【PPT】电力系统经济调度研究(精)
电网运行和调度知识PPT课件
调度操作执行
调度指令的下达
根据调度计划和实时运行情况， 下达调度指令给相关发电厂和输 配电企业，指导其进行电力生产
和输送。
实时监控与调整
对电网运行状态进行实时监控， 及时发现和解决安全隐患，确保
电网运行的稳定性和可靠性。
调度自动化系统
利用自动化系统收集电网运行数 据、分析运行状态、预测未来趋 势，提高调度操作的效率和准确
调度机构需要实时监测电网的供需情况，合理安排发电计 划，确保电力供需平衡，避免出现电力短缺或过剩的情况。
指挥处理异常和事故
当电网出现异常或发生事故时，调度机构需要迅速作出判 断和指挥，采取有效措施防止事故扩大，尽快恢复电网的 正常运行。
调度工作流程
实时监测
数据分析
调度人员需要实时监测电网的运行状态， 包括电压、电流、功率等各项参数，以及 各发电厂和用户的运行情况。
性。
调度安全保障
安全风险评估
对电网运行过程中可能出现的安全风险进行评估，制定相应的预 防措施和应急预案。
安全控制措施
采取一系列安全控制措施，如限电、错峰、需求响应等，确保电网 在异常情况下仍能保持安全稳定运行。
调度人员培训
定期对调度人员进行培训和演练，提高其应对突发事件的能力和安 全意识。
04 电网异常与事故处理
支援与协调
调度员及时向上级汇报事故情 况，请求支援，并与相关部门 协调处理事故。
恢复与总结
在事故处理完毕后，调度员应 组织相关人员进行恢复工作， 并对事故进行总结分析，提出
改进措施。
05 电网调度优化与改进
调度策略优化
调度策略调整
根据电网运行状况和负荷需求，适时调整调度策 略，确保电网安全、经济、高效运行。
电力系统经济调度优化的研究
电力系统经济调度优化的研究电力系统是现代工业社会运行的重要基础，其供应的稳定电能对于保障经济发展和社会稳定至关重要。
而电力系统的调度优化则是保障电网稳定运行和电能供应的重要环节之一。
本文将对电力系统经济调度优化进行研究，并探讨其在提高电力系统效率、降低成本等方面的应用和意义。
一、电力系统经济调度优化的意义电力系统的经济调度优化是指在保障电能供应的前提下，通过合理配置电力资源、优化能源调度策略，实现电力系统运行的高效和经济。
其具体意义如下：1. 提高电力系统的利用效率：经济调度优化能够合理配置电力资源，提高电力系统的利用效率。
通过科学合理地制定出力调度计划、优化发电机组组合，使得电力系统在满足供需平衡的条件下，最大程度地利用电力资源，提高发电效率，减少能源的浪费。
2. 降低发电成本：经济调度优化能够降低电力系统的发电成本。
通过动态调整发电机组的负荷分配、选择合适的电源组合等策略，减少系统运行中的能源消耗和成本支出，降低供电的成本，提高发电的经济效益。
3. 提高电力系统的稳定性和可靠性：经济调度优化能够提高电力系统的稳定性和可靠性。
通过调整发电机组的输出功率、优化能源供应策略，以及合理利用电力系统的调度储备等手段，保证系统在各种工况下的可靠供电，增强电力系统的稳定性。
二、电力系统经济调度优化的方法和技术在实际电力系统的调度过程中，通过合理的方法和技术对电力系统进行经济调度优化，从而实现电力系统的高效运行。
下面列举一些常见的方法和技术：1. 负荷预测技术：通过对电力系统中负荷特性的研究，建立负荷预测模型，预测未来一段时间内的负荷需求。
负荷预测的准确性将对经济调度优化起到关键作用。
2. 发电机组出力优化：基于负荷需求和发电机组特性，通过优化发电机组的出力，求解最优的出力调度方式，实现经济调度优化。
这一方法包括基于启发式算法、遗传算法等的发电机组调度策略。
3. 电力交易市场机制优化：通过建立电力市场交易机制和清算机制，引入竞争机制，实现供需的匹配和电力资源的优化配置。
电力系统运行协同的经济调度
电力系统运行协同的经济调度摘要：从现在国内电力系统在工作中运行中得知，根据电力能源的传输特征，怎样达到电力系统的经济运行和经济调度，变成了增强电力能源利用率，增强电力企业一切效益的关键方法。
