电力系统优化调度研究

电力系统优化调度研究

发表时间：2019-12-12T14:33:33.463Z 来源：《河南电力》2019年6期作者：胡长海

[导读] 本文从电力系统安全经济性的角度出发，对电力系统的优化调度进行了全面的分析，针对电力系统额运行提出了优化措施。

（国网大庆供电公司 163458）

摘要：本文从电力系统安全经济性的角度出发，对电力系统的优化调度进行了全面的分析，针对电力系统额运行提出了优化措施。希望文章中涉及的相关理论能够为电力系统的实际运行提供一个理论指导作用。

关键词：电力系统；优化调度；时间尺度

随着国家大力实施电力行业市场化建设，大力提倡建设资源节约型社会。电力行业在面对着市场化竞争带来的机遇同时，电力系统的运行不稳定性因素也随着增加。因此，研究电力系统的优化调度机制，提高电力系统的智能化控制水平，对于保证电网的安全运行具有至关重要的作用。

1.电力系统优化调度的构建

1.1电力系统优化的研究

传统的电力系统运行优化仅仅是将独立的影响电网运行稳定性因素进行单独分析研究，并没有分析各个影响因素之间的联系，特别是缺少电力环节上基于空间、时间尺度的调度交易计划，缺少对电力系统的安全经济性考虑。对电力系统的优化调度计算工作仅仅是通过人工进行协调修正，这样使得电力系统的决策智能化大打折扣，往往达不到理想的需求。

电力系统优化调度研究其实质就是使电力系统保持在一个最优运行状态，因此，在对电力系统进行模型建设工作中，需要考虑电力系统基于时间以及空间上的动态变化量，具体来讲主要是将时间以及空间尺度、电力生产环节上对动态变化进行分解为具体的某个日、周、月条件下对动态运行的优化调度以及电力系统中形成的误差以及电网运行产生的阻塞的在线校正与不同区域、省份的电网调度问题等。偏差及电网阻塞的在线校正包括了基于自动发电控制以及电网阻塞的在线校正，并在此前提下，获得一个电力系统运行的最优解法来协调控制时间和空间尺度的优化运行，保证电力系统在秉承公平、公开、公正的条件下能够安全稳定的运行。总的来讲，电力系统优化运行主要是基于系统优化调度理论来对电网的运行经济性条件下对电力系统内部内部存在的影响因素进行优化协调，确保系统能够达到最大的经济运行效益与环境效益。

基于电力系统不同时间段的平衡优化调度措施其本质是对系统内部的电力负荷进行优化调度，一般都是在安全约束条件以及经济性的成本最小化的调度。偏差及电网阻塞校正控制是对每个时间段内发生的电网阻塞以及功率不稳定条件为前提下进行的调度工作，此种情况一般应用于调度较小，回复时间较短的情况，在最近点进行控制目标的选取工作。

1.2 电力系统优化调度的因素

（1）对空间尺度进行调度时，需要考虑各级调度之间在年度、月度、周、日等时间段上平衡关系，即在某个时间段条件下实现交易计划以及平衡优化方面的协调。

（2）对时间尺度以及空间尺度上的协调调度工作。同时考虑到年度、月度、周、日前、滚动、实时平衡优化调度、偏差及电网阻塞在线校正控制之间的协调。

（3）电力系统优化调度工作要求对电力生产过程中的发电、输电、配电以及并网销售等环节进行协调工作。同时，需要考虑电力市场的竞争，充分考虑到电力系统的节能、环保概念。

（4）在考虑电力系统的经济性和安全性的条件下，对电力系统的优化协调包括对电力系统的经济目标与安全目标的实现。两个目标之间的协调工作主要是通过何种手段来同时保证电力系统的经济运行和安全运行，同时如何在安全目标的条件下是实现电力系统经济效益的最大化。

