专利名称：：一种计及安全约束和网损修正的节能发电调度方法
技术领域：
：本发明属于电力系统调度自动化
技术领域：
，特别是涉及电力系统中的一种计及安全约束和网损修正的节能发电调度的一种新方法。
背景技术：
：节能减排是缓解能源供应矛盾和环境制约矛盾的重要措施，也是提高经济增长和效益的一个重要途径。电力系统调度的节能工作主要涉及两个方面，即火电厂的降低煤耗以及输电网络的降低损耗。在实施节能发电调度工作时，各机组发电计划的改变必然伴随网络潮流分布的改变，潮流的改变将引起网路损耗的变化。传统的网络损耗最小的优化调度目标可能与节约一次能源的目标相冲突，因此使煤耗和网损综合最小将是节能调度的一个重要研究方向，研究一种计及安全约束和网损修正的节能发电调度方法，将有效地实现系统安全运行和经济控制中的协调问题。现有的经济调度方法一般不考虑网络损耗，通常用不精确的B-系数法计算网络损耗，无法进行计及网络损耗的优化计算。此外，现有的经济调度方法一般不考虑线路安全约束，得到的经济功率分配方案一般不切合实际运行中的经济调度。
发明内容针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是提供一种计及安全约束和网损修正的节能发电调度方法，该方法可使发电煤耗得到明显降低，对提高经济增长和效益，减少环境污染，保障经济持续、快速增长具有重要作用。本发明的目的通过以下技术方案实现一种计及安全约束和网损修正的节能发电调度方法，包括如下步骤a.首先将网络损耗折算为标准煤耗后，建立以全系统总煤耗最小为目标函数的网损修正和经济调度数学模型，并求解出满足安全约束的全网煤耗最小的发电计划，以全系统总煤耗最小为目标函数的网损修正和经济调度数学模型，其数学模型可表达为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>发电机耗量特性的数学表达为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>约束条件<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>其中式(3)是系统有功平衡等式约束电计划，式(4)是发电机组的有功出力约束；式(5)是线路安全约束；其中i;^(&,):系统所有发电机组的总煤耗；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>Z^4:系统总负荷；P^网络损耗；Y:有功损耗折算成煤耗的换算系数；Pci:发电机母线i的实际出力；P^in:发电机母线i的最小出力；Pc;^:发电机母线i的最大出力；Pij:支路ij上的潮流；Pi—:支路iJ的约束条件;b.将节能调度数学模型转换成后min:4xT^X+G^Z+C获取优化后的发lf发电机耗量函数式(2)带入优化目标函数式(1)中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>其中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>由式minF=+GrX+C得出<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>c.将节能调度的约束条件线性化有功平衡等式约束线性化因为在给定时间内负荷是常数，通过下面的方法将有功平衡等式约束线性化，即<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>(6)支路功率约束线性化支路有功可表示为(7)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage7</formula>射Pij:支路ij始端有功功率；Vi:节点i的节点电压；9ij:支路ij始末两端相角差；bij:支路ij的电纳；gij:支路ij的电导；通过线性化方程(7)得A=《"("&sin《△&+~cos《A^)(8)对于高压网络，支路ij始末两端相角差e非常小，因此有如下近似sin6*y.s0cos《s1(9)(10)另外，假设电压为l.Op.u.且支路电阻远大于电抗，则尺々'尺；+X0ni)《—-X.H2)将(9)-(12)代入(10)得方程(13)可表达成矩阵形式，艮卩APb=B'A9(14)其中矩阵B'的元素为1(13)足乂力'(15)(16)节点注入方程为尸g,-尸o,=d^cos《+6,sin&)(17)将式(17)线性化<=^tG(-&sin《△《+~cos《A《)8(18)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>方程式(18)可表达成矩阵形式，艮卩APG=HA9(19)方程(19)表达了发电机有功输出增量与节电电压相角增量的关系；根据方程(14)和方程(19)可得支路有功功率增量与发电机有功输出增::的线性即(20)APb=B'A9=B'H—1APG射D=B'H—1(21)称为支路有功功率对发电机有功输出的线性灵敏度；因此，线性化的支路功率约束为lDAPj《APb隨(22)APb^的元素APij^可由下式计算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>(23)d.节能调度模型的求解；根据上述模型求解结果，调节相应发电控制机组的煤耗:进一步，所述数学模型(24)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>(25)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>计算步骤为bl选择初始点XIb2计算Al:=AX1b3计算A:=B-AX1b4取最大值Amax:=max|Ai|b5如果Amax<e转到b10.