在此认识的基础上，电力传输时，当对电力系统经济运行和电力经济调度有一个全方位的理解，还理解电力系统经济运行和电力经济调度所起的作用以及所具有的价值，拟定详细的电力系统经济运行措施和电力经济调度方案，确保电力系统经济运行和电力经济调度可以稳定地运行，满足电力企业达到生活中的要求。
本文分析了电力系统经济运行和电力经济调度对电力企业的影响，对电力系统经济运行及电力经济调度进行了探讨。
关键词：电力系统；运行；经济调度在电力系统开始工作和调度期间，要想得到很好的结果，符合经济性指标，那么对电力系统经济运行和经济调度要有一个全新的理解，就需参考电力系统的在工作中运行特征，拟定详细的经济运行方法和经济调度方法，让电力系统在工作中呈现出众多的经济性成分，增强电力系统的工作效率，使电力企业的综合效益得到大大的提高。
为了实现效益最大化，在电力系统工作时，大家应当对电力系统经济运行和电力经济调度展开进一步分析，掌控电力经济运行和经济调度的方法，在电力系统工作期间积极运用这两种措施，有助于电力系统的进一步发展。
一、电力系统经济运行和电力经济调度对电力企业的影响从现在电力传输的工作状态看，电力系统经济运行和电力经济调度对电力企业所起到的作用和创造的价值，其重大影响主要在以下几个方面有所体现：1、电力系统经济运行及电力经济调度对促进电力企业的发展具有不可或缺的作用，因为电力系统经济运行和电力经济调度增强了电力企业的经济性，转变成保障电力系统快速运转的关键方法，所以电力系统经济运行和电力经济调度有助于电力企业的进一步发展，增大了电力企业的发展质量。
2、电力系统经济运行及电力经济调度对增强电力企业的整体效益具有重要意义，由于电力系统经济运行和电力经济调度特点，和对电力企业经济性的重大作用，电力系统经济运行和电力经济调度已转变成增强电力企业所有效益的关键方法，因此，他们对于增强电力企业的一切效益具有深远的影响。
电力系统调度自动化配电网自动化ppt课件
配电网自动化发展趋势及挑战
分布式能源接入
智能化故障诊断
随着分布式能源的不断发展，配电网自动化 需要实现对分布式能源的接入和管理，确保 电力系统的稳定运行。
配电网自动化将借助智能化技术，实现对配 电网故障的快速诊断和定位，提高故障处理 效率。
自动化巡检
通信技术挑战
配电网自动化将实现自动化巡检，通过无人 机、机器人等技术手段对配电网设备进行定 期巡检，确保设备的安全稳定运行。
调度自动化定义与目标
定义
调度自动化是指利用计算机、通信 和远动等技术，实现电力系统调度 运行管理的自动化、智能化。
目标
提高电力系统运行的可靠性、经济 性和效率，优化资源配置，减少停 电时间和范围，提升供电服务质量。
调度自动化发展历程
01
02
03
第一阶段
人工调度阶段，主要依赖 人工经验和电话通信进行 调度。
实现故障快速定位与隔离 配电网自动化具备故障自检和快速定位功能，能够在发生 故障时迅速隔离故障区域，缩小停电范围，为调度自动化 提供有力的技术支持。
优化资源配置 通过配电网自动化对设备状态和负荷情况的实时监测，调 度自动化可以更加合理地分配电力资源，提高电力系统的 经济效益和社会效益。
两者在电力系统中的协同作用
协调控制策略
基于配电网实时运行状态和分布式能源出力情况，制定协调控制策略， 实现源网荷储协同优化运行。
06
CATALOGUE
电力系统调度自动化与配电网自 动化发展趋势
调度自动化发展趋势及挑战
随着人工智能、机器学习等技术的不断发展，调度自 动化将越来越智能化，能够实现对电力系统的更加精
准、高效的控制。
新能源接入与管理的挑战
电力系统的经济运行PPT课件(25页)
问题求解——构造Lagrange函数
m
in
:
F
n
Fi ( PG i )
k(k1) P0 PS
两台变压器退出一台时 必须考虑供电可靠性
（五）电网技术改造 高电压等级引入负荷中心，110kV、220kV、500kV；
PT ( k )
PT ( k 1) S cr
昼夜变化负荷，考 虑开关动作次数限制
提高最小负荷率：削峰填谷—分时电价，储能电站；
Review：CH9 电力系统的负荷—负荷曲线
A LV R T 2 K2P a2 vL 2Q a 2v 103
IR
等值功率法—负荷曲线形状系数
