专题：电力系统经济调度.
电力系统经济调度问题的多目标优化
电力系统经济调度问题的多目标优化在现代工业化社会中，电力系统是基础设施的重要组成部分。
电力的供应稳定和经济性是电力系统调度的核心问题。
随着电力需求的增加和能源技术的不断发展，电力系统的经济调度问题显得尤为重要。
本文将讨论电力系统经济调度问题的多目标优化。
多目标优化是指在一个系统中存在多个冲突的目标，目标之间相互制约，需要在各个目标之间进行权衡和平衡，以寻求最优解。
在电力系统的经济调度中，通常有三个主要的目标，即供电可靠性、成本最小化和环境影响最小化。
首先，供电可靠性是电力系统经济调度的首要目标。
电力系统的主要任务是为用户提供稳定、可靠的电力供应。
因此，在进行经济调度时，需要确保电力系统的供应可靠性。
这可以通过优化系统运行参数、增加备用容量和改进故障恢复能力来实现。
其次，成本最小化是电力系统经济调度的重要目标。
电力系统的发电、输电和配电环节都需要耗费大量的成本。
在现代社会中，电力成本占据了许多企业和家庭的重要开支。
因此，在进行经济调度时，需要通过优化发电、输电和配电的方案，以最小化整个电力系统的成本。
最后，环境影响最小化是电力系统经济调度的新兴目标。
随着环保意识的增强和对气候变化的担忧，减少电力系统对环境的影响已成为当务之急。
在进行经济调度时，需要考虑减少二氧化碳排放、提高能源利用率和采用清洁能源等措施，以尽量减少电力系统对环境的负面影响。
在多目标优化中，各目标之间往往存在冲突和制约关系。
例如，为了提高供电可靠性，可能需要增加备用容量，从而导致成本增加。
为了降低成本，可能需要减少备用容量，从而影响供电可靠性。
因此，需要建立合理的优化模型和算法，以平衡各个目标之间的关系，并找到最优解。
多目标优化方法有很多种，如加权法、约束优化法、遗传算法等。
其中，遗传算法是一种常用且有效的方法。
遗传算法模拟了生物进化过程中的遗传机制和自然选择原理，通过不断地进化和适应，以求取最优解。
在电力系统经济调度中，可以将各个目标转化为适应度函数，然后通过遗传算法进行搜索，以找到最佳的调度方案。
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。
电力系统经济与调度
电力系统经济与调度电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，它为各行各业提供了稳定可靠的电力供应。
然而，电力系统的运行和管理涉及到许多复杂的问题，其中之一就是经济和调度。
本文将探讨电力系统经济与调度的重要性以及相关的技术和方法。
一、电力系统经济的重要性电力系统经济是指在保证电力供应的前提下，以最低的成本满足用户需求。
在电力系统中，供需平衡是一个至关重要的问题。
供电不足会导致停电，而供电过剩则会浪费资源。
因此，电力系统经济的目标是通过合理的调度和管理，实现供需平衡，以提高电力系统的效率和经济性。
电力系统经济的核心问题之一是电力市场的运行和管理。
电力市场是一个复杂的市场体系，涉及到供电企业、用户和发电企业之间的交易和协调。
在电力市场中，供电企业需要根据用户需求和发电企业的成本，制定合理的电价。
而发电企业则需要根据电价和成本，进行发电计划和调度。
因此，电力市场的运行和管理对于电力系统的经济性和可靠性至关重要。
二、电力系统调度的技术和方法电力系统调度是指根据用户需求和发电企业的能力，合理安排电力系统的发电计划和调度。
电力系统调度需要考虑多个因素，包括电力需求、发电成本、输电损耗等。
为了实现电力系统的经济性和可靠性，调度人员需要采用一系列的技术和方法。
首先，电力系统调度需要进行负荷预测。
负荷预测是指根据历史数据和相关因素，对未来一段时间内的电力需求进行预测。
负荷预测的准确性对于电力系统的调度和经济性至关重要。
现代电力系统调度通常采用基于统计模型和人工智能的方法进行负荷预测。
其次，电力系统调度需要进行发电计划和调度。
发电计划是指根据负荷预测和发电企业的能力，制定合理的发电计划。
发电调度是指根据实时的负荷情况和发电企业的实际能力，调整发电计划。