否则继续计算b6计算":+，^)—卞<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>b8如果R+l>0，XI:=XIX(1+U)转到b3，否则继续计算b9计算QB:=-1/R，XI:=XI*(1+QB*U)转到b3b10计算Dk:=diag[Xl，X2，.......，Xn]bll计算Bk:=ADkifW>00099]b12计算0100]4/:=^a]dJ^^+G]0101]b13计算/10102]A:=——,Y<0;尸0103]Pi:=106，Y>00104]wherer=mini0105]b14计算酬『0107]P2:=106，ifW《00108]whereW=(Dkdpk)TQ(Dkdpk)0109]bl50110]Xk+1:=Xk+a(PDkdpk)，O川]whereP=min[P"P2];0112]a(<0)isavariablestep.0113]进行下次迭代计算，直到收敛条件满足dpk<e。0114]本发明在模型求解中可利用改进的内点法原理进行求解，其求解过程如下0115]—般的内点法很大程度上依赖于初始点的选择，如果初始点选择不理想，内点法计算可能不收验；另外，一般的内点法主要采用的是线性模型，其计算步骤也是基于线性模型推导而成的。这也使得一般内点法计算的精确度不可能很高。为此，本发明对内点法求进行改进。基本思路是一要提高优化计算的精确度，为此，将节能调度的数学模型转换成二次模型，而非一般内点法采用的线性模型；二是克服一般内点法依赖于初始点选择的情况，使改进内点法不受初始点选择的约束，即在任意选择的初始点情况下都可得到优化解。对节能调度的优化来说，即使初始发电计划不理想或不能满足约束，也都可用本方法获得优化解。相比现有技术，本发明具有如下优点1、本发明将网络损耗折算为标准煤耗后(网损修正)，建立以全系统总煤耗最小为目标函数的网损修正和经济调度数学模型，并求解出满足安全约束的全网煤耗最小的发电计划，以全系统总煤耗最小为目标函数的网损修正和经济调度数学模型，并根据上述节能调度模型求解结果，调节相应自动发电控制机组，可使发电煤耗得到明显降低，对提高经济增长和效益，减少环境污染，保障经济持续、快速增长具有重要作用。2、本发明通过采集电网中各个发电机组节点的EMS系统的数据，在任意选择的初始点情况下都可得到优化解，提高优化计算的精确度；对节能调度的优化来说，即使初始发电计划不理想或不能满足约束，也都可用本方法获得优化。图1为本发明提供计及安全约束和网损修正的节能发电调度流程图。图2为本发明提供的数据采集流程图。图3为IEEE30节点的系统结构图。具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。—种计及安全约束和网损修正的节能发电调度方法，包括如下步骤(见图1和图2):a.首先将网络损耗折算为标准煤耗后(网损修正)，建立以全系统总煤耗最小为目标函数的网损修正和经济调度数学模型，并求解出满足安全约束的全网煤耗最小的发电计划，以全系统总煤耗最小为目标函数的网损修正和经济调度数学模型，其数学模型可表达为0126]0127]0128]0129]0130]0131]0132]0133]0134]0135]0136]0137]0139]0140]0141]0142]0143]0144]0145]0146]电计划，min'=i(i)发电机耗量特性的数学表达为Fi(P°Gi)=aPGi2+bPGi+c约束条件(2)(3)《P'《P《PcNijmaNT其中式(3)是系统有功平衡等式约束；式(4)是发电机组的有功出力约束；式(5)是线路安全约束；其中::系统所有发电机组的总煤耗;(4)(5)/=10138]5]户汉系统总负荷P^网络损耗；Y:有功损耗折算成煤耗的换算系数Pci:发电机母线i的实际出力；P^in:发电机母线i的最小出力；Pc;^:发电机母线i的最大出力；Pij:支路ij上的潮流、流Pijmax:支路iJ的约束条件;1b.将节能调度数学模型转换成后minF=^"ZT01+^尤+C获取优化后的发将发电机耗量函数式(2)带入优化目标函数式(1)中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>其中<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>c.将节能调度的约束条件线性化有功平衡等式约束线性化因为在给定时间内负荷是常数，通过下面的方法将有功平衡等式约束线性化，即<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>[2]支路功率约束线性化支路有功可表示为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>射Pij:支路ij始端有功功率；Vi:节点i的节点电压；9ij:支路ij始末两端相角差；bij:支路ij的电纳；gij:支路ij的电导；通过线性化方程(7)得(7)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>(8)对于高压网络，支路ij始末两端相角差eij非常小，因此有如下近似(10)另外，假设电压为l.Op.u.且支路电阻远大于电抗，则尺<formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage14</formula>S．t．AX—B(25)X≥0计算步骤为bl选择初始点Xlb2计算A1一AXIb3计算A一B-AXlb4取最大值Amax一max厶ib5如果Amax<s转到b10．否则继续计算b6计算U[XI(A1AI’’一’扛]b7R一min{U、}b8如果R+I≥0，X1一X1×(I+U)转到b3，否则继续计算b9计算QB一一1／R，X1一Xl*(I+QB*U)转到b3blO计算Dk一diag[X1，X2，．．．．．．．