電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度中的電熱協(xié)調(diào)理論研究

電力系統(tǒng)運(yùn)行模式的變化，引起輸電元件載流和發(fā)熱的動(dòng)態(tài)變化過(guò)程在時(shí)間上不同步，從而評(píng)判元件的載荷能力應(yīng)該是允許溫度而不是載流量，熱載荷能力又因電壓、穩(wěn)定制約難以實(shí)現(xiàn)，使電網(wǎng)潛在輸電能力也得不到充分發(fā)揮。本項(xiàng)目以此為線(xiàn)索，揭示電力系統(tǒng)在實(shí)時(shí)運(yùn)行模式下，輸電載荷能力的概念、機(jī)理和規(guī)律，以及相適應(yīng)的電力系統(tǒng)分析原理和調(diào)度、控制理念，構(gòu)建具有預(yù)見(jiàn)性的電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度的電熱協(xié)調(diào)理論體系。重點(diǎn)是：識(shí)別任一運(yùn)行模式下的輸電通路、關(guān)鍵集、關(guān)鍵點(diǎn)；引入輸電通路下廣義載荷能力定值的概念和實(shí)時(shí)建模方法；探索潮流傳輸特性、熱動(dòng)態(tài)特性與輸電能力間的牽制關(guān)系，分析FACTS技術(shù)有效性的因果；尋求連續(xù)變化模式下微分方程與代數(shù)方程聯(lián)立的分析、狀態(tài)估計(jì)方法。將電熱耦合規(guī)律有機(jī)嵌入電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度、控制之中，以電熱協(xié)調(diào)為紐帶，重視基礎(chǔ)、把握核心、全面拓展，豐富、發(fā)展電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度理論。本項(xiàng)目具有明顯急切性和技術(shù)理論儲(chǔ)備意義。 2100433B

內(nèi)容簡(jiǎn)介

本書(shū)圍繞跨流域水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度問(wèn)題，以遼寧省“東水西調(diào)”三線(xiàn)聯(lián)調(diào)項(xiàng)目為實(shí)例開(kāi)展理論研究。首先，對(duì)水資源調(diào)度理論研究背景、意義進(jìn)行概述，對(duì)跨流域調(diào)水系統(tǒng)特征、國(guó)內(nèi)外跨流域調(diào)水工程建設(shè)情況、跨流域調(diào)水及水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度現(xiàn)狀進(jìn)行綜述，在總結(jié)現(xiàn)有研究成果的基礎(chǔ)上，介紹本文主要研究?jī)?nèi)容。其次，在明確跨流域水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度決策制定過(guò)程特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，采用0-1規(guī)劃方法確定水庫(kù)群*調(diào)、供水過(guò)程，不僅可為采用隱隨機(jī)優(yōu)化方法確定跨流域水庫(kù)群調(diào)水規(guī)則和供水規(guī)則提供*化樣本過(guò)程，而且對(duì)于跨流域調(diào)水工程調(diào)度運(yùn)行評(píng)價(jià)具有重要意義；然后，對(duì)水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度規(guī)則形式與提取方法進(jìn)行總結(jié)分析，為跨流域水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度規(guī)則研究奠定基礎(chǔ)；再者，基于跨流域水庫(kù)群*調(diào)、供水過(guò)程，提出了提取跨流域水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度規(guī)則的集對(duì)分析新方法，通過(guò)提高水庫(kù)*調(diào)度決策與待定調(diào)度決策間的聯(lián)系度，優(yōu)化確定跨流域水庫(kù)群調(diào)水規(guī)則和供水規(guī)則。接下來(lái)，以供水調(diào)度圖和調(diào)水控制線(xiàn)為聯(lián)合調(diào)度規(guī)則形式，采用模擬-優(yōu)化模式，構(gòu)建同時(shí)考慮跨流域調(diào)水和供水的復(fù)雜水庫(kù)群聯(lián)合優(yōu)化調(diào)度模型，添加考慮供水調(diào)度圖先驗(yàn)形狀特征的形狀約束，提出一種借鑒逐步優(yōu)化算法思想的逐庫(kù)優(yōu)化粒子群算法，逐步優(yōu)化單個(gè)或兩個(gè)水庫(kù)的調(diào)度規(guī)則，以降低單次優(yōu)化變量的維數(shù)，從而提高其搜索全局*解的能力。針對(duì)跨流域供水水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度問(wèn)題存在的主從遞階結(jié)構(gòu)，本文提出了調(diào)水規(guī)則和供水規(guī)則相結(jié)合的跨流域供水水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度規(guī)則，建立了確定水庫(kù)群調(diào)水、供水規(guī)則的二層規(guī)劃模型，采用并行種群混合進(jìn)化的粒子群算法對(duì)調(diào)水控制線(xiàn)和供水調(diào)度圖進(jìn)行分層優(yōu)化，*終得到滿(mǎn)足上、下層決策要求的跨流域供水水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度規(guī)則。*后，對(duì)研究?jī)?nèi)容進(jìn)行總結(jié)，對(duì)跨流域水庫(kù)群聯(lián)合調(diào)度問(wèn)題下一步研究方向進(jìn)行展望。