发电计划和调度需要考虑多个因素，包括发电成本、发电设备的可靠性和安全性等。
现代电力系统调度通常采用基于优化算法和模型的方法进行发电计划和调度。
最后，电力系统调度需要进行输电调度。
电力系统经济调度
电力系统经济调度电力系统经济调度是指通过合理组织和调度电力供应、输送和需求，实现电力系统运行的经济性最大化。
在电力系统中，经济调度起着至关重要的作用，能够有效优化电力资源配置，提高能源利用效率和供电质量，降低成本，促进电力产业的可持续发展。
一、电力系统经济调度的背景和意义电力系统经济调度的背景是由于能源资源的有限性和电力需求的增长，电力系统运营者需要做出科学的决策，使得系统的能源利用效率最大化。
经济调度能够根据电力市场需求和供应情况，合理调度发电企业的机组运行方式和输出功率，以及输电线路的运行方式和负荷分配，最大程度地满足用户需求，确保电力系统的稳定运行。
二、电力系统经济调度的原则1.供需平衡原则：经济调度应保证供给与需求之间的平衡，尽量减少缺电或超负荷等供电问题的发生。
2.最小总成本原则：经济调度应根据电力市场情况，选择成本最低的发电方式，尽量降低发电成本。
这一原则通常需要考虑燃料成本、设备启停成本、环境成本等因素。
3.运行的安全与可靠性原则：经济调度必须确保电力系统的运行安全和可靠性，防止事故的发生，保证电力的连续供应。
4.环境保护原则：经济调度需考虑环境保护要求，尽量减少排放和污染。
三、电力系统经济调度的主要内容及方法1.电力负荷预测与计划电力负荷预测是经济调度的基础，通过对电力负荷的准确预测，可以合理制定发电计划，确保供需平衡。
常用的负荷预测方法包括统计模型、时间序列模型和神经网络模型等。
2.机组组合调度机组组合调度是指确定不同类型的发电机组的运行方式和输出功率，以最小的成本满足电力负荷需求。
这一过程需要综合考虑机组的燃料成本、发电效率、启停成本等因素。
3.输电网调度输电网调度主要包括负荷分配、潮流计算和电压控制等内容。
负荷分配是指根据电力负荷的大小和分布，合理确定输电线路的负荷分担比例。
潮流计算是为了保证输电线路正常运行，通过计算电力系统各节点的功率分布和电压水平等参数，有效分配电力负荷。
电力系统的调度与经济运行
电力系统的调度与经济运行电力系统是现代社会不可或缺的基础设施之一，它的调度与经济运行对于保障电力供应的可靠性和经济性至关重要。
作为专业电气工程员，了解电力系统的调度和经济运行原理，是我们工作的重要内容之一。
一、电力系统调度的目标和原则电力系统调度的目标是确保电力系统的安全、稳定和经济运行。
为了实现这一目标，电力系统调度需要遵循一些基本原则。
首先，调度需要根据电力系统的负荷需求和发电能力，合理安排各个发电机组的出力。
这需要根据电力系统的负荷曲线、发电机组的特性和运行成本等因素，进行优化调度。
其次，调度需要考虑电力系统的稳定性。
电力系统是一个复杂的动态系统，调度需要根据系统的动态特性和稳定性要求，进行合理的发电机组出力调整和负荷控制，以保持系统的稳定运行。
最后，调度需要考虑电力市场的经济性。
电力市场是电力系统调度的重要环节，通过市场机制，将电力供需双方进行有效的交互，实现电力资源的合理配置和经济运行。
二、电力系统调度的技术手段为了实现电力系统的调度目标，我们需要借助一些技术手段。
首先，我们需要建立电力系统的调度模型。
这个模型包括电力系统的拓扑结构、发电机组的特性、负荷需求和市场机制等信息。
通过这个模型，我们可以进行电力系统的运行状态估计和优化调度。
其次，我们需要使用电力系统调度软件。
这些软件可以根据电力系统的调度模型，进行电力系统的运行状态估计、负荷预测和发电机组出力调整等操作。
通过这些软件，我们可以实时监控电力系统的运行状态，并进行相应的调度控制。
最后，我们需要使用先进的通信和信息技术。
电力系统调度需要进行大量的数据交换和信息传递，通过使用先进的通信和信息技术，可以实现电力系统各个环节之间的实时数据共享和信息传递，提高调度的效率和准确性。
三、电力系统的经济运行电力系统的经济运行是电力系统调度的重要内容之一。
通过合理的经济运行，可以实现电力系统的资源优化配置和运行成本的最小化。
在电力系统的经济运行中，我们需要考虑以下几个方面。
