基于供电煤耗的厂网联合优化节能发电调度

为了尽使全网总损耗降至最小,综合考虑发电机组煤耗及网损,采取联合优化节能调度模型,在电网侧基于等供电煤耗微增率原则,对全网发电机组出力最优分配,综合降低发电煤耗和网损,可有效克服节能发电调度维数灾及收敛难的问题;在电网侧进行出力优化后,电厂侧可基于等煤耗微增率原则,在电厂内部机组进行出力再分配,可克服因通信问题导致的在线煤耗特性误差影响,进一步降低发电机组煤耗,从而达到节能减排的目的。     

基于混合智能算法的电力系统经济调度优化模型研究

在以电力系统的发电总燃料量、氮氧化物排放量和电价等3个因素为目标函数,以系统有功平衡、系统正负备用、输出功率以及输出功率上升速率等相关约束条件的基础上建立了电力系统经济调度的加权优化模型.同时,在综合了粒子群-人工鱼群算法的基础上构建了混合智能算法.最后,用10个机组所组成的火电厂的优化调度问题作为案例,采用混合算法进行求解及结果分析,以说明电力系统经济调度加权优化模型的有效性以及综合智能算法的收敛性和稳定性.     

考虑低碳排放的废钢铁生产调度模型和算法研究

在钢铁生产过程中,废钢铁再熔炼的优化调度对于钢铁企业节能减排有重要的作用.论文考虑最大完工时间及与环境息息相关的碳排放问题,建立了以二氧化碳排放量最小化为优化目标的废钢铁再熔炼生产调度模型,并设计遗传算法进行求解,最后通过算例分析验证了模型的有效性.该模型对于钢铁企业节能减排措施的实施具有很好的参考价值.     

电力市场环境下基于两部制电价的独立发电商机组优化调度模型

针对火电机组的煤耗特性随着发电机的运行时间和维修状况不断变化的特点,综合考虑机组运行多种约束和发电会计成本,提出了电力市场环境下基于两部制电价成本的优化调度模型。为使整个计算简单快捷,计及独立发电商发电机数量较少和实际运行的特点,利用改进动态规划法对其求解。采用上述模型对采用两部制电价的华中电网某实际电厂进行了仿真计算,结果表明该模型对节能减排和大容量设备投资具有引导作用,说明该模型简单、有效。     

含风电场的电力系统环保经济调度研究

在节能减排的电力市场环境下,清洁能源发电因其发电成本较低,环境污染小,而具有日益重要的地位。本文研究风电接入系统后的电力系统动态经济调度,建立了含风电场的环保经济调度数学模型,提出以系统总发电成本最低为目标函数,并考虑常规火电机组和风电场的各种约束条件。根据某地区的实际负荷数据,利用搜索能力强、寻优速度快的粒子群优化算法进行仿真验证,结果表明数学模型与优化算法的正确性与有效性。最后,应用相对熵均衡性理论,对优化调度的决策结果进行评价与选择。     

考虑新能源发电联合体接入的多目标优化模型

随着新能源发电规模的不断扩大和种类的不断增多,传统电网调度方式已无法满足运行要求。为解决新能源出力稳定性差、波动性大等问题,文中提出将小型风电场、光伏电站和蔗渣发电站等新能源组成发电联合体参与调度,并采用基于满意度和欧氏距离的交互式多目标决策方法对考虑发电联合体接入的多目标优化问题进行建模。基于IEEE30节点系统的仿真结果表明,考虑新能源联合发电体(new energy power generation groups,NG)接入的多目标优化模型能使以氮氧化合物为主要污染物的排污量最小和总成本最低,并能使系统满意程度上升12. 8%。基于IEEE30节点和IEEE118节点的系统仿真结果表明,所提模型能有效地提升计算效率,是可行和适用的。     

