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节能发电调度模式下梯级电站优化调度研究

作　者: 杨勇
导　师: 蒲云
学　校: 西南交通大学
专　业: 管理科学与工程
关键词: 节能发电调度梯级电站电网安全稳定多目标规划管理信息系统
分类号: TM73;F426.61
类　型: 博士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

伴随我国经济社会的快速发展,资源与环境制约的矛盾日益突出。电力工业作为基础性的能源产业应该树立科学发展观,加快实施节能发电调度,对提高电力工业能源使用效率,节约能源,减少环境污染,促进能源和电力结构调整,确保电力系统安全、高效运行,实现电力工业的可持续发展具有重要的战略意义。节能发电调度办法的制定源于可持续科学发展观,节能发电调度给四川水电的发展带来新契机并应当进一步发挥梯级优化调度的作用。同时,节能发电调度也存在着一些问题有待完善。本论文主要内容包括以下几个方面：介绍了节能发电调度的基本原则、机组发电排序表和实施流程,节能发电调度实施将优化电力工业结构和布局,从各省的试点情况来看,节能发电调度试点成效显著。分析了节能发电调度与梯级水电站调度二者的关系,以四川电网与周边电网存在着互补性为例说明了应当加强区域资源的优化配置,并且需要加快特高压电网建设。分析了在节能发电调度实施中如何实施“三公”调度以确保电网安全稳定。分析了节能发电调度下的发电权交易和配套机制的形成,提出将发电权交易和梯级优化调度补偿机制相结合,重新定义了梯级优化调度效益、梯级优化调度净效益,并给出其分配顺序。同时,研究并提出了梯级优化调度补偿机制的制定准则。通过对比“竞耗上网”和“竞价上网”制度,分析了节能发电调度与电力市场机制的协调问题。构建了考虑能耗、价格、环保、补偿、安全等多种因素的梯级竞价多目标优化模型,同时给出基于满意优化理论的求解方法。考虑到随着水力资源的不断开发,电网结构日益复杂,水电关系必将越来越密切,本论文就梯级水电站的优化调度问题,立足于电网稳定安全,提出了先电网优化再梯级电站(水库)调度优化的调度方式。文中引入“多Agent系统”概念,将各个水电站看作一个个独立且相关联的个体,在保证地区电网或更大电力系统安全稳定运行的前提下,探讨如何分配梯级电站的上网出力,合理优化利用水力资源。通过四川南充电网梯级水电站优化调度实例验证了这一方案对实际电网的运行调度有着重要的意义。鉴于流域梯级电站群实施节能优化调度后,会引发一系列的电网安全稳定问题,本论文针对南充北部电网的运行特点,采用PSASP仿真系统对其进行电网稳定性分析,设计了一套电网安全稳定控制系统。提出了解决该类型电网稳定控制系统的结构、实现方式、原理和判据,保证了电网的安全稳定运行目前采用的调度模式是电网直接调度到各发电站甚至机组,与梯级调度的要求不符合,鉴于此提出构建梯级优化调度联合运行机构,并探讨了其组建方式和组成。针对当前流域多家业主“松散”的商议模式提出建立梯级优化调度联合运行群体决策支持系统。作为实施梯级优化调度的保障之一,还提出应进一步加强水情预报理论技术研究和建立水情实时监控机制。分析了梯级优化调度管理信息系统的组成和层次,提出结构化与原型法相结合的开发方法。重点分析了OOCHS-MIS的计算机系统、数据处理技术、数据库技术和网络技术,最后总结了OOCHS-MIS的系统特点。

全文目录

摘要  6-8
Abstract  8-12
第1章绪论  12-28
  1.1 选题背景  12-13
  1.2 论文的研究意义  13-18
    1.2.1 节能发电调度源于可持续发展战略  13-15
    1.2.2 节能发电调度给四川水电发展带来新契机  15-16
    1.2.3 节能发电调度中实施梯级调度的必要性  16-17
    1.2.4 新形势下梯级优化调度亟需解决的问题  17-18
  1.3 国内外研究现状  18-26
    1.3.1 发电调度模式  18-20
    1.3.2 电力市场改革及电价  20-25
    1.3.3 梯级电站优化调度  25-26
  1.4 论文研究方案  26-28
    1.4.1 研究目标  26
    1.4.2 研究内容  26-27
    1.4.3 研究方法  27-28
第2章节能发电调度下的梯级竞价理论  28-48
  2.1 节能发电调度理论  28-31
    2.1.1 节能发电调度基本原则  28-29
    2.1.2 节能发电调度试点情况  29-30
    2.1.3 节能发电调度的技术难题  30-31
  2.2 节能发电调度下的梯级优化调度及相关问题  31-36
    2.2.1 节能发电调度与梯级调度的关系  31-32
    2.2.2 节能发电调度的区域资源优化  32-33
    2.2.3 加快特高压电网建设  33-34
    2.2.4 实施"三公"调度确保电网安全稳定  34-36
  2.3 节能发电调度下的发电权交易研究  36-39
    2.3.1 发电权交易  36-37
    2.3.2 节能发电调度配套机制的形成及完善  37-38
    2.3.3 发电权交易与节能发电调度的协调  38-39
  2.4 梯级优化调度补偿机制研究  39-42
    2.4.1 发电权交易与梯级优化调度补偿机制的结合  39-40
    2.4.2 梯级优化调度效益的定义及分配  40-41
    2.4.3 梯级优化调度补偿机制的制定准则  41-42
  2.5 节能发电调度下的梯级竞价多目标优化  42-48
    2.5.1 节能发电调度与市场机制的兼容问题  42-43
    2.5.2 梯级电站上网竞价多目标优化  43-45
    2.5.3 基于满意优化理论的多目标问题求解  45-47
    2.5.4 小结  47-48
第3章基于电网安全的梯级节能优化调度  48-65
  3.1 梯级节能优化调度对电网安全的影响  48
  3.2 基于电网安全稳定的梯级优化调度  48-54
    3.2.1 多Agent系统技术  49-51
    3.2.2 数学模型  51-54
  3.3 南充电网安全稳定下的梯级优化调度  54-59
    3.3.1 南充电网的运行特点  54-55
    3.3.2 南充电网的网络拓扑结构  55
    3.3.3 梯级电站出力的优化  55-59
    3.3.4 小结  59
  3.4 南充北部电网安全稳定控制研究  59-65
    3.4.1 南充北部电网简介  59-60
    3.4.2 稳定计算分析与运行方式的确定  60-62
    3.4.3 安全稳定控制系统的设定与逻辑  62-64
    3.4.4 系统运行效果及小结  64-65
第4章梯级优化调度管理信息系统  65-88
  4.1 节能发电调度中实施梯级优化调度的保障  65-73
    4.1.1 梯级优化调度系统联合运行机构的建设  65-69
    4.1.2 梯级优化调度联合运行群体决策支持系统  69-71
    4.1.3 水情预报及相关系统的建设  71-73
  4.2 OOCHS-MIS及开发方法  73-77
    4.2.1 OOCHS-MIS的组成及层次  73-74
    4.2.2 OOCHS-MIS开发方法  74-77
  4.3 OOCHS-MIS技术基础及系统特点  77-88
    4.3.1 计算机系统  77-82
    4.3.2 数据处理技术  82-83
    4.3.3 数据库技术和网络技术  83-86
    4.3.4 OOCHS-MIS的系统特点  86-88
结论  88-91
致谢  91-92
参考文献  92-101
攻读博士学位期间发表的论文及科研成果  101

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