电力系统经济调度算法研究
电力系统经济调度算法研究导言随着社会经济的快速发展，对电力能源的需求也呈现出日益增长的趋势。
同时，为了应对全球变暖和环境保护的需求，清洁能源的使用也逐渐受到重视。
在这样的背景下，电力系统经济调度算法的研究变得尤为重要。
本文将探讨电力系统经济调度算法的研究现状和发展趋势。
一、电力系统经济调度算法的定义电力系统经济调度算法是指利用计算机和数学模型，通过优化技术和方法，实现对电力系统中各种电力资源（传统能源和清洁能源）的合理配置和调度。
其目的是在满足电力供需平衡的基础上，降低电力产生成本、提高电力系统效率，并兼顾环境保护。
二、传统电力系统调度算法1.基于负荷预测的经济调度算法负荷预测是电力系统调度的重要基础。
基于负荷预测的经济调度算法通过对负荷进行准确预测，合理分配各种电源的出力，实现电力产生的经济性和可靠性。
这种算法一般采用统计学方法或人工智能技术，如神经网络和遗传算法等。
2.基于电力市场的经济调度算法随着电力市场的发展，基于电力市场的经济调度算法成为一种重要的研究方向。
该算法通过考虑电力市场的电价和调度规则，实现电力系统的经济运行。
在这种算法中，电力企业和用户可以灵活选择购买电力的方式和时间，以实现最佳的经济效益。
三、清洁能源电力系统调度算法1.风电和太阳能的经济调度清洁能源如风电和太阳能具有不稳定性和间歇性的特点，这对调度算法提出了新的挑战。
研究人员通过对风力和太阳辐射等因素进行准确预测，并结合传统能源进行补充和调度，实现清洁能源的最大利用。
2.能源存储技术在经济调度中的应用能源存储技术是解决清洁能源波动性的有效手段。
通过将多余的清洁能源存储下来，并在需要时释放出来，能够实现对电力系统负荷的平滑调度。
在经济调度中，能源存储技术的应用将发挥更加重要的作用。
四、电力系统经济调度算法的优化方向1. 多目标经济调度传统的经济调度算法主要考虑经济效益，但随着社会对环境保护和可持续发展要求的提高，多目标经济调度成为一个研究热点。
电力系统经济调度与运行优化
电力系统经济调度与运行优化随着社会的不断发展和人们对电力需求的不断增长，电力系统的经济调度和运行优化成为了一个非常重要的问题。
电力是现代社会不可或缺的能源之一，对于国家的发展和人民的生活质量有着重要的影响。
因此，如何对电力系统进行经济调度和运行优化，以保证电力的可靠供应和合理的利用，成为了一个亟待解决的问题。
电力系统经济调度是指通过对电力系统中的各种资源进行合理配置和调度，使得电力的供需匹配并且实现成本最小化。
在电力系统中，有各种各样的发电方式，如火力发电、水力发电、风力发电和太阳能发电等。
这些发电方式在利用资源和成本方面存在差异，因此需要进行调度和优化，以实现更加经济高效的运行。
一种常见的经济调度方法是基于电力负荷预测的调度。
通过对电力负荷进行预测，可以根据预测结果合理安排电力的发电方式和产能。
例如，在电力负荷高峰期，可以通过增加火力发电和调峰电源的投入来满足需求；而在电力负荷低谷期，可以减少火力发电的投入并提高水力发电和风力发电的利用率。
通过这种方式，可以降低电力系统的运行成本，并且有效地利用各种发电资源。
另一种常见的经济调度方法是基于电力市场的调度。
现代电力市场经济模式的出现，使得电力市场的竞争更加激烈。
在这种市场下，发电厂商和用户可以根据市场需求和价格自由交易电力。
通过电力市场的调度，可以实现供需的均衡，并且通过竞争的方式降低电力价格。
这种调度方式不仅可以提高电力系统的经济效益，还可以鼓励各种发电方式的技术创新和资源的有效利用。
此外，电力系统的运行优化也是一个重要的问题。
电力系统作为一个庞大的复杂系统，存在很多的非线性和不确定性因素，如天气变化、负荷波动和设备故障等。
如何通过对这些因素进行建模和优化，以实现电力系统的稳定运行，成为一个具有挑战性的问题。
一种常见的优化方法是基于模型预测控制的优化。
通过建立电力系统的数学模型，并利用模型预测方法对未来的运行状态进行预测和优化，可以有效地提高电力系统的运行效率和稳定性。
第三章第三节 电力系统的经济调度与自动调频