（5）在对电力系统进行有功与无功控制对象的调节过程中需要对有功和无功运行状态下对电力系统的出力和控制问题进行调节，通过对有功与无功的不同状态下进行运行优化调节来保证电力系统在安全运行的前提下，获得最大的经济效益。

（6）对电力系统优化调度的过程中，要充分考虑“三公”原则。即做到电力系统优化调节过程中的公开、公平、公正。

2.基于不同角度的电力系统优化调度

2.1 在兼顾安全与经济的优化目标上的协调

电力系统优化调度中对安全警戒性协调的研究主要是怎样在安全与经济的目标下来实现电力系统运行的效益最大化。电力系统优化调度的过程中所受的约束与效益最大化问题其本质上也就是关于系统的安全性与经济性问题，如何在安全与经济的前提下实现利益的最大化目标。电力系统的优化调度的目标与约束条件之间从一定程度上来说是一种基于对偶的关系，这种对偶的关系主要包括了两层意义：

1、目标与约束条件之间能够通过某种方式进行转化，这种转化关系在线性条件下已经得到了全面认证，而在非线性规划条件下也得到了局部验证；

2、当安全约束越严格时，电力系统的优化经济性就越差，因此，为了保证电力系统能够较好的优化效果，在确保电网能够安全运行的前提下，适当的放宽安全约束条件。

2.2与电网安全稳定控制策略的协调

在电力系统进行空间和时间尺度的调整上，需要根据年度、月度、周、日、电力系统的实时优化调度、偏差以及电网阻塞的调度控制，都要求进行严格的安全校核，同时在对电力系统进行校核过程中，要与相关的安全稳定控制策略相互协调，有效提高电力系统的科学调度，保障电力系统的输电能力。电网的各断面之间的输电极限是表征电网运行稳定性的特征量，在通常条件下，各个断面的输电极限可以采用对电网的离线数据分析，并通过稳定的计算机程序来进行计算获得，获得的稳定极限都是在假设电网在受到严重运行数据得到，因此这个结果这个结果具有相当程度的保守性，可能对电网的实际输送能力没有进行充分利用。而采用动态安全评估体系考虑的是运行状态下的电力系统的稳定极限，是在电力系统的运行状态下对系统的所有可能发生的故障进行的动态系统评估，并获得此种运行条件下电网断面的稳定极限，然后根据获得的稳定极限来对线路潮流以及实时计划进行校核，并对不能满足这种条件的调度计划进行科学校正，通过这

种手段来有效改善电力系统的输电能力。

2.3电力系统优化调度与“三公”调度的协调

“三公”调度对于各个发电企业来讲，要在遵循“三公”调度的原则下进行电力生产的调度，并按照相关规定进行调度信息的披露。“三公”调度其本质就是实现电力系统各个方面利益的安全协调工作，他是一个极为复杂的系统工程，不仅需要符合国家的相关法律法规体系，同时也要满足电力行业各方利益的需求。在没有进行市场化改革之前，都是根据国家制定的相关发展规划来制定年度发电计划，电力系统调度机构必须根据政府制定的年度发电计划等比例的完成年度的发电计划，当遇到电网输送不足以满足要求时，则要根据对电网约束的科学分区进行电网运行的调整和控制，以保证区域内的机组能够根据等比原则来实现发电量；电力行业进行市场化改革后，电力企业根据电力市场的运营规则来实现电力系统的“三公”调度，要求在确保电网能够安全运行的前提下，切实遵守“三公”调度的原则来对电力系统进行优化调度。

3.结语

当前国内的电力市场还处于一个不断完善的过程中，对电力系统的优化调度工作仍处于一个初始研究阶段，相应的研究理论并没有得到实际的应用，随着电力行业需求的提高，电力系统的优化调度技术水平的提高有助于我国智能电网的建设，保证电力系统安全、稳定的运行。

参考文献：

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[2]刘明波，程莹，林声宏.求解无功优化的内点线性和内点非线性规划方法比较【J】电力系统自动化，2002，26（1）：22-26