，Xn]b11计算Bk一ADkb12计算中‘=田‘J真Bkr)“Bkb‘LOJ‘+G]b13计算Pl一一1，Y<0尸p、一10‘，Y≥0WhcrCrmin山川b14计算p，一10‘，ifW≤0whereW一(Dkdp“)’Q(Dkdp“)b15X”’一Xk+o(pDkdp“)，wherep—min[p、，p，]；o(<0)iSaVariablestep．进行下次迭代计算，直到收敛条件满足如“<s。本实施例l参见图3，以IEEE30节点系统为例，对本发明建立的模型进行检验。30节点系统包括5个发电机单元，21个负荷，41条传输线/变压器。发电机的耗量函数为二次曲线，函数表达式为《■■-—++c;耗量参数数据由表1所示，网损修正前后的节能发电调度方法的计算结果对比见表2和表3。表lIEEE30节点系统发电机耗量函数<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表3IEEE30节点系统总耗量计算结果<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>表2则分别列出了网损修正前后的发电计划，表3列出了网损修正前后独立的系统总网损和系统耗量。输入参数节能调度所需的系统基本模型和相关参数1)系统基本参数a.支路参数IF匪，IT0，R，X，B，TAP,S恵，S恵C，TAP恵，TAPMIN说明IFR0M-支路始端节点号，ITO-支路末端节点号R-支路电阻x-支路电抗B-线路充电功率(1/2)TAP-变压器支路变比SMAX-支路最大功率输出约束SMAXC-支路故障最大功率输出约束TAPMAX-变压器支路最大变比TAPMIN-变压器支路最小变比IEEE30实例(参照附图3)IF匪，ITO，R，X，B，TAP,S恵，S恵C，TAP恵，TAPMIN12.01920.05750.02640.000130.00130.000.000.001304520.18520.02040.000100.00100.000.000.0024.05700.17370.01840.00072.0072.000.000.0034.01320.03790.00420.000100.00100.000.000.0025.0472019830.02090.000130.00130.000.000.0026.0581017630.01870.000100.00100.000.000.0046.01190.0414000450.000105.00105.000.000.00570460011600.01020.000130.00130.000.000.00670267008200.00850.000130.00130.000.000.0068．01200．04200．00450．00045．0055．00o．ooo．oo96．00000．20800．00001．00065．0065．001．10o．90106．00000．55600．00000．99965．0065．001．10o．90911．00000．20800．00000．00065．0065．00o．ooo．oo910．00000．11000．00000．00065．0065．00o．ooo．oo124．00000．25600．00001．olo65．oo65．oo1．10o．901213．00000．14000．00000．000130．oo130．ooo．ooo．oo1214．12310．25590．00000．00065．0065．00o．ooo．oo1215．06620．13040．00000．00045．0055．00o．ooo．oo1216．09450．19870．00000．00065．0065．00o．ooo．oo1415．22100．19970．00000．00032．0032．00o．ooo．oo1617．08240．19230．00000．00032．0032．00o．ooo．oo1518．10730．21850．00000．00032．0032．00o．ooo．oo1819．06390．12920．00000．00032．0032．00o．ooo．oo1920．03400．06800．00000．00032．0032．00o．ooo．oo1020．09360．20900．00000．00012．oo16．ooo．ooo．oo1017．03240．08450．00000．00032．0032．00o．ooo．oo1021．03480．07490．00000．00032．0032．00o．ooo．oo1022．07270．14990．00000．00032．0032．00o．ooo．oo2l22．ol160．02360．00000．00032．0032．000.000.001523100002020000000.00032.0032.000.000.00222411500.1790000000.00032.0032.000.000.002324.13200.2700000000.00032.0032.000.000.002425.18850.3292000000.00032.0032.000.000.002526.254403800000000.00032.0032.000.000.002527.10930.2087000000.00032.0032.000.000.00272800000.3960000000.99965.0065.001.100.902729.219804153000000.00032.0032.000.000.002730.32020.6027000000.00012.0019.000.000.002930.23990.4533000000.00032.0032.000.000.008280636020000.02140.00065.0065.000.000.0062801690.05990.00650.00065.0065.000.000.00b.