智能电力系统中经济调度策略的研究.docx

本科毕业论文（设计）论文题目：智能电力系统中经济调度策略的研究电的出现给人们的生活带来了便利，也快速推动着人类文明的发展。随着对电的深入研究也随着社会的不断发展进步，直到今天人类的生活和各行业的发展几乎已经离不开电力的支持，国家经济的发展也与电力系统稳定安全运行到了密不可分的地步。电能作为作为可再生资源，有着清洁、高效、便利的能源消费形式的优点。人们对于电力的需求量也越来越大，急需一个能够快速、方便、智能化管理电能的电力系统出现。因此，开始了对智能电力系统进行研究，它是一种利用先进的传感量测、信息通信、自动控制、新型材料、先进储能等技术，与电力系统中发输配变用和调度各环节基础设施高度集成，具有多指标自优化运行能力，高度信息化、自动化、互动化的新型现代化电力系统。它既具备计算机的智慧性，又具备自动化的特征，同时还具备通信技术的优势。经济调度问题在电力系统的运行与控制中占据着非常重要的位置，它直接影响着电力系统运行的经济性与安全性。经济调度策略是在保证电力系统安全、可靠运行的条件下，对每台机组的功率进行合理配置，以保证电力系统的总体运行费用为最小值。在满足供需均衡和其它限制的前提下，使发电费用最小。经济调度策略的目标是追求某个研究时段内所有开机机组的运行成本最小，约束条件包括电力供需平衡及机组出力限制，优化变量是每台机组的出力。经济调度策略的优势是指在电力系统的安全和电能质量不变的情况下，对能源和设备进行合理的利用，以最低的发电成本或燃料费用来确保对用户稳定地供电。在电力系统的运行过程中，采用经济调度策略能够有效地改善电力系统运行状况，提高系统运行可靠性。针对上述问题，提出了一种基于智能电网的智能电网优化调度策略，并通过一种基于一致性的优化算法，将发电设备的增量费用与柔性电网的增量收益进行协调，从而实现了智能电网优化调度。通过分布式优化的方式来求解经济调度问题，将分布式优化方法与多智能体系统相结合，进行求解。通过仿真实验分析得出分布式优化策略有良好的收敛性。关键词：智能电力系统；经济调度策略；分布式优化论文类型：理论研究AbstractTheemergenceofelectricityhasbroughtconveniencetopeople'slivesandrapidlypromotedthedevelopmentofhumancivilization.Withthein-depthresearchonelectricityandthecontinuousdevelopmentandprogressofsociety,untiltoday,humanlifeandthedevelopmentofvariousindustriesarealmostinseparablefromthesupportofelectricity.Thedevelopmentofthenationaleconomyisalsocloselyrelatedtothestableandsafeoperationofthepowersystem.Asarenewableresource,electricityhastheadvantagesofbeingaclean,efficient,andconvenientformofenergyconsumption.Thedemandforelectricityisalsoincreasing,andthereisanurgentneedforapowersystemthatcanquickly,conveniently,andintelligentlymanageelectricity.Therefore,researchonintelligentpowersystemshasbegun.Itisanewmodernpowersystemthatutilizesadvancedtechnologiessuchassensormeasurement,informationcommunication,automaticcontrol,newmaterials,andadvancedenergystorage,andishighlyintegratedwiththeinfrastructureofvariouslinksinpowergeneration,transmission,distribution,transformation,andscheduling.Ithastheabilitytoselfoptimizeoperationwithmultipleindicators,andishighlyinfbrmationized,automated,andinteractive.Itpossessesboththeintelligenceofcomputersandthecharacteristicsofautomation,aswellastheadvantagesofcommunicationtechnology.Theeconomicdispatchproblemoccupiesaveryimportantpositionintheoperationandcontrolofthepowersystem,whichdirectlyaffectstheeconomyandsafetyofthepowersystemoperation.Theeconomicdispatchstrategyistoallocatethepowerofeachunitreasonablywhileensuringthesafeandreliableoperationofthepowersystem,inordertoensurethattheoveralloperatingcostofthepowersystemisminimized.Minimizepowergenerationcostswhilemeetingsupply-demandbalanceandotherconstraints.Thegoalofeconomicdispatchstrategyistopursuetheminimumoperatingcostofallstart-upunitswithinacertainresearchperiod,withconstraintsincludingpowersupplyanddemandbalanceandunitoutputlimitations.Theoptimizationvariableistheoutputofeachunit.Theadvantageofeconomicdispatchstrategyreferstothereasonableutilizationofenergyandequipmentwhilemaintainingthesafetyandqualityofthepowersystem,ensuringstablepowersupplytouserswiththelowestgenerationorfuelcosts.Intheoperationprocessofthepowersystem,adoptingeconomicdispatchstrategiescaneffectivelyimprovetheoperationstatusofthepowersystemandimproveitsreliability.Inresponsetotheaboveissues,asmartgridoptimizationschedulingstrategybasedonthesmartgridisproposed,andaconsistencybasedoptimizationalgorithmisusedtocoordinatetheincrementalcostsofpowergenerationequipmentwiththeincrementalbenefitsoftheflexiblegrid,thusachievingtheoptimizationschedulingofthesmartgrid.Theeconomicdispatchproblemissolvedbymeansofdistributedoptimization,andthedistributedoptimizationmethodiscombinedwithmulti-agentsystemtosolveit.Throughsimulationexperiments,itisfoundthatthedistributedoptimizationstrategyhasgoodconvergence.Keywords:Intelligentpowersystem;Economicdispatchstrategy;DistributedoptimizationPaperType:TheoreticalResearch目录摘要IABSTRACTII目录IV1绪论11.1 研究背景及意义11.2 国内外研究现状21.3 主要内容22智能电力系统及经济调度介绍42.1 智能电力系统介绍42.2 经济调度策略介绍52.3 本章小结63智能电力系统中分布式经济调度的基本模型83.1 分布式经济调度策略模型假设83.2 分布式经济调度策略模型建立83.3 分布式经济调度策略模型93.4 本章小结134仿真实验和结果分析144.1 仿真实验144.2 结果分析154.3 本章小结18结论19参考文献21致谢221绪论1.1 研究背景及意义随着对电的深入研究也随着社会的不断发展进步，直到今天人类的生活和各行业的发展已经离不开电能了，国家经济的发展也与电力系统稳定安全运行到了密不可分的地步。电力作为可再生资源，有着清洁、高效、便利的能源消费形式的优点，在能源的供应与使用领域里中将占据重要地位，这对电力系统更加高智能化发展提出了迫切要求。随着发展“智能电力系统''一词也出现了，新一代电力系统是在原有电力系统的基础上，通过对新技术的融合发展而来的。它是在现有电力系统的基础上，通过对现代信息技术、计算机技术、通信技术、自动化技术和网络技术等新技术的融合，发展而来的。其目的就是要使电网自动化程度更高，从而使电网更可靠、更灵活、更稳定和更安全。在电力系统的运行和控制中经济调度问题一直以来都占有很重要的地位。其目的就是用最小的发电成本发出最多的电。随着电力系统逐渐发展进步，用于以前电力系统的经济调度方法很难适应于现在的智能电力系统。同时，随着全球能源的短缺和环境污染问题日益严重，各国政府都在加强对环境的保护，节约能源、提高效率等方面做了大量工作。因此，在电力市场条件下，电力系统既要满足用户对电能质量、可靠性和经济性的要求，又要减少环境污染，在能源利用方面达到最优化。因此，随着我国社会经济水平和人们生活水平的不断提高，人们对于电力系统经济调度问题也越来越重视。根据电力系统运行中存在的多种约束，如最大负荷约束、最小功率约束、最大/最小网络拓扑结构约束等，采用最优的方法来确定电力系统运行费用的最优值。目前，电力系统经济调度问题的研究方法主要有：优化方法、人工智能方法、数学规划方法、随机优化方法等。这些方法在电力系统经济调度问题的求解过程中各有优势，也各有缺陷。而目前如何将这些约束条件转化为数学模型来求解这一问题已经成为目前研究和解决这一问题的一个重要方向。智能电力系统利用电力系统的实时动态监测系统中的动态监测和高级运算功能，能更好的实现经济调度。随着环境污染越来越严重国家提出了可持续发展的战略方针，如何节约能源资源问题越来越受到各方面的重视。对