1K1 2 取 Ka 2v1 2(1 8 )2
P Kmin 1.0
P
Pm ax
Pm ax
P m in
P m in
Tt
K max
1 2
Pmi Pmax
Tt
所需数据：AP，AQ，最小负荷率α 当α>0.4时，可证明最大误差<10% 简单精度好，可推广于任意复杂网络 计算时段可以是日、月、季度或年
电力系统的经济运行—电力网中的能量损耗
降低网损的技术措施
降低网损的技术措施
（一）提高用户功率因数
（二）改善网络功率分布
并联无功功率补偿：结合QV调节 环网潮流调控，实现功率经济分布
提高异步电动机受载系数
配电网络重构：闭式接线、开式运
P2 PL V 2 co s 2 R
PL
(%
)
1
cos1 cos 2
2
100
PL
(%
)
1
0 .7 0 .9
2
电网优化调度ppt课件.ppt
电力市场理论
❖
在英美等市场化较发达国家，电力市场概念的表述通常使用
electricityrestructuring（电力工业重组）、deregulation（放
松管制）、unlockingthegrid（放开电网）、
opentransmissionaccess（开放输电通道），而较少泛泛使用
powermarket（电力市场）。从以上概念可见，市场改革同破除垄断
经济调度与电力市场的关系
❖ 电力系统经济调度和电力市场的目标具有一致性， 其差别在于一个是用“有形的手”使参与者被动 实施，一个是用“无形的手”引导参与者自觉参 加。经济调度不仅是电力市场理论基础的组成部 分，也是评估电力市场实践的标准。电力市场不 是要把我们从持续的经济调度工作中解放出来， 相反，从理解电力市场并在实践中取得实效的角 度出发，我们还必须补上经济调度这一课
之间有着密切的联系。随着现代高压互联电网技术的应用，单独一
个电厂已经失去了垄断地位，电力工业的自然垄断特性实质是指电
网的垄断。市场化改革的思路是：在垄断环节实行科学的监管，尽
可能减少电网对市场的束缚；在其他环节，打破垄断，引入竞争，
给市场参与者以充分的选择自由。市场参与者自由选择权是实现改
革目标的最大保证。有了选择权，才能保证所有市场参与者利益极
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的，因 此，篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
我国电力工业改革前实行的是计划经济模式与严 格管制下的垄断经营，目前所从事的电力工业市 场化改革与世界范围的电力市场有着本质联系， 在吸收借鉴别国经验的基础上，应注重处理好以 下几方面问题：
❖ 过去二十几年来，世界上很多国家和地区都在改革自己 的电力工业，他们在改革当中发现，电力的自然垄断特 性实际只存在于电网，竞争可以在电力生产和销售的许 多领域发挥作用，比如说：第一，发电公司之间是彼此 竞争的，他们为了获得更多的零售供应商，纷纷提高自 己的效益，降低价格，改进合同的条款。第二，发电公 司自主决策，决定厂房的规模和大小，决定使用何种燃 料以及决定何时、何地建立自己的厂房。第三，零售方 之间存在竞争关系，他们竞相提高效率，降低价格，改 进合同的条款以吸引更多的工业和家庭用户。各国经验 表明，打破垄断，引入竞争，构建政府监管下的公开、 公平、有序的电力市场是实现各项改革目标的最佳手段。
第三讲 电力系统经济调度
Pmax
电力系统广域测量与控制四川省重点实验室
Input, H(Mbtu/h) or F(R/h)
H
∆P
P Pmin
∆H or ∆F
能耗曲线主要有两种 表达： •二次或三次曲线 •分段线性曲线
Pmax
2 Ci ( PGi ) = α i + β PGi + γ PGi
Output, P(MW)
∆H / ∆P
∂L dFi ( Pi ) = −λ = 0 ∂Pi dPi
N ∂L = Pload − ∑ Pi = 0 ∂λi i =1
电力系统经济 调度数学模型
运行约束： 运行约束： Pi ,min ≤ Pi ≤ Pi ,max
电力系统广域测量与控制四川省重点实验室
