水火电力系统短期调度：模型与求解算法

"本文针对某大型水火电力系统，提出了一个短期实用化调度模型及相应的求解方法。模型基于水火电力系统的解耦机制，将调度问题拆分为火电优化子问题和水电优化子问题，旨在实现节能降耗并确保生产实际的适应性。" 在【标题】"水火电力系统短期实用化调度模型及求解方法"中，核心知识点包括： 1. 水火电力系统的短期优化调度：这是一个关键任务，旨在最小化燃料消耗或运营成本，同时满足电网的负荷需求和其他约束。 2. 实用化调度模型：模型旨在贴近实际操作，考虑了火电机组出力平滑性和水电的充分利用，这与传统的纯经济或节能目标有所不同。 在【描述】中，主要讨论了以下要点： 1. 解耦机制：将水火联合调度问题分解为两个独立的子问题，一个是火电优化，另一个是水电优化，这有助于简化问题并提高求解效率。 2. 火电优化子问题：引入了新的约束条件，包括火电机组出力升降走向约束和相邻时段火电总负荷波动阈值约束，以确保火电机组的出力变化平滑。 3. 水电优化子问题：考虑了水电厂的日平均出力约束和振动区约束，以最大限度地利用水电资源并保护设备安全。 4. 教与学优化算法：采用改进的算法来解决这两个子问题，该算法具有柔性更新策略，能更好地处理复杂的约束问题。 5. 启发式约束处理：针对子问题中的耦合性约束，设计了特定的处理方法，提高了求解的效率和精度。 6. 仿真测试：在包含15座火电厂和29座水电厂的系统上进行了仿真，验证了模型的可行性和求解方法的有效性。 【标签】进一步强调了涉及的技术点： 1. 机组出力平滑性约束：这是确保火电机组稳定运行的关键，也是调度模型中考虑的重要实际因素。 2. 教与学优化算法：这是一种优化工具，用于解决水火电力系统调度的复杂优化问题。 3. 启发式约束处理：这种方法能够有效地处理模型中的约束，尤其是在面对耦合性强的复杂约束时。 4. 柔性更新策略：这是改进算法的一部分，允许算法在搜索过程中灵活调整，以适应问题的变化。 【部分内容】提到了现有研究的不足，并指出实际系统中需要考虑的因素，例如： 1. 火电开机机组的综合考虑：包括三公电量完成率、检修计划和事故备用等。 2. 火电机组发电计划曲线的平滑性：为了便于控制和实施，调度曲线应避免剧烈波动。 3. 水电振动区的规避：以保护水电机组的寿命和安全性。 4. 实际水电约束：如日平均出力预测值约束和振动区约束，这些在实际调度中更为重要。 总结，本文的贡献在于提出了一种结合实际操作约束的水火电力系统调度模型，并采用改进的教与学优化算法来解决，通过仿真测试证明了模型和方法的有效性和实用性。这一研究对提升电力系统的运营效率和降低能耗具有重要意义。