泰山抽水蓄能电站运行决策分析系统的开发与应用

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1、信泰山抽水蓄能电站运行决策分析系统的开发与应用周坤1，杨明辉2，张健2，朱国锋3，郭少青3（1.泰山抽水蓄能电站有限责任公司，山东泰安271000；2.山东电力调度中心，山东济南250001；3.北京清大科越科技有限公司，北京100084）抽水蓄能电站对电网削峰填谷，蓄能电站调度运行决策分析系统，基于滚动决策思想分别建立了火电机组调峰平衡决策模型、抽水蓄能机组运行效益预估模型、抽水蓄能运行决策模型以及抽水蓄能运行效益后评估模型。实际应用表明，该系统能够充分发挥抽水蓄能机组对山东电网运行的安全性、经济性的作用关键词：抽水蓄能电站；行决策；TM6121004-9649（2011）09-

2、0068-04统调峰的需要，决策抽水蓄能电站是否投入运行。（3）可以人工设置抽水蓄能电站的多种运行方案，计算、分析各种方案的运行指标，从而对比选择合理的抽水蓄能运行方案。（4）提供抽水蓄能电站承担调峰、调频任务的最优运行模式。（5）可以决策抽水蓄能电站的优化调度计划。（6）可以实现抽水蓄能机组运行统计分析功能。引言0抽水蓄能电站是世界公认的可靠调峰电源，通过进行日内或周内的削峰填谷，抽水蓄能电站能够大幅度减小系统峰谷差，减少火电机组启停调峰次数；同时，抽水蓄能电站启动迅速、爬坡卸荷速度快，运行灵活，能够很好地适应电力系统负荷变化，进而总体设计思路改善系统中火电机组和核电机组的运行条

3、件，提高2电网经济效益［1-3］；此外，抽水蓄能亦可作为调频、调相、紧急事故备用电源，显著提高系统供电可靠性。面对山东电网调峰越来越困难、电网安全稳定运行和可靠供电面临更为严峻形势的情况，通过研究抽水蓄能电站调度、经营与运行维护模式，合理安排抽水蓄能电站的调度计划，对维护山东电网的安全稳定运行，实现节能优化调度［4-5］乃至低碳电力调度［6-7］，提高电网整体经济效益，具有重要的现实意义。为此，本文以电网经济调度为优化决策目标，设计了泰山抽水蓄能电站运行决策分析系统，为山东电网抽水蓄能机组调度运行提供了方便实用的工具。电网峰谷调节原则2.12．1.1调峰平衡顺序优先增加现有运行机组

4、出力进行调峰，即采用旋转备用机组调峰；在现有热备用容量无法满足峰值需要时，采用抽水蓄能机组在低谷时段抽水蓄能、负荷高峰时段发电调峰。2．1.2调谷平衡顺序优先采用现有运行的火电机组压负荷调谷；在现有机组压负荷仍满足不了系统低谷状态时，采用抽水蓄能机组进行抽水蓄能，综合考虑小容量机组停机与抽水蓄能机组开启的优化组合方案。系统设计需求1抽水蓄能机组运行优化决策系统框架依据峰谷调节原则，利用滚动决策思想将抽水蓄能机组调度运行优化决策过程分为4个非线性规划模型：火电机组调峰平衡决策模型、抽水蓄能机组运行效益预估模型、抽水蓄能机组运行决策模型以及抽水蓄能机组运行效益后估模型。最终制定出抽水蓄

5、能电站机组启停组合方案和机组日调度2.2为实现通过优化抽水蓄能电站的调度，保证山东电网安全经济稳定运行，运行决策分析系统设计需求为：（1）根据电网安全或经济运行等不同优化目标，研究并建立符合实际情况的抽水蓄能调度计划优化决策模型，并提出相应的算法。（2）可以根据系收稿日期：2011-03-20；修回日期：2011-07-06作者简介：周坤（1980—），男，山东泰安人，工程师，从事抽水蓄能自动化技术管理工作。E-mail:collectionset@163.com68摘要：改善火电机组运行环境具有决策；削峰填谷：A文章编号：重要意义。设计实现了山东泰山抽水，为抽水蓄能机组调度运行提

6、供了方滚动志码文献标运便实用的工具。中图分类号：图1抽水蓄能机组运行优化决策系统功能构成Fig.1Functionofpumpedstoragepowerstationanalysisanddecisionmakingsystem图2抽水蓄能机组运行优化决策流程Fig.2Flowchartofpumpedstoragepowerstationanalysisanddecisionmakingsystem信息与通信第9期周坤等：泰山抽水蓄能电站运行决策分析系统的开发与应用计划。抽水蓄能机组运行优化决策系统功能构成≤≤Σmax（Pi，t）≥Lm≤如图1所示。≤≤≤≤≤（1）≤≤Σmin

7、（Pi，t）≤Lv≤≤≤式中：i=0，…，n代表所有开机机组；t代表时段；max（Pi，t）、min（Pi，t）为t时间段编号i发电机组运行最大、最小可调出力。（2）考虑备用的情形。通过火电机组升降负荷进行调峰的条件为：≤≤Σmax（Pi，t）≥Lm+Rm≤≤≤≤≤≤（2）≤Σmin（Pi，t）≤Lv-Rv≤≤≤≤优化决策流程优化决策流程如图2所示。式中：Rm为预测峰值（最大负荷）的误差修正（可能的负荷增加）；Rv为预测的最小负荷误差（可能的负荷减少）。设正备用系数为