算例#1
电力系统广域测量与控制四川省重点实验室
算例 #3.4
电力系统广域测量与控制四川省重点实验室
算例 # 3.4（cont.）
电力系统广域测量与控制四川省重点实验室
算例 # 3.4（cont.）
电力系统广域测量与控制四川省重点实验室
New
∇L = 0
Newton法概述：
g1 ( x1 ,..., xn ) =0 g ( x) = ⋮ g n ( x1 ,..., xn )
∂Ploss ∂L dFi ( Pi ) = − λ (1 − )=0 ∂Pi dPi ∂Pi
N ∂L = Pload + Ploss − ∑ Pi = 0 ∂λi i =1
电力系统经济 调度数学模型
运行约束： Pi ,min ≤ Pi ≤ Pi ,max
电力系统广域测量与控制四川省重点实验室
算例#3.2
电力系统经济调度
C02 (千元 /MWh) 0.22 0.20
0.18
0.16 P1 50 100
0.18
0.16 P2 150 200 250 (MW) 100 150 200 250 300 (MW) 图 机组2报价为下降曲线 Fig. Descending Bidding Curve of Generator 2
中长期电压稳定 小扰动功角稳定
暂态稳定 电磁暂态
0.001
0.01
0.1
1
10
100
1000
Sec.
对电网的协调性要求较强
发、输、供、用瞬时完成 负荷的随机性
设备状态多变
自然环境的影响
引起故障的状况复杂多样，事故波及
面广，危害大
实际上，各级调度中心的调度人员和各变电站、 发电厂的值班人员凭借各种各样的仪表和自动化 监控设备，共同完成对系统的控制
安全监视与控制（SCADA）
– 完成各环节的实时信息的采集，并将之传送至调度中心
的计算机控制系统
自动发电控制（AGC）
– 频率控制
发电计划（GS）
网络分析（NA） 调动化系统 EMS
电力通信系统
SCADA
厂站自动化系统
三 电力系统经济调度
自动发电控制 ——AGC的基本 目标
发电出力与负荷平衡； 保持系统频率为额定值 使净区域联络线潮流与计划相等 最小化区域运行成本
第一个目标与调频一次调整有关；第二个和第三个目标与频率 的二次调整有关，也称负荷频率控制（LFC）；第四个目标
也与频率的二次调整有关，又称为经济调度控制
实现AGC的不同控制方法
（频率偏差0.2、电压偏差5%、波形高次谐波）
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S
i 1....... S
(10)
• 用 T 、 i 分别表示虚拟火电厂和 i 第座水电厂的相对 增率，则系统中个S 水电站最优调度线满足等相对增 率原则：
T 1 .... i .... S
(11)
• 对此微分方程组的积分求解，从原则上看，可以求得 系统中各水电站水库的最优调度过程，使得系统的耗 煤量最小。 • 但是，由于蕴含在此微分方程中的天然流量过程线； 水电站动力设备及其水库的动力特性；火电厂的经济 特性和电力系统负荷等，都难以用简单的解析式表示 出来，而且即使近似表示出来，那么得到的方程结构 也将十分复杂而无法求解。 • 因此，需要对此结果进行分析，推求易求解的等价方 程。
• 的导数确定。则，目标函数即为：
G B( NT )dt B( Pc N j )dt B(t,V1 ....VS ,V1' ....VS' )dt min
tT tt tT t0 to t0
s
• 水电站水库存水过程线一方面唯一决定了各水电站的 计算时期的出力过程，另一方面又唯一决定了整个电 力系统的运行方式和总耗煤量。因此，原求电力系统 经济调度问题，转换为求泛函的极小值问题。所求的 未知函数为系统中各水库存水过程线，相应于使计算 期内系统耗煤量最小的水库存水量过程线，称为最优 调度线。运行方式的最优准则为由于调度线组成的泛 函的极小。
• 把系统中所有火电厂等同于一虚拟的火电厂，其耗煤 率为规定负荷在所有火电厂之间最优分配而确定。因 此 min
t0
tT
(2)
• 其中：在任何时刻要满足电力系统动力平衡条件：
