安全约束条件下的经济调度优化模型研究

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1、第２３卷第４期运筹与管理Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．４２０１４年８月ＯＰＥＲＡＴＩＯＮＳＲＥＳＥＡＲＣＨＡＮＤＭＡＮＡＧＥＭＥＮＴＳＣＩＥＮＣＥＡｕｇ．２０１４安全约束条件下的经济调度优化模型研究黄元生，崔勇，李建一（华北电力大学经济管理系，河北保定１０２２０６）摘要：发电侧放开竞争的电力系统需要更加有效、准确的决策工具对有限的资源进行调度规划。短期经济调度优化问题是一个混合整数非线性规划问题，很难得到有效最优解，尤其是对于大规模电力系统。为了提高求解效率，本文提出了一个考虑安全约束的经济调度优化模型（Ｓｅｃｕｒｉｔ

2、ｙ-ＣｏｎｓｔｒａｉｎｅｄＥｃｏｎｏｍｉｃｓＤｉｓｐａｔｃｈ，ＳＣＥＤ），主要采用线性化思想处理经济调度优化问题的模型以及各种约束，采用基于校正的交替求解方法，使得调度优化结果在运行成本最小化的前提下满足系统的安全稳定约束。同时，将本文方法运用到ＩＥＥＥ３０节点系统进行测试，从而验证本文方法有效性。关键词：经济调度；电力系统；机组组合；线性规划；安全约束中图分类号：ＴＭ７３文章标识码：Ａ文章编号：１００７-３２２１（２０１４）０４-０１９１-０５ResearchonOptimizationModelofEco

3、nomicDispatchBasedonSecurityConstraintsＨＵＡＮＧＹｕａｎ-ｓｈｅｎｇ，ＣＵＩＹｏｎｇ，ＬＩＪｉａｎ-ｙｉ（SchoolofEconomicsandAdministration，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding１０２２０６，China）Abstract：Ｔｈｅｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｉｃｌｅｉｎｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｓｙｓｔｅｍｎｅｅｄｔｏｈａｖｅｍｏｒｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｄｅｃｉ

4、ｓｉｏｎｍａｋｉｎｇｔｏｏｌｓｆｏｒｓｃｈｅｄａｌｉｎｇｌｉｍｉｔｅｄｒｅｓｏｕｒｃｅｓ．Ｔｈｅｓｈｏｒｔ-ｔｅｒｍｅｃｏｎｏｍｉｃｄｉｓｐａｔｃｈｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｂｌｅｍｉｓａｍｉｘｅｄｉｎｔｅｇｅｒｎｏｎｌｉｎｅａｒｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍ．Ｉｔｉｓｄｉｆｆｉｃｕｌｔｔｏｇｅｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｏｐｔｉｍａｌｓｏｌｕｔｉｏｎ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙｆｏｒｌａｒｇｅ-ｓｃａｌｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓ．Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｓｏｌｕｔｉｏｎ

5、，ａｎｅｃｏｎｏｍｉｃｄｉｓｐａｔｃｈｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｃｏｎｓｉｄｅｒ-ｉｎｇｓｅｃｕｒｉｔｙｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ-ＣｏｎｓｔｒａｉｎｅｄＥｃｏｎｏｍｉｃｓＤｉｓｐａｔｃｈ，ＳＣＥＤ）ｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｌｉｎｅａｒｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｉｓｕｓｅｄｔｏｐｒｏｃｅｓｓｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｏｄｅｌａｎｄａｖａｒｉｅｔｙｏｆｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅＩＥＥＥ３０-ｂｕｓｓｙｓｔｅｍｆｏ

6、ｒｔｅｓｔｉｎｏｒｄｅｒｔｏｖｅｒｉｆｙｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｅｔｈｏｄ．Keywords：ｅｃｏｎｏｍｉｃｄｉｓｐａｔｃｈ；ｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ；ｕｎｉｔｃｏｍｍｉｔｍｅｎｔ；ｌｉｎｅａｒｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ；ｓｅｃｕｒｉｔｙｃｏｎｓｔｒａｉｎｔｓ０引言电力系统竞争程度的日益加剧需要更加有效、准确的决策工具对有限的资源进行调度规划。在对火电机组进行运行调度时，需要根据不同发电机组的类型以及经济特性有针对性确定每个机组的发电计划，从而实现经济调度的目的。在实际运行过程

7、中，经济调度的结果不但需要满足每个调度时间段的用电需求，还应该确保电力系统的安全稳定运行。因此，发电机组要受到各种运行条件的限制，如未来的调度期内发电机组的爬坡速率、最小开停机时间、发电机组的出力范围以及电网支路热稳定极限等。因此，在满足系统负荷需求和旋转备用的前提下，如何选择机组的启停方式以及开机机组的出力分配成为电力系统经济调度的核心问题。收稿日期：２０１３-０７-０２基金项目：中央高校基本科研业务专项资金资助项目（１３ＺＤ２１）作者简介：黄元生（１９５８-），男，教授，博士生导师，研究方向为电力市场、技

8、术经济等；崔勇（１９７８-），男，博士研究生，电力工程师，主要研究电网规划，经济调度优化及工程管理等。１９２运筹与管理２０１４年第２３卷近年来，系统优化理论和算法都得到了快速的发展和应用，这为电力系统经济调度优化理论进一步提高提供了前提条件。经典的优化方法如线性规划方法、拉格朗日松弛、ＤＷ分解、奔德斯（Ｂｅｎｄｅｒｓ）分解、以及智能优化方法等，在电力系统经济调度方面发挥了重要的作用，在实际应用中也得