《電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度的有效靜態(tài)安全域法》系統(tǒng)地介紹了電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度的有效靜態(tài)安全域法。在含高比例可再生能源發(fā)電電力系統(tǒng)中，如何應(yīng)對(duì)節(jié)點(diǎn)注入功率的不確定性已成為電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度必須解決的問(wèn)題。在對(duì)主動(dòng)可控變量進(jìn)行決策的同時(shí)，對(duì)節(jié)點(diǎn)擾動(dòng)被動(dòng)量的可接納范圍進(jìn)行表達(dá)與優(yōu)化，這是本書(shū)提出有效靜態(tài)安全域系列方法的重要?jiǎng)右?。《電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度的有效靜態(tài)安全域法》共分7章，分別介紹了有效靜態(tài)安全域的理論基礎(chǔ)（包括基本概念與數(shù)學(xué)基礎(chǔ)）、以有效靜態(tài)安全域*大化為目標(biāo)的優(yōu)化調(diào)度方法、保守度可控的有效靜態(tài)安全域法、計(jì)及隨機(jī)統(tǒng)計(jì)特性的運(yùn)行調(diào)度有效靜態(tài)安全域法、柔性超前調(diào)度的有效靜態(tài)安全域法和高階不確定條件下超前調(diào)度的有效靜態(tài)安全域法等內(nèi)容?！峨娏ο到y(tǒng)運(yùn)行調(diào)度的有效靜態(tài)安全域法》主要章節(jié)在分析電力系統(tǒng)運(yùn)行控制物理機(jī)理的基礎(chǔ)上，運(yùn)用相應(yīng)數(shù)學(xué)理論，構(gòu)建了運(yùn)行調(diào)度有效靜態(tài)安全域法的系列模型與算法，并逐章給出了在簡(jiǎn)單6節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)、擴(kuò)展IEEE 118節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)、某實(shí)際445節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)上的算例分析，驗(yàn)證所述方法的有效性，增強(qiáng)讀者對(duì)于方法的理解。《電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度的有效靜態(tài)安全域法》內(nèi)容深入淺出、系統(tǒng)連貫、自成體系，可為從事電力系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)度方向的研究生、科研人員和工程技術(shù)人員提供有益參考。

有功功率與頻率的管理及控制主要任務(wù)是保持電力系統(tǒng)運(yùn)行頗率在規(guī)定的允許偏差之內(nèi)，并對(duì)電力系統(tǒng)及其設(shè)備進(jìn)行安全經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行監(jiān)控。管理與控制的主要內(nèi)容有:①在預(yù)計(jì)負(fù)荷和排定的發(fā)電機(jī)組、輸電設(shè)備檢修基礎(chǔ)上，編制電力系統(tǒng)運(yùn)行方式及發(fā)電調(diào)度計(jì)劃。使各項(xiàng)設(shè)備不過(guò)負(fù)荷，不超過(guò)穩(wěn)定極限并符合本系統(tǒng)可靠性要求，各發(fā)電機(jī)組的出力分配符合經(jīng)濟(jì)調(diào)度要求(見(jiàn)電力來(lái)統(tǒng)日調(diào)度計(jì)劃);②由電力系統(tǒng)調(diào)度員通過(guò)操作完成運(yùn)行方式所規(guī)定的系統(tǒng)運(yùn)行接線(xiàn)，并依發(fā)電調(diào)度計(jì)劃和頻率的變化對(duì)發(fā)電出力進(jìn)行控制。

現(xiàn)代電力系統(tǒng)多采用能量管理系統(tǒng)對(duì)發(fā)電機(jī)實(shí)行自動(dòng)控制，同時(shí)保持頻率質(zhì)量(調(diào)頻)，按規(guī)定的功率曲線(xiàn)調(diào)整互聯(lián)系統(tǒng)間的交換功率，并根據(jù)負(fù)荷的增減按經(jīng)濟(jì)調(diào)度原則在發(fā)電機(jī)之間分配發(fā)電出力的增減。同時(shí)對(duì)潮流進(jìn)行安全分析。調(diào)度員通過(guò)自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)監(jiān)視各發(fā)電廠出力、系統(tǒng)溯流，遇有超過(guò)允許范圍(或自動(dòng)越限報(bào)普》即可及時(shí)干預(yù)加以調(diào)整。