考慮環(huán)境容量裕度的差別化發(fā)電計(jì)劃研究.pdf

1、包括燃煤火電廠在內(nèi)的多種污染源，對(duì)空氣質(zhì)量造成的影響變得越發(fā)嚴(yán)重，亟需改進(jìn)傳統(tǒng)電力系統(tǒng)發(fā)電計(jì)劃制定方法，以一定程度地緩解重點(diǎn)地區(qū)局部空氣污染壓力。通常以全系統(tǒng)排污總量最小化方式制定的火電機(jī)組發(fā)電計(jì)劃，往往對(duì)緩解環(huán)境重點(diǎn)監(jiān)測(cè)地區(qū)空氣污染程度缺乏針對(duì)性，甚至收效甚微。本文通過調(diào)整發(fā)電計(jì)劃優(yōu)化目標(biāo)、充分考慮不同地區(qū)環(huán)境容量裕度的差異性和環(huán)境改善目標(biāo)的差別化要求，探討新型發(fā)電計(jì)劃制定方法，以期通過更為科學(xué)合理地調(diào)度發(fā)電行為，特別是燃煤火電廠的發(fā)

2、電行為，達(dá)到可以切實(shí)緩解環(huán)境重點(diǎn)監(jiān)測(cè)地區(qū)空氣污染的目的。
　　本文首先重點(diǎn)探討了燃煤火電機(jī)組差別化日發(fā)電計(jì)劃的制定問題。在考慮火電機(jī)組差別化煤耗和排污水平的基礎(chǔ)上，追加考慮了環(huán)境容量裕度的差別化因素，建立了以煤耗總量、排污總量和對(duì)環(huán)境重點(diǎn)監(jiān)測(cè)地區(qū)大氣污染物濃度貢獻(xiàn)值減少量為期望目標(biāo)的火電機(jī)組差別發(fā)電計(jì)劃優(yōu)化模型。其中，環(huán)境重點(diǎn)監(jiān)測(cè)地區(qū)大氣污染物濃度貢獻(xiàn)值減少量期望目標(biāo)參照高斯煙團(tuán)擴(kuò)散模型、氣象和重點(diǎn)監(jiān)測(cè)地區(qū)大氣污染等級(jí)預(yù)測(cè)信息制定

3、。針對(duì)模型求解問題，提出了火電機(jī)組集合動(dòng)態(tài)劃分基礎(chǔ)上的分步、分集合計(jì)劃校正策略：首先計(jì)算不考慮環(huán)境容量裕度的基礎(chǔ)發(fā)電計(jì)劃；由基礎(chǔ)發(fā)電計(jì)劃、考慮不同地區(qū)環(huán)境容量裕度的差異性和差別化要求，將火電機(jī)組動(dòng)態(tài)劃分為功率適度削減子集合和等量適度增加子集合；對(duì)兩個(gè)子集合，分別利用拉格朗日乘子法進(jìn)行計(jì)劃校正，從而得到最終的差別化日發(fā)電計(jì)劃解。
　　在燃煤火電機(jī)組差別化發(fā)電計(jì)劃解的基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步討論了對(duì)基礎(chǔ)發(fā)電計(jì)劃校正的過程可能引起系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)備用

4、發(fā)生變化、導(dǎo)致不同地區(qū)風(fēng)電消納能力發(fā)生改變的問題。圍繞這些問題，應(yīng)重點(diǎn)解決：當(dāng)計(jì)劃校正過程引起區(qū)域電網(wǎng)旋轉(zhuǎn)備用不足時(shí)，需對(duì)第一次校正后的差別化發(fā)電計(jì)劃進(jìn)行二次校正，以使旋轉(zhuǎn)備用滿足約束要求；當(dāng)計(jì)劃校正過程引起區(qū)域電網(wǎng)風(fēng)電消納能力發(fā)生改變時(shí)，需對(duì)風(fēng)電場(chǎng)發(fā)電計(jì)劃進(jìn)行適度調(diào)整。
　　針對(duì)上述兩方面有待重點(diǎn)解決的問題，本文建立了形成二次校正發(fā)電計(jì)劃的數(shù)學(xué)模型，并從旋轉(zhuǎn)備用水平和風(fēng)電利用情況出發(fā)，梳理和歸納了基礎(chǔ)發(fā)電計(jì)劃經(jīng)第一次校正后可能出

5、現(xiàn)的8個(gè)場(chǎng)景。針對(duì)各場(chǎng)景，研究了風(fēng)電和火電機(jī)組發(fā)電計(jì)劃的協(xié)調(diào)方法，并設(shè)計(jì)了對(duì)發(fā)電計(jì)劃實(shí)施二次校正的策略：首先根據(jù)不同場(chǎng)景得到各區(qū)域風(fēng)電和火電有功功率調(diào)整總量；考慮環(huán)境容量裕度、煤耗水平等因素，將調(diào)整總量分配到各機(jī)組，并分別利用拉格朗日乘子法進(jìn)行二次校正計(jì)劃的求解。
　　本文最后針對(duì)考慮環(huán)境容量裕度的火電機(jī)組差別化發(fā)電計(jì)劃模型和求解方法、考慮風(fēng)電和備用影響的差別化發(fā)電計(jì)劃模型和求解方法，分別進(jìn)行算例分析，驗(yàn)證了模型的合理性和算法的有