專利名稱：一種風(fēng)電并網(wǎng)的火電系統(tǒng)動態(tài)調(diào)度方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)控制技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種風(fēng)電并網(wǎng)的火電系統(tǒng)動態(tài)調(diào)度方法。
背景技術(shù)：
近年來，隨著風(fēng)電等機(jī)組容量的不斷提升，風(fēng)電占電網(wǎng)的比例逐年增加，但由于風(fēng)的波動性和間歇性造成了風(fēng)電機(jī)組的輸出有功功率是不穩(wěn)定的，但火電機(jī)組的輸出有功功率則是穩(wěn)定的，這樣，在一個(gè)由火電機(jī)組和風(fēng)電機(jī)組聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成的電網(wǎng)中，大容量的風(fēng)電接入會給整體電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來很大的影響，這就對火電系統(tǒng)的調(diào)度提出了更高的要求。因此在對風(fēng)電廠出力進(jìn)行短期的預(yù)測的前提下，如何實(shí)現(xiàn)火電系統(tǒng)的合理運(yùn)行，調(diào)配各火電機(jī)組的出力是一個(gè)急需解決的問題，這不但能降低電力系統(tǒng)的運(yùn)行成本、減少系統(tǒng)的備用容量，而且可以減輕風(fēng)電對聯(lián)網(wǎng)電網(wǎng)造成的不利影響，提高系統(tǒng)中風(fēng)電的可裝機(jī)比例。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種風(fēng)電并網(wǎng)的火電系統(tǒng)動態(tài)調(diào)度方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中，由于大容量的風(fēng)電接入帶來的整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)不穩(wěn)定性，以及火電機(jī)組的出力合理調(diào)度過程中分配不理想，導(dǎo)致系統(tǒng)的運(yùn)行效率低的問題。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是，一種風(fēng)電并網(wǎng)的火電系統(tǒng)動態(tài)調(diào)度方法，具體按照如下步驟實(shí)施步驟1、相關(guān)參數(shù)的設(shè)置和獲取1.1)設(shè)置算法運(yùn)行的相關(guān)參數(shù)設(shè)定最大迭代次數(shù)為i termax，Uermax為整數(shù)，迭代次數(shù)初始值iter = I ;學(xué)習(xí)因子設(shè)置為Cl、c2，cdP C2取為
之間的自然數(shù)，!^、巧是
之間的隨機(jī)數(shù)；調(diào)度時(shí)段為h，h = 1，2，. . .，H，智能算法的群體規(guī)模數(shù)為M，M為大于I的整數(shù)；PID控制器的參數(shù)分別取比例增益Kp = -1，積分項(xiàng)系數(shù)Ti = itermax/20，微分項(xiàng)系數(shù)Td = O調(diào)節(jié)因子σ = I ;1.2)獲得風(fēng)電相關(guān)參數(shù)包括風(fēng)電廠中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)目為L，L為不小于I的整數(shù)；第I臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的額定輸出功率為Pk, 1=1，2,,...,1 ;風(fēng)力發(fā)電機(jī)理論設(shè)計(jì)額定風(fēng)速為νκ, 1；切入風(fēng)速為Vci, I，切出風(fēng)速為V。。, I ;1. 3)獲得火電相關(guān)參數(shù)根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需求，確定以下火電機(jī)組的已知參數(shù)機(jī)組數(shù)目為N，N為不小于I的整數(shù)；第i臺火電機(jī)組的最小輸出功率為Pimin和最大輸出功率Pimax，i = 1，2，...，N，有功輸出功率下降速率^idtwn和上升速率^iup;火電機(jī)組消耗燃料費(fèi)用系數(shù)Pi, Yi，α” β” Yi分別表示第i臺發(fā)電機(jī)組耗量特性的常數(shù)項(xiàng)、一次項(xiàng)系數(shù)和二次項(xiàng)系數(shù)，參數(shù)值由具體系統(tǒng)給出；閥點(diǎn)效應(yīng)的常系數(shù)Ui, Hi，具體值根據(jù)機(jī)組數(shù)不同而各異，從具體系統(tǒng)中獲得；確定計(jì)算電網(wǎng)有功功率網(wǎng)絡(luò)損耗Pltjss的所需要的B系數(shù)Bii, B0i, B007Bii, B0i, Btltl*別是根據(jù)機(jī)組的性質(zhì)得到；h時(shí)段火電機(jī)組的中的額定功率J I步驟2、產(chǎn)生初始的可行調(diào)度集合可行調(diào)度集合的產(chǎn)生分兩步實(shí)現(xiàn)首先預(yù)測調(diào)度時(shí)段h的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的有功功率；然后再產(chǎn)生火電機(jī)組的可行調(diào)度集合，具體過程為根據(jù)電力系統(tǒng)中風(fēng)電機(jī)組的相關(guān)參數(shù)，第h時(shí)段內(nèi)第I臺發(fā)電機(jī)組的有功功率由下式來預(yù)測得到
權(quán)利要求