电力经济环境负荷调度的模糊多目标模型

电力经济与环境负荷调度(Environmental/Economic Power Dispatch,EED)已成为当前经济与环境和谐发展下电力系统需考虑的问题。针对EED问题中以发电单元实际发电量作为决策变量的非线性燃料成本函数和微粒排放函数,引入模糊集方法构造发电单元实际发电量的模糊变量,以贴近电力系统中发电单元发电量的特点,使得EED问题的模糊化多目标模型更贴近实际,并采用一种改进遗传算法来找出EED问题模糊化多目标模型的优化方案。最后采用一个3发电单元的测试系统进行仿真并与其他方法进行对比,结果证明采用本文模型和方法得到的系统负荷调度方案在系统经济成本与微粒排放量上有明显的改善。     

LEAP模型下的陕西省节能与温室气体减排潜力分析

为应对日益严峻的气候变化及能源危机,探索高效的节能减排政策,完成相关政策的定量评价,基于陕西省统计年鉴,结合陕西省实际情况,建立了包含终端能源需求、能源加工转换、资源供应及温室气体排放4模块的陕西省LEAP模型。在对陕西省未来人口、经济发展情况进行预测的基础上,利用该模型对不同政策情景下未来陕西省的能源消耗及温室气体排放情况做出了预测,完成了相关政策的定量评价及节能减排潜力分析。结果表明:随着各项节能减排政策的实施,陕西省的能源消耗量及温室气体排放量均有所降低,在所建立的节能减排综合情景下,2030年陕西省一次能源消耗量与基准情景相比可望降低20.35%,温室气体排放量将降低27.29%;从节能减排技术来看,可再生能源发电技术节能减排成效显著;从用能部门来看,工业、交通及发电部门贡献水平最高。总体来说,陕西省节能减排潜力巨大。     

计及需求响应的主动配电系统优化调度研究

针对主动配电系统中负荷的动态变化性,将需求侧响应融入到该系统的优化调度中.考虑到分布式能源的碳排放特性,以配电网运行成本及二氧化碳排放成本最低为目标函数,引入可中断负荷等相关约束,建立了日前低碳经济调度模型.采用基于差分演化的果蝇优化算法求解模型.算例结果表明优化结果能够兼顾运行成本及排放成本,在调度中引入需求响应可以引导负荷转移,削峰填谷,具有显著的节能减排效益.     

考虑不确定性的风光燃蓄多目标随机调度优化模型

为支撑以风光为代表的高比例可再生能源发电并网,集成风电场(Wind Power Plant,WPP)、光伏发电站(Photovoltaic power station,PV)、燃气轮机(Convention Gas Turbine,CGT)和抽水蓄能电站(Pumped Storage Power Station,PHSP)为多电源系统(Multi-power Hybrid System,MPHS),建立了基于鲁棒随机优化理论的风光燃储随机调度优化模型.首先,介绍了多电源系统的基本构成,建立了多电源出力模型;然后,以系统运行经济效益最大化和输出功率波动最小化作为优化目标,确立多电源系统调度运行多目标模型.同时,为克服不确定性给系统带来的影响,提出了基于预测功率的风光不确定性刻画方法,转换含不确定性变量的约束条件为可反映决策者风险态度的约束条件,建立MPHS随机调度优化模型;最后,选取装机容量为9.6 MW风电场,6.5 MW光伏发电机组和3台CGT机组以及和1座上水库等效容量为10 MW·h构造仿真系统.算例结果表明:1)MPHS系统能充分利用不同能源发电互补特性,实现系统整体运行结果最优;2)PHSP能优化调整自身运行行为,为风光并网提供更大的容量空间;3)鲁棒系数的引入能能为不同风险偏好型决策者提供调度决策工具,在追逐经济效益最大户的同时最小化运行风险水平.     

一种锅炉优化系统及经济性分析

供电煤耗是发电企业经济性考核的重要指标.本文介绍一种基于人工神经网络技术和专家系统的锅炉性能优化系统,根据用户需求进行多目标优化,实现在线开环指导或闭环控制锅炉优化运行,降低供电煤耗,解决了锅炉性能全面优化的难题.同时介绍该系统在电厂的应用及经济性分析.     