第三节 电力系统的经济调度与自动调频1）经济调度控制（EDC ）的任务是使电力系统运行具有良好的经济性 2）有人称EDC 为三次经济调整。
一、等微增率分配负荷的基本概念 1）微增率定义输入耗量微增率与输出功率微增率的比值。
PF b ∆∆=（a ） 锅炉耗量特性 （d ）锅炉耗量微增率 （b ） 汽轮机耗量特性 （e ）汽轮机耗量微增率 （c ） 发电机耗量特性 （f ）发电机耗量微增率由于汽轮机的微增率变化不大和发电机的效率接近1，所以整个机组的耗量特性和微增率可以认为如图3-15（a ）和图3-15（d ）的形状。
耗量微增率随输出功率的增加而增大。
2）等微增率法则运行的发电机组按微增率相等的原则来分配负荷，这样就可使系统总的燃料消耗（或费用）为最小，从而是最经济的。
两台机组并联运行为例：机组1为P 1，微增率为b 1机组2为P 1，微增率为b 2 且b 1>b 2 总的负荷不变的前提下调整一下负荷分配：机组1的功率减小P ∆，即功率变为'1P ，微增率减小到'1b ，减小的燃料消耗P 1、1b 、1b '、1P '所围的面积)(b )(a )(c )(d )(e )(f FP FP FPbPbP bP oooooo图3-15 三种典型的耗量特性及其微增率曲线机组2增加相同的P ∆，其功率变为'2P ，微增率增至'2b ，增加的燃料消耗P 2、2b 、、'2b '2P 所围的面积两个面积的差即为减少的燃料消耗 3）等微增率准则数学证明设有n 台机组，每台机组承担的负荷为P 1，P 2，…，P n ，对应的燃料消耗为F 1，F 2，…，F n ，则总的燃料消耗为∑=-n i i F F 1（3-29）而总负荷功率P L 为∑==n i i L p P 1（3-30）现在要使发电机组总的输出在满足负荷的条件下，总的燃料消耗为最小，即使F F min =。
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7．考虑网损的经济调度
网损的计算要对网络结构和潮流分布情况进行充 分了解和计算，通常传输损耗可以看成是用户电力负 荷的一部分，并由相应的发电厂负担。也可在计算成 本时，给机组的边界价格上加入罚因子，以反映传输 损耗对机组的相对影响。
8．考虑环保要求的经济调度（我国的“节能发电调度”）
在欧美发达国家，公众对生态环境保护的意识目 益增强，早在1990年美国就出台了法律强制要求火力 发电厂通过改进生产设备，或者优化运行方式来减少 污染以及有害气体排放量。发电厂可以通过安装净化 设备、采用排放更少的燃料、用燃烧更充分的锅炉设 备来替换陈旧的设备从而减少有害气体的排放，或者 采用“环境经济调度”方法。前三种方法需要改进、 安装或替换现有的设备，由于需要大量的投资，因此 是长期规划涉及的问题。环境经济调度却是在维持现 有运行设备不变的情况下，通过优化运行方式，使废 气排放量与燃料费用都达到最低水平的短期规划方案。
专题：电力系统经济调度
主讲：张子泳
武汉大学电力自动化研究所
1
电力系统经济调度的内容
1.电力负荷预测问题
按照调度计划的周期，可分为日负荷预测、周负荷 预测和年负荷预测等。不同周期的负荷有不同的变化 规律。负荷预测的精度直接影响经济调度效益，提高 预测的精度就可以降低备用容量、减少临时出力调整 和避免计划外开停机组。
2
电力系统经济调度的方法
实现电力系统的安全经济运行对国民经济发展其 有重大的意义，在满足电力系统供电可靠性和电能质 量的前提下，电力系统的经济调度问题一直受到电力 工程技术人员和学者的重视。从二十世纪三十年代开 始，世界各国对发电厂的经济负荷分配、系统的安全 经济调度、最优潮流等问题都进行了深入的研究，并 逐步将各种优化调度方法应用到实际电力系统中去。
2．发电报价曲线是任意的
电力市场条件下，各发电公司为了获取最大利润， 报价是任意的，而不像传统电力系统经济调度模式下 那样发电机的成本曲线有一定的规律（一般是单调 的）。电力市场条件下报价曲线可能存在单调上升、 单调下降、无规律报价曲线等多种情况，如图所示。
因此，经济调度算法应做多种准备，既可以处理 不降的报价曲线，又可处理下降(甚至波动)的报价曲线， 不能为此“削足适履” 。同时，电力市场条件下竞价 的单位可以是机组、发电厂和发电公司，竞价的周期 可以是年、月、日、时。