节点参数BUSTYP，IBUS，PGEN，QGEN，PL0AD，QLOAD，PMAXl，PMIN1，QMAXl，QMIN1，VOLT，ANGLE,V皿p，Vnlo，Vcup，Vclo，Qgcup，Qgclo，Ownregn说明BUSTYP-节点类型IBUS-节点号PGEN-发电机有功出力QGEN-发电机无功出力PLOAD-节点有功负荷QLOAD-节点无功负荷P恵-发电机有功最大出力PMIN-发电机有功最小出力Q恵-发电机无功最大出力QMIN-发电机无功最小出力VOL／一节点初始电压ANGLE一节点初始电压相角Vnup一节点电压上限Vnlo一节点电压下限Vcup一节点故障电压上限Vclo一节点故障电压下限Ogcup一发电机故障无功最大出力Ogclo一发电机故障无功最小出力Ownregn一节点所在区IEEE30实例(参照附图3)BUS／YP，IBUS，PGEN，OGEN，PLOAD，OLOAD，PMAXl，PMINl，QMAXl，OMINl，VOLT，ANGLE，Vnup，Vnlo，Vcup，Vclo，Ogcup，Ogclo，Ownregn3l51．3lo．oo．ooo．002000．0．999．0—99．01．0500．01．050．901．05o．90999．00—99．0l2259．480．021．712．71600．0．60．0—40．01．0400．01．05o．901．05o．9060．00—40．0ll3o．ooo．o2．401．20o．ooo．o．ooo．oo1．0000．01．050．901．05o．90o．ooo．ooll4o．ooo．o7．601．60o．ooo．o．ooo．oo1．0000．01．050．901．05o．90o．ooo．ool2560．570．094．2019．o1700．0．80．0—40．01．0200．01．050．901．05o．9090．00—40．0ll6o．ooo．oo．ooo．ooo．ooo．o．ooo．oo1．0000．01．050．901．05o．90o．ooo．ooll7o．ooo．o22．80lo．9o．ooo．o．ooo．oo1．0000．01．05o．901．05o．90o．ooo．ooll8o．ooo．o30．oo30．oo．ooo．o．ooo．oo1．0000．01．050．901．05o．90o．ooo．ooll9o．ooo．oo．ooo．ooo．ooo．o．ooo．oo1．0000．01．050．901．05o．90o．ooo．oo11100.000.05.802.000.000.0.000.001.0000.01.050.901.050.900.000.00121157.370.00.000.001600.0.40.0_6.01.0300.01.050.901.050.9040.00_6.011120.000.011.207.50.000.0.000.001.0000.01.050.901.050.900.000.00121359.320.00.000.001600.0.50.0-10.01.0300.01.050.901.050.9050.00-10.011140.000.06.201.600.000.0.000.001.0000.01.050.901.050.900.000.0011150.000.08.202.500.000.0.000.001.0000.01.050.901.050.900.000.0011160.000.03.501.800.000.0.000.001.0000.01.050.901.050.900.000.0011170.000.09.005.800.000.0.000.001.0000.01.050.901.050.900.000.0011180.000.03.200.900.000.0.000.001.0000.01.050.901.050.900.000.0011190.000.09.503.400.000.0.000.001.0000.01.050.901.050.900.000.0011200.000.02.200.700.000.0.000.001.0000.01.050.901.050.900.000.0011210.000.017.5011.20.000.0.000.001.0000.01.050.901.050.900.000.0011220.000.00.000.000.000.0.000.001.0000.01.050.901.050.900.000.0010.000.000.000.000.000.000.00.01231.0000.00.901.051241.0000.00.901.051251.0000.00.901.051261.0000.00.901.051271.0000.00.901.051281.0000.00.901.051291.050.9011.050.901.05300.001.050.900.001.050.900.001.050.900.001.050.900.001.050.900.001.050.900.000.900.000.03.201.600.000.0.000.000.0010.08.706.700.000.0.000.000.0010.00.000.000.000.0.000.000.0010.03.502.300.000.0.000.000.0010.00.000.000.000.0.000.000.0010.00.000.000.000.0.0010.900.000.0.000.001.0000.000.00.000.00.002.400.0010.6011.900.000.0.000.001.0001.050.900.000.0012)经济调度参数PGNO，ALPHA,BETA,GA薩，PGMIN，PGMAX，AGCSTATUS，PGCTG，PGGRC说明PGNO-发电机节点号ALPHA-发电机