基于遺傳算法的含抽水蓄能電站電力系統(tǒng)短期調(diào)峰研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟高速發(fā)展和新能源裝機比重持續(xù)攀升導(dǎo)致電網(wǎng)峰谷差不斷拉大，電力系統(tǒng)調(diào)峰問題日益凸顯。抽水蓄能電站具有啟停迅速、運轉(zhuǎn)靈活、跟蹤負(fù)荷強、近似零污染等特點，是一種優(yōu)質(zhì)的調(diào)峰電源。因此，本文主要研究含抽水蓄能電站的電力系統(tǒng)短期調(diào)峰問題，經(jīng)過抽水蓄能電站削峰填谷后，不僅降低了電網(wǎng)負(fù)荷峰谷差，而且使剩余負(fù)荷曲線保持相對平穩(wěn)，保證電力系統(tǒng)安全高效運行。
　　首先，運用國內(nèi)外現(xiàn)有的研究成果，詳細(xì)介紹了抽水蓄能電站的短期調(diào)峰特性，并與其它

2、電源的短期調(diào)峰特性進行比較。提出了含抽水蓄能電站電力系統(tǒng)短期調(diào)峰問題的優(yōu)化準(zhǔn)則，介紹了電網(wǎng)剩余負(fù)荷的概念及計算方法，對研究短期調(diào)峰問題的優(yōu)化算法進行了介紹。
　　其次，在火電-抽蓄作為主要電源的電力系統(tǒng)研究背景下，建立了以火電-抽蓄電力系統(tǒng)剩余負(fù)荷方差最小為目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型，并在目標(biāo)函數(shù)中增加了電力系統(tǒng)剩余負(fù)荷最大允許值這一約束條件，運用遺傳算法對目標(biāo)函數(shù)進行求解。其中，采用罰函數(shù)對約束條件進行了處理，優(yōu)化了遺傳算法。選取一晝夜

3、為優(yōu)化調(diào)度周期，抽水蓄能電站初末水位已知，并將發(fā)電流量作為決策變量，在增加抽水蓄能電站之后，將抽水蓄能電站的抽水功率視為負(fù)荷的一部分，尋找使電力系統(tǒng)剩余負(fù)荷方差最小的每時段最優(yōu)發(fā)電流量組合，從而達(dá)到優(yōu)化剩余負(fù)荷曲線的目的。仿真實例結(jié)果表明，加入抽水蓄能電站后，日負(fù)荷曲線的基荷增加了300MW，峰谷差縮小了近500MW，平抑了剩余負(fù)荷曲線波動，調(diào)度周期內(nèi)每時段的火電出力趨于平穩(wěn)，優(yōu)化了火電出力過程，減輕了火電在電力系統(tǒng)中的調(diào)峰壓力。

4、>　　最后，在水電-火電-抽蓄作為主要電源的電力系統(tǒng)研究背景下，建立了以水電-火電-抽蓄電力系統(tǒng)剩余負(fù)荷方差最小為目標(biāo)函數(shù)的數(shù)學(xué)模型，并在目標(biāo)函數(shù)中增加了電力系統(tǒng)剩余負(fù)荷最大允許值這一約束條件，運用遺傳算法對目標(biāo)函數(shù)進行求解。其中，采用罰函數(shù)對約束條件進行處理，優(yōu)化了遺傳算法。選取一晝夜為調(diào)度周期，將一個調(diào)度周期分為24個時段，并將水電站和抽水蓄能電站發(fā)電流量視為決策變量，分別取一周內(nèi)工作日和非工作日的負(fù)荷曲線為研究對象，24個時段內(nèi)的

5、電站發(fā)電流量組成了48個變量，并在解集范圍內(nèi)先初始化50個離散點進行優(yōu)化計算，尋找使電力系統(tǒng)剩余負(fù)荷方差最小的電站發(fā)電流量組合。仿真實例結(jié)果表明，加入抽水蓄能電站后，剩余負(fù)荷曲線更加平滑，調(diào)度周期內(nèi)每時段的火電出力和水電出力均趨于平穩(wěn)，優(yōu)化了火電和水電出力過程，減輕了火電和水電在電力系統(tǒng)中的調(diào)峰壓力。
　　通過對兩個模型的比較發(fā)現(xiàn)當(dāng)采用電力系統(tǒng)剩余負(fù)荷方差最小模型時，在不降低電網(wǎng)調(diào)峰幅度的情況下，可以使電網(wǎng)的剩余負(fù)荷曲線更加平滑，