探究随机生产模拟在电力系统中的应用

电力 系统 运 营 中的应 用 几 个 方 面 的 内容 。 关 键词 ： 随机 生 产 模 拟 ； 电 力 系统 ； 应 用
３随机 生 产 模 拟 在 电源 规 划 和 电 力 系 统运 营 中 的应 用 ３ ． １ 在 电源 规 划 中 的应 用 经 出现 ， 它是对发 电机 组的生产进行 优化 ， 并综合考 虑发 电机组 的 电源规划在 电力 系统规划具有 重要 地位 ， 其主要 目的是按 照某 随机性故 障与负荷 的随机 陛 ， 进而计算 出电厂在最优化 地运行 方式 个时期的负荷需求 进行 预测 ，在满足电力系统可靠性水平的时候 ， 下 的发 电量 、 电力企业生产成本 以及 电力系统可靠性 的指标 。这种 寻求最具经济性的电源开发计划 。 而随机生产模拟方法正是电力系
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探究随机生产模拟在 电力系统 中的应用
吴 昱
ｆ 内蒙古呼和浩特供电局金桥 分局 ， 内蒙古 呼和 浩特 ０ １ ０ ０ ２ ￣ 摘 要： 随机 生产模拟是分析与研 究 当前电力 系统运营状 况的重要 工具之一 ， 其能提供 电力系统在 最优化 运行之 下企业生产成本的 可靠指标与期望值。本文主要介绍 了随机生产模拟概述、 随机 生产模拟在 电力系统可靠性评估 中的应用以及 随机 生产模拟在 电源规划和
１随 机 生 产 模 拟 的 基本 概 述 电力 系统中的随机生产模 拟方 法在上个世纪 ６ Ｏ年代后 期就 已
方法是分析传统 电力 系统 中计划与运行 的重要工具之一 。当前 ， 随 统电源规划进 行成本分 析与可靠 性分析的重要方法之一 。当前 ， 较 着新型科学技术 的快速发展和现代 电力 市场 的 日益兴起 ， 整个 电力 为常用的电源规划 软件有 ＷＡ Ｓ Ｐ与 Ｊ Ａ Ｓ Ｐ等 ，这两个方法都会把 电
系统 的随机性 也不断增强 ， 为 了适应 电力系统 的发 展要求 ， 更 多新 源规划分解 为两个 主要 组成部分 ，即电源 的投资 与生产的优化 决 型 的随机生产模拟算法更是不断涌现 。其 中 ， 随机生产模拟 方法 已 策 。 经成为现代 电力 系统分析研究十分重要的工具。 现在以 Ｊ Ａ Ｓ Ｐ软件举例说 明 ，该 软件 主要 是把随机生产模拟 方 当前 ，国内外 已经存在许多 电力 系统 随机生 产模 拟的程序 ， 其 法运 用到电力 系统 的生产优化数据模 型中 ， 在既定地投 资决 策条 件 主要 运用于分析 电力系统 的规划 与可靠性 、电能成本 的计算等 方 下 ， 对系统 的运行成本逐年地进行优化性计算 。在 运用 随机生产模 面 。虽然不 同程序 的结构与算法不尽相 同 ， 但其基本 的功 能是 大致 拟方法时需要关 注在规划期 内的比如发 电机组 的非计划停运 、 电力 相似 的 ， 比如在模拟期 间为各类发 电厂 提供发 电量 、 分析 电能 的成 负荷 的随机性 波动 、 不确定性的水 电厂来水等各种 因素 。通 过应 用 本等 。 同时 ， 在制定电力系统运 营计划 的时候 ， 随机生产模拟 方法还 随机生产模拟方法 ， 可 以获得 电力系统方案 中各个发 电机组 的生产 能够起到为处理各种运行 问题提供相关数据 的作 用 ， 比如依 照各 个 费用 、 期望 的生产 电能以及 电源 的可靠性指标 ， 为决策 电源 的规 划 时期的运行指标进一步优化或调整检修发 电机组 的具 体计划 ， 再 比 提供精确性 的反馈信息 。 如依照 各个时段 的运 行指标优化 同其 他 电力 系统进行 电力或 电量 ３ ． ２在电力系统运营中应 用举 例 交换的方案等 。 例如， 随机生 产模 拟在 电力系统发 电机组组 合 中的应用 ： 发 电 在 当代 的电力市场 中， 随机生产模拟方法必然会在 电价 的预测 机机组 的组合 主要指 的是在 电力 系统受设备 与操作的约束之下 ， 确 与监管 、 辅 助性 服务 的定价 以及评 估投资的风险等诸多方面发挥其 定机组 的调度 与安排等 问题 。在此决策 中 ， 需要 明确各机组 的发 电 重要作用 ， 必然会具有非 常广 阔的发展前景 。 量、 机组的启停 、 燃料 的种类及系统的备用电量等具体 内容 。 发 电机 ２随机生产模拟在 电力 系统可靠性评估中的应用 组组合 问题 的解决方法 主要包括分支定界法 、 动态规划法 以及混 合 与传统 电力系统采用 的可靠性算法相对 比 ， 随机生产模拟方 法 整数规划法等等 。在发 电机组 的组合 中运用 随机生产模 拟方法 ， 其 不仅能够反映出 电力系统的 电量约束等运营状况 ， 还可 以为企业提 主要功能就是按照既定 的机组调度与安排计划 ， 计算各具体计划 的 供许多与成本相关的信息 。所 以， 其应 该在未来的可靠性评估与辅 实用 性与经济性指 标 ， 以便为各个计划 的分析 、 考 核 以及优 化提供 助性服务 的分析 中发挥重要作用。 重要 依 据 。 