 两端除以T 系统总电量 系统负荷平均值 系统负荷大于或等于x的概率 持续负荷曲线 设系统