[發明專利]考慮大氣環境質量約束的電力系統運行調度方法

有效

• 申請號: 201810576119.1
• 申請日: 2018-06-06
• 公開（公告）號: CN108767849B
• 公開（公告）日: 2020-11-17
• 發明（設計）人: 婁素華;呂夢璇;吳耀武;王永燦
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 李智;曹葆青

1.一種考慮大氣環境質量約束的電力系統運行調度方法，其特征在于，包括：

基于連續高架點源的高斯煙羽擴散模型，以煤電機組為污染物排放點源，選取負荷中心為采樣點，通過Pasquill-Gifford-Turner擴散曲線獲得相應的擴散參數，由所述擴散參數建立適應電力系統發電調度的燃煤污染物擴散模型，其中，所述燃煤污染物擴散模型表示由燃煤發電產生的污染物項目在不同空間位置的濃度；

基于所述燃煤污染物擴散模型，并參考國家環境空氣質量標準中對于不同污染物項目在預設時間的平均濃度限值，建立大氣環境質量約束；所述大氣環境質量約束為：其中，N_T為調度時段數；N_G為系統內機組數；為負荷處污染物在N_T小時內的平均濃度的上限值；C(g,d,t)為t時段煤電機組g在負荷d處帶來的污染物濃度m小時平均值，m＝1；t為調度時段；

基于所述大氣環境質量約束，建立考慮大氣環境質量約束的電力系統運行調度模型，由所述電力系統運行調度模型進行電力調度，其中，所述電力系統運行調度模型以最小化電力系統運行成本為目標函數；

其中，所述建立適應電力系統發電調度的燃煤污染物擴散模型，包括：

基于所述高斯煙羽擴散模型，以煤電機組為污染物排放點源，選取負荷中心為采樣點，通過Pasquill-Gifford-Turner擴散曲線獲得相應的擴散參數，進而由所述擴散參數得到所述負荷中心地面處的煤電污染物的10分鐘平均濃度為：其中，t₁₀表示采樣間隔，為10分鐘；C(g,d,t₁₀)為采樣時段內煤電機組g在負荷d處造成的污染物濃度10分鐘平均值；和分別為采樣時段內橫向與垂直大氣擴散參數；為采樣時段內煤電機組g的排放源強；為采樣時段內的平均風速；為采樣時段內負荷d距煤電機組g的橫風向距離；H_g為煤電機組g的有效源高；

由針對所述煤電污染物的10分鐘平均濃度進行校正以得到各研究時段內的m小時的平均濃度，其中，Q_g(P_g,t)＝α_gP_g,t²+β_gP_g,t+γ_g，t為調度時段；Δt為時段間隔，取m小時；C(g,d,t)為t時段煤電機組g在負荷d處帶來的污染物濃度m小時平均值；a為校正指數；K_g,d,t為t時段內煤電機組g在負荷d處導致大氣污染的濃度計算系數；P_g,t為t時段煤電機組g的有功出力；α_g,β_g和γ_g為機組g的排放參數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述高斯煙羽擴散模型為：其中，x軸向取平均風向，指向下風向；y軸向取橫側風向；z軸向取為鉛垂方向；C(x,y,z)為采樣點的燃煤污染物濃度；(x,y,z)為采樣點在煙羽擴散坐標系中的坐標；Q為單位時間排放的污染物質量；v為平均風速；H為有效源高；σ_y為橫向大氣擴散參數，σ_z為垂直大氣擴散參數。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述大氣環境質量約束，建立考慮大氣環境質量約束的電力系統運行調度模型，包括：

考慮所述大氣環境質量約束的電力系統運行調度模型以最小化電力系統運行成本為目標函數，其中，所述目標函數為S_g,t為機組g在時段t的啟動成本；a_g,b_g和c_g為機組g的燃料成本系數。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述電力系統運行調度模型的約束條件包括：系統功率平衡約束、線路輸電容量約束、機組運行約束與大氣環境質量約束，所述機組運行約束包括：最小開停機約束、最大最小出力約束和爬坡約束。