结束 语 ２ ． １电力系统的可靠性评估 对 电力 系统进行可靠 性评 估通常是 通过对 电源和负 荷的分析 电力系统 中的随机 生产模拟方 法是通过 对发 电机组 的生产状 与研究实现的 ，这种评估不仅与发 电厂 的容量 、 系统的发 电量 以及 况进 行优化 ， 关注发 电机 组 中的随机性 故障与负荷 的随机性 ， 以便 系统 的负荷相关 以外 ， 还会 受到许多其他 因素的影 响 ， 比如 电力 系 计算 出各个 电厂在最优 的运行状况下 的发 电量 、 电力 系统 的生产 成 统 中水 电站 的水文状况等 。 本 以及可靠性 指标 ，它 已经广泛 地应用在 电力 系统 的生产 成本分 随机生 产模 拟方法能 够同时关注 系统机组 随机性故 障的特征 析 、 可靠性评估等许多方面。 在现代电力市场 中 ， 各个市场主体都想 与水文 特征 ， 我国许多 电力系统 的水 电比重相对较大 ， 各个 水 电站 获得更大 的经济效益 ， 故而会更加重视经济和安全 的协调 。而 随机 在不 同月份 的来水量存在较大 区别 ， 系统在枯水季受水量 限制可 能 生产模拟方法可 以很好地完成 电力 系统经 济性 和安全性 的评估 ， 为 会 出现 巨大 的空 闲容量 ， 而随机生产模 拟这一方法能够有效地解决 电力 系统 的调度 以及为发 电厂商提供安排 电力系统运 营方案 的重 此种问题 。 要工具 。在不久 的将来 ， 相 信随机生产模拟在 电力系统 中一定会 获 ２ ． ２ 制 定机组的检修计划 得 更 为广 泛 的应 用 与发 展 。 参 考 文 献 定 时检修 电力系统 中的发 电机组 ， 对于系统运行 的可靠性有 重 要影响 。 制定发 电机组 的检修计划实际上是带有约束性 条件 的优 化 【 １ 】 李 林川， 王锡 凡， 王 秀丽 ． 基 于等效 电量 函数 法的 互联 电力 系统随 问题 。如果检修计划能够满足全部约束性条件 ， 那此计划就是可行 机 生产模 拟 中国电机工程 学报． ２ ０ １ ０ （ ３ ） ． 的。而在众多可行性方案 当中 ， 存在最佳 目标 函数值 的就是最优 方 【 ２ ］ 周 景宏， 胡兆光， 田建伟 等． 含 能效电厂的 电力 系统生产模 拟【 Ｊ １ ＿ 电 ２ ０ １ ０ （ １ ８ ） ． 案 。通常 ， 约束条件可以分成 时间性约束 、 间隔性 约束 、 连续性 约束 力 系统 自动化 ． 以及周期性约束等 。 而系统优化 的主要 目标则应是 在满 足机组检修 ｆ ３ １ ＿ ｒ － ＿ 秀丽， 陈皓勇， 甘 志． 应用 随机 生产模拟 的发 电 系统可靠性评 估 Ｊ ＿ １ ．电 力 系统 自动化 ． ２ ０ ０ ９ （ ２ ３ ） ． 要求与约束 的情况下 ， 尽量减 小停 运对电力系统正常运行 的不利影 方 法 ［ 响， 提高电力系统的安全性和经济性 。安排检修计划 的常用方法 包 ［ ４ ］ Ｃ ａ ｒ ａ ｍａ ｎ ｉ ｓ Ｍ Ｆ ｌ ｅ ｃ ｋ Ｗ Ｓ ｔ ｒ ｅ ｍ ｅ ｌ Ｊ ｅ ｔ １ ａ ．Ｐ ｒ ｏ ｂ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ Ｐ ｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｔ ｉ ｎ ｇ ，Ａｎ Ｉ ｎ ｖ ｅ ｓ ｔ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ａｈ ｅ ｒ ｎ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ Ａｌ ｇ ｏ ｉ ｒ ｔ ｈ ｍｓ ．Ｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｉ ｒ ｃ ａ ｌ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ 括等风 险度法 、 等备 用容量法 、 等备用率法等 ， 这些都可 以采用 随机 Ｃｏ 生产模拟方法来实现 。 比如等风险度法指的就是在 全面考虑 电力 与 Ｓ Ｅ ｎ ｅ ｒ ｇ ｙ Ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｓ ． ２ ０ １ ０ （ ￣． 电量等约束性条件的前提下 ， 运用随机生产模拟这一方法计算 出检 Ｃ Ｓ ｌ Ｗａ ｎ ｇ Ｘ ｉ ｕ ｌ ｉ Ｗａ ｎ ｇ Ｘ ｉ ｆ ａ ｎ ．Ｐ ｒ ｏ ｂ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ Ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｐ ｏ ｗ ｅ ｒ Ｓ ｙ ｓ — 修 中各个时段可能存在 的风险度 ， 以寻求能够使各个时段可靠性 尽 ｔ ｅ ｍｓ ｗ ｉ ｔ ｈ Ｍｕ ｌ ｔ ｉ ｐ ｌ ｅ Ｈｙ ｄ ｒ ｏ ｐ ｏ ｗｅ ｒ Ｕ