(厂)煤耗曲线常数项BETA-发电机(厂)煤耗曲线一次项GAMMA-发电机(厂)煤耗曲线二次项PGMIN-发电机有功最小出力PGMAX-发电机有功最大出力AGCSTATUS-发电机AGC状态AGCSTATUS=1，表示AGC状态，即可调机组AGCSTATUS=0，表示非AGC状态，即不可调机组PGCTG-发电机停运或故障检修状态PGCTG=l，表示发电机投入运行PGCTG=O，表示发电机停运或故障检修21</mo><mo>+</mo><mi>γ</mi><msub><mi>P</mi><mi>L</mi></msub><mo>=</mo><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>i</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mrow><mi>N</mi><mo>+</mo><mn>1</mn></mrow></munderover><mo>[</mo><msub><mi>a</mi><mi>i</mi></msub><msup><msub><mi>P</mi><mi>Gi</mi></msub><mn>2</mn></msup><mo>+</mo><msub><mi>b</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>P</mi><mi>Gi</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>c</mi><mi>i</mi></msub><mo>]</mo></mrow>其中aN+1＝0bN+1＝rcN+1＝0PG(N+1)＝PL由式<mrow><mi>min</mi><mi>F</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>1</mn><mn>2</mn></mfrac><msup><mi>X</mi><mi>T</mi></msup><mi>QX</mi><mo>+</mo><msup><mi>G</mi><mi>T</mi></msup><mi>X</mi><mo>+</mo><mi>C</mi></mrow>得出<mrow><msup><mi>X</mi><mi>T</mi></msup><mo>=</mo><msubsup><mi>P</mi><mi>G</mi><mi>T</mi></msubsup><mo>=</mo><mo>[</mo><msub><mi>P</mi><mrow><mi>G</mi><mn>1</mn></mrow></msub><mo>,</mo><msub><mi>P</mi><mrow><mi>G</mi><mn>2</mn></mrow></msub><mo>,</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>.</mo><mo>,</mo><msub><mi>P</mi><mi>GN</mi></msub><mo>,</mo><msub><mi>P</mi><mrow><mi>G</mi><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></msub><mo>]</mo></mrow><mrow><mi>X</mi><mo>=</mo><msub><mi>P</mi><mi>G</mi></msub><mo>=</mo><mfencedopen='['close=']'><mtable><mtr><mtd><msub><mi>P</mi><mrow><mi>G</mi><mn>1</mn></mrow></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>P</mi><mrow><mi>G</mi><mn>2</mn></mrow></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>·</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>·</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><mo>·</mo></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>P</mi><mi>GN</mi></msub></mtd></mtr><mtr><mtd><msub><mi>P</mi><mrow><mi>G</mi><mrow><mo>(</mo><mi>N</mi><mo>+</mo><mn>1</mn><mo>)</mo></mrow></mrow></msub></mtd></mtr></mtable></mfenced></mrow>GT＝[b1，b2…，bN，bN+1]C＝[c1，c2…，cN，cN+1]c.