常規(guī)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型分析綜述電力系統(tǒng)常規(guī)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型通常是針對(duì)于火電機(jī)組出力情況，以火電機(jī)組煤耗量最小即發(fā)電成本最小作為經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型的目標(biāo)函數(shù)。約束條件包含功率平衡約束、機(jī)組出力上下限、爬坡約束及備用容量約束等。1.1目標(biāo)函數(shù)1）火電機(jī)組燃煤成本最小電網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)調(diào)度有以下兩種模式：靜態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式及動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式。兩者的區(qū)別主要在于靜態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式針對(duì)單一時(shí)段內(nèi)滿足給定的各項(xiàng)限制條件下實(shí)現(xiàn)煤耗量最小，即經(jīng)濟(jì)利益最大化，靜態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式下目標(biāo)函數(shù)表示為： （1.1）式中，F(xiàn)a為機(jī)組運(yùn)行總成本，N為電網(wǎng)運(yùn)行機(jī)組數(shù)目，pi為火電機(jī)組出力值，查閱資料可知，常規(guī)的火電機(jī)組煤耗特性為二次曲線表達(dá)形式，在無(wú)其余限制因素下，火電機(jī)組煤耗特性函數(shù)為： fup(p式中，ai、bi、ci均為為第i臺(tái)火電機(jī)組燃煤發(fā)電時(shí)的特性系數(shù)，可由實(shí)測(cè)得到。根據(jù)實(shí)際運(yùn)行情況，對(duì)于火電機(jī)組中的汽輪機(jī)，當(dāng)上一級(jí)氣門處于完全打開(kāi)狀態(tài)時(shí)，其下一級(jí)進(jìn)氣閥如果突然開(kāi)啟，上一級(jí)氣門的蒸汽流動(dòng)會(huì)受到下一級(jí)氣門的影響，會(huì)在火電機(jī)組原有的煤耗特性函數(shù)上增加一個(gè)躍變現(xiàn)象，該效果被定義為閥點(diǎn)效應(yīng)。此時(shí)火電機(jī)組的煤耗關(guān)系不能僅用二次曲線量化，閥點(diǎn)效應(yīng)造成了煤耗關(guān)系不再線性化，結(jié)合文獻(xiàn)REF_Ref69997772\r\h[12]所述，在原有煤耗曲線中添加正弦函數(shù)以表征實(shí)際運(yùn)行中的火電機(jī)組煤耗情況，考慮閥點(diǎn)效應(yīng)后的火電機(jī)組煤耗函數(shù)描述為： （1.3）式中，ei、fi為第i臺(tái)火電機(jī)組的閥點(diǎn)效應(yīng)系數(shù)，pi對(duì)于電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式而言，不僅需要考慮在某一時(shí)段內(nèi)各機(jī)組出力計(jì)劃制定問(wèn)題，同時(shí)需要考慮各個(gè)時(shí)段的相互聯(lián)系，在滿足預(yù)測(cè)負(fù)荷需求的情況下，制定各時(shí)段內(nèi)火電機(jī)組出力計(jì)劃，以追求經(jīng)濟(jì)利益最大化為目標(biāo)，而本文所描述的日內(nèi)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模式更適合用動(dòng)態(tài)經(jīng)濟(jì)調(diào)度模型量化，動(dòng)態(tài)調(diào)度下的目標(biāo)函數(shù)變?yōu)椋? （1.4） （1.5）式中，t為運(yùn)行中某一時(shí)間段的時(shí)段標(biāo)號(hào)，T為日內(nèi)運(yùn)行總時(shí)段數(shù)，pi,t為t時(shí)段第i臺(tái)火電機(jī)組提供的有功功率值，fup(pi,t2）綜合購(gòu)電成本最小電網(wǎng)企業(yè)希望以最低購(gòu)電成本購(gòu)得所需電，由此產(chǎn)生的購(gòu)電成本函數(shù)為： （1.6）式中，F(xiàn)r為電網(wǎng)企業(yè)購(gòu)電成本，ωi,t為在t時(shí)段第1.2約束條件對(duì)于火電機(jī)組，其主要約束條件包含出力極限約束及爬坡約束等；對(duì)于整個(gè)運(yùn)行的電力系統(tǒng)，主要約束條件包含系統(tǒng)功率守恒約束、預(yù)留容量備用約束及線路（斷面）潮流約束等。1）出力極限約束每一臺(tái)火電機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行中都會(huì)存在出力區(qū)間，其允許出力的下限值一般為火電機(jī)組正常開(kāi)啟運(yùn)行時(shí)的啟動(dòng)臨界功率，其允許出力的上限值一般為規(guī)定的額定輸出功率，其約束條件描述為： pimin≤式中，pimin為火電機(jī)組i的出力下限值，pi2）爬坡速率約束爬坡約束可分為以下三種類別：第一類為機(jī)組開(kāi)啟運(yùn)行爬坡約束，當(dāng)火電機(jī)組開(kāi)機(jī)運(yùn)行時(shí)，使機(jī)組從出力為零達(dá)到機(jī)組至允許出力的下限值，需要一定時(shí)間至開(kāi)啟運(yùn)行狀態(tài)；第二類為機(jī)組關(guān)停爬坡約束，當(dāng)機(jī)組停止運(yùn)行時(shí)，使機(jī)組從較大出力或額定出力減至機(jī)組正常關(guān)停，需要一定時(shí)間至關(guān)停狀態(tài)；第三類為上、下爬坡約束，當(dāng)火電機(jī)組需要在某時(shí)段改變出力值時(shí)，其改變會(huì)受到該約束限定。通常其約束條件描述為： ??i,dT式中，?i,u為火電機(jī)組i的向上爬坡速率，?i,d為火電機(jī)組i的向下爬坡速率，3）功率平衡約束電力系統(tǒng)在運(yùn)行中保持功率平衡是指火電機(jī)組產(chǎn)生的功率與系統(tǒng)負(fù)荷的所需功率時(shí)刻保持平衡，其約束條件描述為： （1.9）式中，pLoad,t為在t時(shí)刻接入的負(fù)荷，即t時(shí)刻的負(fù)荷需求；pLoss,t為在4）系統(tǒng)備用容量約束當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)值與實(shí)際上網(wǎng)值存在差值時(shí)，電網(wǎng)中需要預(yù)留一定的備用容量通過(guò)調(diào)峰機(jī)制保證系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)行，防止出現(xiàn)因發(fā)電用電量不匹配導(dǎo)致出現(xiàn)電網(wǎng)電壓下降等負(fù)面影響。熱備用容量與冷備用容量為備用的兩種形式，本文中使用熱備用這一概念，即正在運(yùn)行的火電機(jī)組所能輸出的最大功率與上網(wǎng)負(fù)荷之差，用以應(yīng)對(duì)系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測(cè)誤差對(duì)電力系統(tǒng)的影響，電網(wǎng)所需的熱備用容量應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)運(yùn)行規(guī)范及實(shí)際運(yùn)行狀況加以調(diào)整。通常其約束條件描述為： （1.10）式中