基于内点法的厂级负荷优化调度

文/潮　铸

基于内点法的厂级负荷优化调度

文/潮铸

随着电力系统规模的日益扩大，电力系统运行的经济性日显重要，厂级负荷优化调度就是其中一个非常重要的课题。据国内外统计资料表明，实现厂级负荷优化调度可降低电厂燃料消耗，取得非常可观的经济效益。

目前，电网对火电厂机组的调度绝大部分采用单机AGC模式，即将负荷指令直接发给每台机组。但是目前的机组负荷调度方式，不能在发电厂内部实现各台机组的最佳经济负荷分配，不能适应当前低碳经济和节能减排政策的要求。

1　厂级负荷优化调度数学模型

从数学模型上来看，厂级负荷优化调度属于大规模非线性规划问题，可以被写成如下的非线性规划标准型：

1.1目标函数

采用全厂发电总煤耗作为目标函数

式中G为发电机集合，PG为发电机有功出力。

1.2等式约束

等式约束条件为各机组负荷总和等于全厂负荷指令。

1.3不等式约束

不等式约束条件为各机组有功出力上下限。

2　计算流程

考虑具有等式约束及两界约束的非线性约束规划问题的一般形式如（1）。引入松弛变量l，u可以把上式化为只含变量不等式约束的规划模型。把目标函数改造为障碍函数，该函数在可行域内应近似于原目标函数f（x），而在边界时变得很大。因此可得到优化问题：

对于上述优化问题的内点法计算流程图如图1所示。其中，初始化部分包括设置各变量初始值、给定计算精度ε=10-6，最大迭代次数Kmax=50。

图1　电力系统最优潮流计算流程图

3　算例分析

本文以广东某电厂为例，该电厂装机3800MW，其中包括3台600MW机组及2台1000MW机组。以电厂总出力为3000MW的工况下进行计算，单机AGC模式下厂内机组根据机组装机容量按比例分配单机出力。所有仿真均为基于MATLAB2015环境。机组特性参数见表1，单机AGC模式与厂级AGC煤耗对比见表2。