将节能调度的约束条件线性化[1]有功平衡等式约束线性化因为在给定时间内负荷是常数，通过下面的方法将有功平衡等式约束线性化，即<mrow><munder><mi>Σ</mi><mrow><mi>i</mi><mo>∈</mo><mi>NG</mi></mrow></munder><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><mfrac><mrow><mo>∂</mo><msub><mi>P</mi><mi>L</mi></msub></mrow><mrow><mo>∂</mo><msub><mi>P</mi><mi>Gi</mi></msub></mrow></mfrac><mo>)</mo></mrow><msub><mo>|</mo><msubsup><mi>P</mi><mi>Gi</mi><mn>0</mn></msubsup></msub><mi>Δ</mi><msub><mi>P</mi><mi>Gi</mi></msub><mo>=</mo><mn>0</mn><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>6</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>[2]支路功率约束线性化支路有功可表示为<mrow><msub><mi>P</mi><mi>ij</mi></msub><mo>=</mo><msubsup><mi>V</mi><mi>i</mi><mn>2</mn></msubsup><msub><mi>g</mi><mi>ij</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>V</mi><mi>i</mi></msub><msub><mi>V</mi><mi>j</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>g</mi><mi>ij</mi></msub><mi>cos</mi><msub><mi>θ</mi><mi>ij</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>b</mi><mi>ij</mi></msub><mi>sin</mi><msub><mi>θ</mi><mi>ij</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>7</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>其中Pij支路ij始端有功功率；Vi节点i的节点电压；θij支路ij始末两端相角差；bij支路ij的电纳；gij支路ij的电导；通过线性化方程(7)得<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>P</mi><mi>ij</mi></msub><mo>=</mo><mo>-</mo><msubsup><mi>V</mi><mi>i</mi><mn>0</mn></msubsup><msubsup><mi>V</mi><mi>j</mi><mn>0</mn></msubsup><mrow><mo>(</mo><mo>-</mo><msub><mi>g</mi><mi>ij</mi></msub><mi>sin</mi><msubsup><mi>θ</mi><mi>ij</mi><mn>0</mn></msubsup><mi>Δ</mi><msub><mi>θ</mi><mi>ij</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>b</mi><mi>ij</mi></msub><mi>cos</mi><msubsup><mi>θ</mi><mi>ij</mi><mn>0</mn></msubsup><mi>Δ</mi><msub><mi>θ</mi><mi>ij</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>8</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>对于高压网络，支路ij始末两端相角差θij非常小，因此有如下近似<mrow><mi>sin</mi><msub><mi>θ</mi><mi>ij</mi></msub><mo>≅</mo><mn>0</mn><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>9</mn><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><mi>cos</mi><msub><mi>θ</mi><mi>ij</mi></msub><mo>≅</mo><mn>1</mn><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>10</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>另外，假设电压为1.0p.u.且支路电阻远大于电抗，则<mrow><msub><mi>g</mi><mi>ij</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><msub><mi>R</mi><mi>ij</mi></msub><mrow><msubsup><mi>R</mi><mi>ij</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>X</mi><mi>ij</mi><mn>2</mn></msubsup></mrow></mfrac><mo>≈</mo><mn>0</mn><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>11</mn><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><mi>b</mi><mi>ij</mi></msub><mo>=</mo><mo>-</mo><mfrac><msub><mi>X</mi><mi>ij</mi></msub><mrow><msubsup><mi>R</mi><mi>ij</mi><mn>2</mn></msubsup><mo>+</mo><msubsup><mi>X</mi><mi>ij</mi><mn>2</mn></msubsup></mrow></mfrac><mo>≈</mo><mo>-</mo><mfrac><msub><mi>X</mi><mi>ij</mi></msub><msubsup><mi>X</mi><mi>ij</mi><mn>2</mn></msubsup></mfrac><mo>≈</mo><mo>-</mo><mfrac><mn>1</mn><msub><mi>X</mi><mi>ij</mi></msub></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>12</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>将(9)-(12)代入(10)得<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>P</mi><mi>ij</mi></msub><mo>=</mo><mo>-</mo><msub><mi>b</mi><mi>ij</mi></msub><mi>Δ</mi><msub><mi>θ</mi><mi>ij</mi></msub><mo>=</mo><mo>-</mo><msub><mi>b</mi><mi>ij</mi></msub><mrow><mo>(</mo><mi>Δ</mi><msub><mi>θ</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mi>Δ</mi><msub><mi>θ</mi><mi>j</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>=</mo><mfrac><mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>θ</mi><mi>i</mi></msub><mo>-</mo><mi>Δ</mi><msub><mi>θ</mi><mi>j</mi></msub></mrow><msub><mi>X</mi><mi>ij</mi></msub></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>13</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>方程(13)可表达成矩阵形式，即ΔPb＝B′Δθ(14)其中矩阵B′的元素为<mrow><msub><msup><mi>B</mi><mo>′</mo></msup><mi>ij</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>b</mi><mi>ij</mi></msub><mo>=</mo><mo>-</mo><mfrac><mn>1</mn><msub><mi>X</mi><mi>ij</mi></msub></mfrac><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>15</mn><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><msub><msup><mi>B</mi><mo>′</mo></msup><mi>ii</mi></msub><mo>=</mo><mo>-</mo><munderover><mi>Σ</mi><mover><mrow><mi>j</mi><mo>≠</mo><mi>i</mi></mrow><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow></mover><mi>n</mi></munderover><msub><mi>b</mi><mi>ij</mi></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>16</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>节点注入方程为<mrow><msub><mi>P</mi><mi>Gi</mi></msub><mo>-</mo><msub><mi>P</mi><mi>Di</mi></msub><mo>=</mo><msub><mi>V</mi><mi>i</mi></msub><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><msub><mi>V</mi><mi>j</mi></msub><mrow><mo>(</mo><msub><mi>g</mi><mi>ij</mi></msub><mi>cos</mi><msub><mi>θ</mi><mi>ij</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>b</mi><mi>ij</mi></msub><mi>sin</mi><msub><mi>θ</mi><mi>ij</mi></msub><mo>)</mo></mrow><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>17</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>将式(17)线性化<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>P</mi><mi>Gi</mi></msub><mo>=</mo><msubsup><mi>V</mi><mi>i</mi><mn>0</mn></msubsup><