电力经济调度系统建设

三、基于多种算法的电力经济调度体系建立

根据某某地区购电合同和市场竞标制定的年度、月度发电计划，综合考虑机炉检修、负荷预计、经济等因素生成日发电计划，并根据电网检修计划安排进行安全校核和修正。该系统将中长期发电量计划、负荷预测、日发电计划、电气检修综合管理系统和电力能量管理系统(ERS)中的安全分析功能有机结合，通过日常工作流程形成智能化工作链。该系统主要由EMS系统、调度实时信息平台、日用电负荷预测、发电计划编制四大部分组成。

1.DMIS系统

DMIS系统用于保障电网的安全稳定运行，系统中的负荷预测能够实现短期和超短期负荷预测，可预测未来1天或1周内的负荷，同时应具备历史负荷查询比较、负荷数据分析等功能。超短期负荷预测可实现对未来4小时内每5分钟的负荷预测。执行交易计划并依据交易计划控制AGC及实现其他辅助服务功能。记录机组起停、有功/无功出力及开关动作情况。为电能量考核结算系统提供带时标的系统环境数据，包括频率曲线、实际负荷曲线、实际出力曲线、备用容量曲线、电压曲线等。为即时信息系统和市场分析与预测系统提供负荷预测数据和分钟级的电网实时数据。

2.日用电负荷预测

本系统鉴于数据挖掘和软计算在电力系统广阔的应用前景和在负荷预测方面扎实的研究基础，自主开发了基于数据挖掘和软计算的短期负荷预测系统，通过对历史负荷曲线的分析比较，结合历史上典型的天气变化情况，初步找出负荷与天气之间的大致规律，确定采用基于数据挖掘和软计算的负荷特征点变化量预测的日负荷曲线绘制算法。该算法在预测理论上有较大的突破，在具体设计中充分融合了长期从事负荷预测工作的专家的丰富而有效的经验，预测准确度较之以往预测软件有一定的提高，取得了良好的效果。

3.日发电计划编制

日发电计划编制模块是为适应计划及市场两种运行模式下，对未来日机组的发电计划进行编制计算并下发。日发电计划的分配算法是本论文的核心算法。根据已有的文献资料，一般都是根据机组的电量计划约束、最大最小出力约束、上升下降速率约束、用电负荷需求约束等构建方程组，然后用数学规划方法进行求解。这样做的弊端是容易产生收敛问题从而导致无法求解。本论文汲取了已有算法的经验和教训，创新提出了两步走的计划生成方案。首先以等电量进度为目标，结合用电负荷需求计算出各机组的应发电量，然后按照发电量比例产生与统调发电曲线形状相同的初始机组发电曲线，再采用迭代修正的方法生成符合所有约束条件的全网机组发电计划。该算法避免了不收敛的问题，能够提供灵活方便的手段控制各机组的发电进度，取得了良好的运行效果。

4.安全校核

安全校核模块可以根据计算日全天机组发电计划、区域受电计划、母线负荷预报及电网检修计划等自动生成全天运行方式，进行计算，检查越限情况，采用基于灵敏度分析和非线性内点方法的混合算法，对通过调整发电机有功出力对越限进行校正计算，减缓或消除越限，最终形成修正后的发电计划曲线。校核计算采用“反向等量配对”的灵敏度分析和原对偶内点优化方法的混合算法，对某一越限，每次选择灵敏度最大的机组与最小的机组配对，灵敏度大的机组减少出力，灵敏度小的机组增加出力，根据灵敏度计算出每次配对可以消除的越限量，直到消除越限或没有可控机组可以选择为止，并采用原一对偶内点优化方法，保证最小限度的修改初始日调度计划。总之，电力系统自动化进程是电力工业发展的必然趋势，调度合理化是电力系统运行中最重要的因素。在竟争的电力市场中，各参与方将以追求利润最大化为目的，因此电力市场条件下系统的调度合理化问题将日益凸显出来，同时还需要我们继续努力建立新的合理调度系统。