发电机调度控制方法
【专利摘要】本发明公开了一种发电机调度控制方法，包括以下步骤：确定电力系统潮流和线路损耗的数学描述形式的步骤；基于上述数学描述形式建立以线损最小为目标、考虑公平性约束的最优调度模型的步骤；以及利用遗传算法GA求解目标函数的最优潮流解的步骤。达到经济、公平地分配发电机出力并减少网损消耗的目的。
【专利说明】发电机调度控制方法【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统中的发电机调度控制【技术领域】，具体地，涉及一种基于最优潮流、网损最小化的目标函数和遗传算法的发电机调度控制方法。
【背景技术】
[0002]电力系统不仅本身庞大复杂，而且它对国民经济发展具有极强的重要性，因此，长期以来，安全、优质、经济运行一直是我国电网调度运行最主要的目标。
[0003]电力网电能损耗是电网经营企业在电能传输和营销过程中自发电厂出线起至客户端止所产生的电能消耗和损失。电力网在输送电能时产生的电能损耗直接影响了电能的使用效率和经济效益。所以，调度部门如何合理安排发电机出力，达到网损最小、经济效益最大化，一直是电力工作者所关注的问题。
[0004]自从厂网分开以后，调度部门又面临调度的公平性问题，发电企业的希望发电机以最高的负载率运行，但由于电网、电源结构的不合理，调度机构很难保证每台发电机都以最高的效率运行，因此如何合理公正公平地安排发电机出力计划成为了调度部门亟需解决的问题。
[0005]新疆地区作为我国西北部的大型能源基地，2013年的总装机容量达4311.3万千瓦，其中风电614.6万千瓦，占总装机容量的14.28%。风能作为一种无污染、可再生、零成本的清洁能源，对于减少二氧化碳、二氧化硫等气体对环境的污染和节约煤炭、重油等燃料的消耗有着重要的意义 。为了响应国家十二五发展规划，大力发展可再生能源，新疆地区风电建设进一步提速。但是，在风电产业高速发展的同时也产生了一系列的问题。风电建设发展较快造成了新疆地区电源结构的不合理，从而衍生了风力出力受阻、运行安全风险增大、电网调峰、调频能力下降等问题，制约着新疆地区西电东送的能力；同时，大量风能的过境使新疆电网产生了大量的损耗，影响了电力产业的经济效益。
[0006]因此，考虑风电过境，并兼顾公平和经济的发电机调度控制方法对于电力系统节约能耗、安全运行、实现经济、公平的目标有着重要的指导意义。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种发电机调度控制方法，以实现在考虑风能过境的情况下经济、公平地分配发电机出力的优点。
[0008]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:
[0009]一种发电机调度控制方法，包括以下步骤:
[0010]确定电力系统潮流和线路损耗的数学描述形式的步骤；
[0011]基于上述数学描述形式建立以线损最小为目标、考虑公平性约束的最优调度模型的步骤；
[0012]以及
[0013]利用遗传算法GA求解目标函数的最优潮流解的步骤。[0014]根据本发明的优选实施例，所述确定电力系统潮流和线路损耗的数学描述形式，为通过电力系统的节点电压方程和功率方程来建立电力系统的支路有功潮流数学模型，并求解有功潮流产生的网络损耗。
[0015]根据本发明的优选实施例，所述确定电力系统潮流和线路损耗的数学描述形式具体为:
[0016]对于N个节点的电力网络,地作为参考节点不包括在内，如网络结构和元件参数已知,则网络方程可表示为:
[0017]YU = I
[0018]其中，Y为NXN阶节点导纳矩阵，U为NX I维节点电压列矢量，I为NX I维节点注入电流列矢量，
[0019]展开为
[0020]
【权利要求】
1.一种发电机调度控制方法，其特征在于，包括以下步骤: 确定电力系统潮流和线路损耗的数学描述形式的步骤； 基于上述数学描述形式建立以线损最小为目标、考虑公平性约束的最优调度模型的步骤； 以及 利用遗传算法GA求解目标函数的最优潮流解的步骤。
2.根据权利要求1所述的发电机调度控制方法，其特征在于，所述确定电力系统潮流和线路损耗的数学描述形式，为通过电力系统的节点电压方程和功率方程来建立电力系统的支路有功潮流数学模型，并求解有功潮流产生的网络损耗。
3.根据权利要求2所述的发电机调度控制方法，其特征在于，所述确定电力系统潮流和线路损耗的数学描述形式具体为: 对于N个节点的电力网络,地作为参考节点不包括在内，如网络结构和元件参数已知，则网络方程可表示为:
YU = I 其中，Y为NXN阶节点导纳矩阵，U为NX I维节点电压列矢量，I为NX I维节点注入电流列矢量， 展开为
4.根据权利要求2或3所述的发电机调度控制方法，其特征在于，所述以线损最小为目标、考虑公平性约束的最优调度模型，具体包括: 以网损最小建立目标函数，加入潮流方程的等式约束；加入公平性条件的不等式约束；考虑有功出力限制和机端电压限制。
5.根据权利要求4所述的发电机调度控制方法，其特征在于，以网损最小为目标的最优潮流模型即潮流方程为:
6.根据权利要求4所述的发电机调度控制方法，其特征在于，所述潮流方程的等式约束包括，有功平衡约束和无功平衡约束；所述有功平衡约束对于每个节点，有
7.根据权利要求4所述的发电机调度控制方法，其特征在于，所述公平性条件的不等式约束包括发电机有功出力约束、公平性指标约束和发电机端电压约束， 所述发电机有功出力约束为:
Pp..< Pp < Pp.1 Fimin1 Fi1 Fimax Ppi为可控的发电机组出力，Pwi为不可控的发电机出力； 所述公平性指标约束:设Cii为第i台机组的负载率与全系统平均负载率之差，即保持系统中所有可调机组的实际出力与装机容量的比值维持在一个相同的值左右，
_全系统所有火电机组的实际有功出力
=~全系统所有火电的装机容量~
【文档编号】H02J3/46GK103825306SQ201410100966
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月18日 优先权日:2014年3月18日
【发明者】姚秀萍, 赵明君, 郭小龙, 宋明曙, 张彦军, 朱清, 肖桂莲, 常喜强, 杨永利, 郭珂 申请人:国网新疆电力公司