N T N j Pc
S
(3)
• 对于水电站，任意时刻的出力取决于其水头和流量， 或决定与水库的存水量和工作流量：N N (V , Q) ， • 而工作流量决定于水库天然来水量和水库存水量的变 N N (t,V , dV / dt) ，表明某时刻水电站的出 化，因此， 力大小，可用该时刻水库存水量和此存水量对时间的
• 取 Qi Qti分别表示梯级第座水电站的工作流量和天然入 库流量（或区间流量。则: Qi Qt1 ...Qti V1' ... Vi ' (6) N N • 由 N k.Q.H 可得： Q H . / k H / k 则：
Q
N i H i N i Z kbQi B B ( Pc N1 .... N i .... N s ) b b Vi NT Vi H i Vi Z Vi Fi
2．等相对增率原则
• 根据变分学中关于求多个未知函数极值的原理，在未 知函数连续且具有连续导数的条件下有如下尤拉方程 式： B d B 0 i 1......S (5) ' Vi dt Vi • 以下是对（5）式的推导求解过程。在此推导过程中， 为了说明方便，有如下假设： • a. 梯级水电站间均为间断式衔接； • b. 基于电力系统中长期调度，不考虑电站间水流流达 时间问题； • c. 基于电力系统中长期调度，各时段水头与流量互不 影响。
• 由上述可知：
Qi Fi ( H i H j )
i 1 S '
i
Fi ( H j )
i
S
Qi Fi H Fi ( H j ) '
' i i 1
S
Fi ( H j )
i
S
(12)
•
j 令：
Fi Q F j ， rj
' j Q V 表示第 水库的蓄水量，即 rj j ，
1 1 i 1
i 1
Qrj (13)
Fi ( H j )
i
S
• Qtj 表示 j 水库天然（或区间）入库流量。由（13）可知， 在系统梯级各水电站当前时刻天然入库流量和系统负 荷已知的情况下，合理安排各电站的 Qrj ，满足系统的
• 则上式可做如下变换：
i
S F Qi Fi Z i' i ( ( F j Z j ) ' F j i 1
Fi ( H j )
i i tj
S
' ' Q V V tj j j j 1 1 i 1
i
i 1
S
Fi ( H j )
i S rj j
S
Q Q
电力系统经济调度研究
报告人：张铭
• 第一部分 具有水、火电厂的电力系统经 济调度
• 1．电力系统经济运行特点
• 电力系统运行最基本的要求 :可靠性，电能质量标准, 经济性等。通常的电力系统运行最优保证供电可靠性 和满足电能质量标准要求的前提下，使经济指标达到 最优。 • 火电：不宜担负变动幅度较大的负荷，宜在基荷运行， • 否则会带来附加的能量损失。
• 水电：运行特性灵活，良好的厂间水力补偿协调作用。 宜于担负调蜂、调频以及系统事故备用任务。 • 系统动能经济效益的提高在很大程度上取决于水电站 （群）运行工况的最优化；合理、充分的利用水库中 的水量进行发电，可以减少系统中火电厂的总燃料消 耗量。 • 混合电力系统运行最优规划可描述为：整个电力系统 由一定数量的火电厂和水电厂组成，其中含有 S 梯级 • 水电厂；水电站和火电厂共同承担规定的负荷；各水 电站计算期初、末时刻水库存水量确定；通过合理分 配负荷在各电站之间的分配，使得计算时期内电力系 统总耗煤量最小： • tT • G Bi ( Ni )dt min (1) t0 •
• 从（8）式可知，梯级系统中电站蓄水量的变化会影响 本电站和其下游电站的出力；将（7）和（8）代入（5） 式即：
kbQi d [kb( H i ...H s )] 0 Fi dt (9)
• 整理可得：
b' b
Qi Fi ( H j ) '
i
S
Fi ( H j )
i
(7)
b 表示虚拟火电厂微增率，k 表示水电站能效系 • 其中， 数；
N i Qi N s Qs B B ( N1 ...N S ) b( ..... ) kb( H i ...H s ) ' ' ' ' N T Qi Vi Qs Vs Vi Vi (8)