1. 一種風(fēng)電并網(wǎng)的火電系統(tǒng)動態(tài)調(diào)度方法，其特征在于，具體按照如下步驟實(shí)施 步驟1、相關(guān)參數(shù)的設(shè)置和獲取1.1)設(shè)置算法運(yùn)行的相關(guān)參數(shù) 設(shè)定最大迭代次數(shù)為itermax，Uermax為整數(shù)，迭代次數(shù)初始值iter = I ;學(xué)習(xí)因子設(shè)置為CpC2, C1和C2取為[O, 3]之間的自然數(shù),T1^r2是[O, I]之間的隨機(jī)數(shù)；調(diào)度時(shí)段為h, h=I, 2,... ,H,智能算法的群體規(guī)模數(shù)為M, M為大于I的整數(shù)； PID控制器的參數(shù)分別取比例增益Kp = -1，積分項(xiàng)系數(shù)Ti = itermax/20，微分項(xiàng)系數(shù)Td=O,調(diào)節(jié)因子σ=1;1. 2)獲得風(fēng)電相關(guān)參數(shù) 包括風(fēng)電廠中的風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)目為L，L為不小于I的整數(shù)；第I臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的額定輸出功率為Pu，1=1, 2,,...,1 ;風(fēng)力發(fā)電機(jī)理論設(shè)計(jì)額定風(fēng)速為νκ, P切入風(fēng)速為Vm1,切出風(fēng)速為Vcal ；1.3)獲得火電相關(guān)參數(shù) 根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行的需求，確定以下火電機(jī)組的已知參數(shù)機(jī)組數(shù)目為N，N為不小于I的整數(shù)；第i臺火電機(jī)組的最小輸出功率為Pimin和最大輸出功率Pimax，i = 1,2,..., N，有功輸出功率下降速率i id。 和上升速率i iup ;火電機(jī)組消耗燃料費(fèi)用系數(shù)α ” β ” Y i，α ” β ” Y i分別表示第i臺發(fā)電機(jī)組耗量特性的常數(shù)項(xiàng)、一次項(xiàng)系數(shù)和二次項(xiàng)系數(shù)，參數(shù)值由具體系統(tǒng)給出；閥點(diǎn)效應(yīng)的常系數(shù)Ui, Hi，具體值根據(jù)機(jī)組數(shù)不同而各異，從具體系統(tǒng)中獲得；確定計(jì)算電網(wǎng)有功功率網(wǎng)絡(luò)損耗Pltjss的所需要的B系數(shù)Bii, B0i, B00, Bii, B0i, B00分別是根據(jù)機(jī)組的性質(zhì)得到；h時(shí)段火電機(jī)組的中的額定功率if ; 步驟2、產(chǎn)生初始的可行調(diào)度集合 可行調(diào)度集合的產(chǎn)生分兩步實(shí)現(xiàn)首先預(yù)測調(diào)度時(shí)段h的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的有功功率；然后再產(chǎn)生火電機(jī)組的可行調(diào)度集合，具體過程為 根據(jù)電力系統(tǒng)中風(fēng)電機(jī)組的相關(guān)參數(shù)，第h時(shí)段內(nèi)第I臺發(fā)電機(jī)組的有功功率由下式來預(yù)測得到
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電并網(wǎng)的火電系統(tǒng)動態(tài)調(diào)度方法，其特征在于所述的步驟I中，Uermax優(yōu)選值取500。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電并網(wǎng)的火電系統(tǒng)動態(tài)調(diào)度方法，其特征在于所述的步驟I中，采用固定值C1 = C2 = 2. 05。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電并網(wǎng)的火電系統(tǒng)動態(tài)調(diào)度方法，其特征在于所述的步驟I中，M優(yōu)先取值為30。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)電并網(wǎng)的火電系統(tǒng)動態(tài)調(diào)度方法，其特征在于所述的步驟I中，根據(jù)電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行情況，H取24或48。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種風(fēng)電并網(wǎng)的火電系統(tǒng)動態(tài)調(diào)度方法，步驟包括步驟1、獲得風(fēng)電火電相關(guān)參數(shù)和有關(guān)信息；步驟2、產(chǎn)生初始可行調(diào)度集合；步驟3、對可行調(diào)度集合進(jìn)行評價(jià)；步驟4、對可行調(diào)度序列進(jìn)行更新；步驟5、對更新的調(diào)度序列進(jìn)行可行性判斷；步驟6、對新的可行調(diào)度集合進(jìn)行評價(jià)；步驟7、迭代得到最優(yōu)調(diào)度集合。本發(fā)明的方法，利用對風(fēng)電廠風(fēng)速的預(yù)測得到風(fēng)電廠預(yù)計(jì)輸出有功功率，結(jié)合基于反饋控制的群智能優(yōu)化算法，實(shí)現(xiàn)對含風(fēng)電廠的火電系統(tǒng)動態(tài)調(diào)度問題的求解，在滿足運(yùn)行約束和負(fù)載負(fù)荷的條件下，合理安排各時(shí)段各發(fā)電機(jī)組的有功功率輸出，使得此周期內(nèi)發(fā)電所需成本最小化。
文檔編號H02J3/46GK103050998SQ20121048827
公開日2013年4月17日 申請日期2012年11月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月26日
發(fā)明者吳亞麗, 張瑾, 方楚雄 申請人:西安理工大學(xué)