考慮環(huán)境容量裕度的差別化發(fā)電計劃研究.pdf

1、包括燃煤火電廠在內的多種污染源，對空氣質量造成的影響變得越發(fā)嚴重，亟需改進傳統(tǒng)電力系統(tǒng)發(fā)電計劃制定方法，以一定程度地緩解重點地區(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組發(fā)電計劃，往往對緩解環(huán)境重點監(jiān)測地區(qū)空氣污染程度缺乏針對性，甚至收效甚微。本文通過調整發(fā)電計劃優(yōu)化目標、充分考慮不同地區(qū)環(huán)境容量裕度的差異性和環(huán)境改善目標的差別化要求，探討新型發(fā)電計劃制定方法，以期通過更為科學合理地調度發(fā)電行為，特別是燃煤火電廠的發(fā)

2、電行為，達到可以切實緩解環(huán)境重點監(jiān)測地區(qū)空氣污染的目的。
　　本文首先重點探討了燃煤火電機組差別化日發(fā)電計劃的制定問題。在考慮火電機組差別化煤耗和排污水平的基礎上，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、排污總量和對環(huán)境重點監(jiān)測地區(qū)大氣污染物濃度貢獻值減少量為期望目標的火電機組差別發(fā)電計劃優(yōu)化模型。其中，環(huán)境重點監(jiān)測地區(qū)大氣污染物濃度貢獻值減少量期望目標參照高斯煙團擴散模型、氣象和重點監(jiān)測地區(qū)大氣污染等級預測信息制定

3、。針對模型求解問題，提出了火電機組集合動態(tài)劃分基礎上的分步、分集合計劃校正策略：首先計算不考慮環(huán)境容量裕度的基礎發(fā)電計劃；由基礎發(fā)電計劃、考慮不同地區(qū)環(huán)境容量裕度的差異性和差別化要求，將火電機組動態(tài)劃分為功率適度削減子集合和等量適度增加子集合；對兩個子集合，分別利用拉格朗日乘子法進行計劃校正，從而得到最終的差別化日發(fā)電計劃解。
　　在燃煤火電機組差別化發(fā)電計劃解的基礎上，本文進一步討論了對基礎發(fā)電計劃校正的過程可能引起系統(tǒng)旋轉備用

4、發(fā)生變化、導致不同地區(qū)風電消納能力發(fā)生改變的問題。圍繞這些問題，應重點解決：當計劃校正過程引起區(qū)域電網旋轉備用不足時，需對第一次校正后的差別化發(fā)電計劃進行二次校正，以使旋轉備用滿足約束要求；當計劃校正過程引起區(qū)域電網風電消納能力發(fā)生改變時，需對風電場發(fā)電計劃進行適度調整。
　　針對上述兩方面有待重點解決的問題，本文建立了形成二次校正發(fā)電計劃的數學模型，并從旋轉備用水平和風電利用情況出發(fā)，梳理和歸納了基礎發(fā)電計劃經第一次校正后可能出

5、現的8個場景。針對各場景，研究了風電和火電機組發(fā)電計劃的協調方法，并設計了對發(fā)電計劃實施二次校正的策略：首先根據不同場景得到各區(qū)域風電和火電有功功率調整總量；考慮環(huán)境容量裕度、煤耗水平等因素，將調整總量分配到各機組，并分別利用拉格朗日乘子法進行二次校正計劃的求解。
　　本文最后針對考慮環(huán)境容量裕度的火電機組差別化發(fā)電計劃模型和求解方法、考慮風電和備用影響的差別化發(fā)電計劃模型和求解方法，分別進行算例分析，驗證了模型的合理性和算法的有