考虑节能减排约束的寡头电力市场均衡模型

建立了一种考虑节能减排约束的寡头电力市场均衡模型.在该均衡模型中,发电机节点对应的节点电价由边际能量成本、发电容量机会成本、节能减排机会成本和机组爬坡率机会成本组成.结果表明,在寡头市场环境下,高能耗率、高排放率发电商常常通过降低报价的方式来获取更大收益;而低能耗率、低排放率发电商则采取抬高报价方式来获取更大收益.此外,在多时段情况下,还会出现排放量(煤耗量)由轻负荷时段向重负荷时段转移的现象.     

基于MOEA的PHEV控制策略与参数优化

针对并联混合动力汽车（PHEV）控制策略与传动系统参数优化问题,建立了以最小化燃油消耗与污染物排放量的多目标优化模型,研究基于多目标进化算法的PHEV控制策略与传动系统参数优化方法.采用ADVISOR仿真并将仿真所得的燃油消耗与污染物排放量作为候选方案的目标值,基于帕累托支配性原理判定候选方案的优劣,限定待优化变量的取值在PHEV生产精度要求范围内.实验结果显示：优化后的系统1×105m燃油消耗平均降低了22.32%,污染物CO,HC与NOx排放量平均降低了22.06%,7.98%和7%;电动机工作效率由0.18提高到0.52以上;系统总效率平均提升了22.99%.     

电力系统节能减排负荷分配

电力系统节能减排负荷分配重点在于使煤耗量和碳排放量达到最低的发电机组负荷分配的最优化策略,其本质是双目标规划。我们要解决两个问题,第一是列出每个时段总负荷需求量与每台机组的负荷量的关系,最优化条件为：1）使每个时段的煤耗量和碳排放量达到最低;2）使24个时段的煤耗量和碳排放量总和达到最低。第二问是将机组5由机组1替代发电,在第一问的原理和要求下,提出符合该问题条件下的解决方案。利用我们利用Matlab程序中的fmincon和fgoalattain函数,将双目标向量问题转化为所有目标的加权求和的标量问题,然后用标准的无约束最优化算法进行求解,从而可以求得两种方案的结果,并进行比较,最终确定出节能减排效果最佳方案。     

多目标列车节能调度模型及模糊优化算法

在保证行车安全、满足乘客需求的基础上,以节能为目标的列车调度模型及算法得到了广泛研究与应用。伴随着欧盟制定了全球首个碳排放交易体系,碳排放指标交易费用受到越来越多的重视,并逐步成为列车运营成本的重要组成部分。本文建立了以能耗成本、碳排放成本、列车运行时间为优化目标的单线列车调度模型,并采用多目标模糊优化算法进行求解。算例以一条铁路线路为研究对象,在Lingo下对算例进行求解分析,结果表明了多目标模糊优化算法具有很好的优化能力,并能达到节能减排的效果。     

可再生能源的双层结构模型的实例应用及灵敏度分析

基于PM_(10)、NO_x、SO_2等污染物排放量和可再生清洁能源投入运行系统成本的梯度决策关系现状,建立了一种可再生能源双层结构模型(REBLOM),并应用于北京市朝阳区电力系统规划。优化结果有:①REBLOM模型优化出不同规划期内区域电力系统发电量及扩容量的规划结果,如可再生能源在四个规划期内发电总量分别为2 066.47、3 553.95、3 958.78、4 138.78 GW·h,扩容量分别为0.44、0.13、0.05、0.02 GW,且当系统满意度为0.928时,朝阳区电力系统成本和污染物排放量在整个规划期内总量分别1.58×10~(10)元和25 000.74 t;②根据朝阳区"高精尖"经济结构模式,利用REBLOM模型优化不同水平的可再生能源利用量,结果表明太阳能、风能和水能在低、中和高水平下投入运行量分别为3 800、4 500、4 900、400、535、780、800、920、1 025 TJ,PM_(10)、NO_x、SO_2等污染物排放量为28 700、27 300、26 900 t;③通过REBLOM模型与REBLOM~U模型和REBLOML模型对比分析,REBLOM模型具有协调污染物排放量和可再生能源系统成本的梯度决策关系,有效地为决策者提供合理的污染物控制措施和规划方案。     