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><msubsup><mi>V</mi><mi>j</mi><mn>0</mn></msubsup><mrow><mo>(</mo><mo>-</mo><msub><mi>g</mi><mi>ij</mi></msub><mi>sin</mi><msubsup><mi>θ</mi><mi>ij</mi><mn>0</mn></msubsup><mi>Δ</mi><msub><mi>θ</mi><mi>ij</mi></msub><mo>+</mo><msub><mi>b</mi><mi>ij</mi></msub><mi>cos</mi><msubsup><mi>θ</mi><mi>ij</mi><mn>0</mn></msubsup><mi>Δ</mi><msub><mi>θ</mi><mi>ij</mi></msub><mo>)</mo></mrow></mrow><mrow><mo>=</mo><msubsup><mi>V</mi><mi>i</mi><mn>0</mn></msubsup><munderover><mi>Σ</mi><mrow><mi>j</mi><mo>=</mo><mn>1</mn></mrow><mi>n</mi></munderover><msubsup><mi>V</mi><mi>j</mi><mn>0</mn></msubsup><mrow><mo>(</mo><mo>-</mo><msub><mi>g</mi><mi>ij</mi></msub><mi>sin</mi><msubsup><mi>θ</mi><mi>ij</mi><mn>0</mn></msubsup><mo>+</mo><msub><mi>b</mi><mi>ij</mi></msub><mi>cos</mi><msubsup><mi>θ</mi><mi>ij</mi><mn>0</mn></msubsup><mo>)</mo></mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>θ</mi><mi>ij</mi></msub><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>18</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>方程式(18)可表达成矩阵形式，即ΔPG＝HΔθ(19)方程(19)表达了发电机有功输出增量与节电电压相角增量的关系；根据方程(14)和方程(19)可得支路有功功率增量与发电机有功输出增量的线性关系，即ΔPb＝B′Δθ＝B′H-1ΔPG＝DΔPG(20)其中D＝B′H-1(21)称为支路有功功率对发电机有功输出的线性灵敏度；因此，线性化的支路功率约束为|DΔPG|≤ΔPbmax(22)ΔPbmax的元素ΔPijmax可由下式计算<mrow><mi>Δ</mi><msub><mi>P</mi><mrow><mi>ij</mi><mi>max</mi></mrow></msub><mo>=</mo><msub><mi>P</mi><mrow><mi>ij</mi><mi>max</mi></mrow></msub><mo>-</mo><msubsup><mi>P</mi><mi>ij</mi><mn>0</mn></msubsup><mo>-</mo><mo>-</mo><mo>-</mo><mrow><mo>(</mo><mn>23</mn><mo>)</mo></mrow></mrow>d.节能调度模型的求解；根据上述模型求解结果，调节相应发电控制机组的煤耗。F200910191706XC00013.tif,F200910191706XC00014.tif,F200910191706XC00026.tif2.根据权利要求1所述的计及安全约束和网损修正的节能发电调度方法，其特征在于，所述数学模型<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>计算步骤为bl选择初始点Xlb2计算A1:二AX1b3计算A:二B-AX1b4取最大值Amax:=max|Ai|b5如果Amax<e转到b10.否则继续计算b6计算f/:=ljl(JL41r)-b7R:=min(Ui)b8如果R+1》0，XI:=XIX(1+U)转到b3，否则继续计算b9计算QB:二_1/R，XI:=XI*(1+QB*U)转到b3b10计算Dk:=diag[Xl，X2，.......，Xn]bll计算Bk:=ADkb12计算<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>P2:=106，ifW《0whereW=(Dkdpk)TQ(Dkdpk)bl5Xk+1:=xk+a(线dpk)，whereP:min[!3"P2];a(<O)isavariablestep,进行下次迭代计算，直到收敛条件满足dpk〈e全文摘要本发明属于电力系统调度自动化
技术领域：
，特别是涉及电力系统中的一种计及安全约束和网损修正的节能发电调度方法，该方法包括以下步骤a.首先提出以全系统总煤耗最小为目标函数的网损修正和经济调度的数学模型，其数学模为minb.将节能调度数学模型转换成min后获取优化后的发电计划；c.将节能调度的约束条件线性化；d.节能调度模型的求解，并根据模型求解结果，调节相应自动发电控制机组的煤耗。本发明可使发电煤耗得到明显降低，对提高经济增长和效益，减少环境污染，保障经济持续、快速增长具有重要作用。文档编号H02J3/00GK101719668SQ20091019170公开日2010年6月2日申请日期2009年12月3日优先权日2009年12月3日发明者孙斌,林成,熊小伏,秦志龙,赵维兴,陈星田申请人:重庆大学;贵州电力调度通信局