仅仅考虑经济特性编制的调度计划不一定实用， 因为它可能不满足系统的安全约束。实际电力系统调 度计划总是要把安全放在第一位的，因为电网事故所 造成的经济损失要远远大于经济调度带来的效益，因 此必须研究考虑安全约束的经济调度。如果两个区域 间的传输线或功率流超过传输线实际物理能力极限时， 就要减少相应的实际发电功率，不再考虑经济性。
2．火电机组经济特性曲线的编制和电厂内机组间经济负 荷分配
与一般概念不同，火电机组不是按照效率(或煤耗 率)或容量分配机组负荷，而是按等微增的原则分配各 机组的负荷才是最经济的。机组的耗煤量曲线和它的 微增率曲线是电力系统经济调度的基础性资料，它们 的准确性直接影响经济调度的效益。
3. 机组组合问题
3. 约束条件较多
传统电力系统经济调度模式要考虑系统功率平衡、 机组出力上下限、旋转备用、最小开停机时间等约束 条件。到了电力市场条件下，经济调度的约束条件更 加多样，如交易的辅助服务约束等等，这类约束往往 较多。
4．精度和速度要求较高
理论上讲，算法ห้องสมุดไป่ตู้精度越高越好，速度越快越好， 但实际上是不可能同时达到100％的精度和0秒的计算 速度的。但如果算法带来的误差太大，会直接影响经 济性，达不到经济调度的效果，如果速度太慢，算法 也将失去实用价值。因此，电力市场条件下选择的经 济调度算法必须满足一定的精度和速度要求。
一般情况下由水电厂承担负荷曲线的变化部分， 而水电厂的调节能力受到限制时，火电机组就必须开 停以适应负荷的变化，这就涉及机组最优组合问题。 其目标是在满足短期电力负荷变化和安全备用的条件 下，确定火电机组的启停计划，使发电费用最小。
4．水火电经济协调问题
水电厂的水库容量越大，调节能力也就越强，从 水电厂本身经济性来看应该尽量维持高水位运行，用 自然来水发出更多的电能，但从系统角度来看更希望 利用水电厂的调峰能力，这就需要充分研究水火电经 济协调问题。水电系统按日调节能力划分为不变水头 水电厂和变水头水电厂，而在有水利联系的水电厂间 还存在梯级协调调度问题，这是一个复杂的优化问题。
2.1 目前电力市场条件下经济调度方 法的特点
1. 目标函数是全网的购电成本函数
电力市场环境下，调度人员只关心购电成本，编 制发电计划的目的是购电成本最低，机组的效率问题 由电厂的运行人员解决。而在传统电力系统中，调度 人员追求的是使整体系统中的机组发电成本，耗量最 小。因此，电力市场条件下经济调度算法的目标函数 是全网的购电成本函数，传统电力系统中经济调度算 法的目标函数是全网的机组发电成本函数。
传统意义上的最优经济调度主要研究多台机组之 间如何进行负荷分配使发电总费用最低的问题。尽管 发电总费用与许多因素有关，但是燃料费用最小是这 种最优方案的主要因素。同时，需要满足负荷功率平 衡的等式约束条件，以及发电机出力、节点电压不能 越限等不等式约束条件，因此经济调度问题是一个高 维、多约束的非线性优化问题。 这里涉及许多方面的问题，随着风电、光伏发电、 储能等可再生能源的发展，经济调度研究的问题将向 风光储输和风水火联合经济调度的方向进行。（我国 的“风光储输一体化示范工程”）
5．联合电力系统经济调度
随着电力网的不断扩大和电网互联，临近的电力 网通过联络线连接在一起运行，由此可以错开峰荷， 降低备用容量、充分利用对方资源，这就需要考虑联 合电力系统经济调度问题，其目的是确定各系统间的 联络线交换功率计划，以协调更大范围的运行经济效 益。
6．考虑安全约束的经济调度（印度大停电事件）
2.2
经济调度常用方法
1. 排队法
排队法也称优先级法、其基本思想是按照经济原 则建立一个优先次序表，即按机组的报价进行排队。 报价低的机组排在前面，报价高的机组排在后面，然 后根据约束条件依次进行出力分配。排队技术包括插 入排号法和分配排号法。排队法既可以用于解决机组 经济组合或机组开停问题，又可用于解决经济功率分 配问题，同时还可以用作动态规划机组经济组合的初 始状态。排队法可以用于各种周期包括年月目的计划 矫正和控制以及实时调度之中。