分时电价下考虑需求响应的微电网经济调度方法

为了实现微电网发电侧和用户侧双赢,提出一种考虑需求响应的孤岛微电网多目标经济调度模型。该模型在分时电价机制下引入需求响应,构建含用电效用和用电成本的负荷侧效益目标函数,同时,建立微电网发电侧成本最小目标函数。基于上述目标函数,通过调整使得微型燃气轮机的增量成本一致,实现微电网发电总成本最小。同时,根据分时电价调节可调负载的最优接入量,使得用户侧总收益在每个时段达到最大。为了验证模型的有效性,建立孤岛微电网仿真平台对需求响应的效果进行测试。仿真结果表明:所提出的经济调度模型能够在实现发电侧成本最小化的同时,实现负荷侧效益的最大化;在分时电价机制下引入需求响应后,用户侧效益提高了104%。     

可再生能源双层结构模型的实例应用及灵敏度分析

基于PM_(10)、NO_x、SO_2等污染物排放量和可再生清洁能源投入运行系统成本的梯度决策关系现状,建立了一种可再生能源双层结构模型(REBLOM),并应用于北京市朝阳区电力系统规划。优化结果有:①REBLOM模型优化出不同规划期内区域电力系统发电量及扩容量的规划结果,如可再生能源在四个规划期内发电总量分别为2 066.47、3 553.95、3 958.78、4 138.78 GW·h,扩容量分别为0.44、0.13、0.05、0.02 GW,且当系统满意度为0.928时,朝阳区电力系统成本和污染物排放量在整个规划期内总量分别1.58×10~(10)元和25 000.74 t;②根据朝阳区"高精尖"经济结构模式,利用REBLOM模型优化不同水平的可再生能源利用量,结果表明太阳能、风能和水能在低、中和高水平下投入运行量分别为3 800、4 500、4 900、400、535、780、800、920、1 025 TJ,PM_(10)、NO_x、SO_2等污染物排放量为28 700、27 300、26 900 t;③通过REBLOM模型与REBLOM~U模型和REBLOML模型对比分析,REBLOM模型具有协调污染物排放量和可再生能源系统成本的梯度决策关系,有效地为决策者提供合理的污染物控制措施和规划方案。     

基于目标权重导向多目标粒子群的节能减排电力系统优化调度

在节能减排优化调度中,设计一种基于目标权重导向,多目标粒子群优化的新算法受到各界广泛关注。目前,新形势下,节能与减排是两个不同的目标侧重。因此对于决策者来说,在优化过程中选取种群中各粒子全局极值应该符合对目标本身的侧重,这需要在整个调度过程中得到不同的目标权重导向的可行解,这样可以保证解的多样性。新时期,对于决策者来讲,充分考虑节能与减排两个不同目标的侧重,并且就相应的需求给予不同的解决方案,满足人们对不同解的需求。本文就目前节能减排状况,借助IEEE-30测试系统分别就考虑网损、不考虑网损两方面验证新算法,并就其对节能减排的电力系统优化调度影响进行简单阐述。     

风火电打捆输电系统风火电配置比例研究

针对风火打捆外送的风火电比例配置问题,以机组总运行成本最低和输电功率最大为目标建立电源出力配置模型.采用考虑系统约束条件的等微增率法进行求解,并在不同风火电配置比例、不同弃风率情况下对单位煤耗、系统输电通道利用率、单位发电成本和单位发电的氮氧化物排放量等指标进行计算分析.在此基础上深入讨论了氮氧化物排放价格对系统单位发电成本的影响,结果表明,当氮氧化物排放价格达到一定值时,风电机组与火电机组可平等参与日前发电调度,实现系统的经济性和环保性.