[发明专利]一种计及污染物扩散里程的电力系统经济调度方法

说明书

本发明公开了一种计及污染物扩散里程的电力系统经济调度方法，包括如下步骤：确定待调度电力系统的运行参数和环境参数；确定电力系统中火电厂污染物扩散的基本模型；基于污染物扩散模型建立污染物里程的模型；结合污染物里程模型，搭建涉及环境的经济调度模型；采用多目标优化算法对模型进行求解，得到环境经济调度策略。本发明建立了污染物里程的宏观概念，并由具体指标来衡量污染物扩散给环境带来的影响。

技术领域

本发明涉及电力系统优化运行与控制领域，具体涉及一种计及污染物扩散里程的电力系统经济调度方法。

背景技术

近年来，中国的环境污染问题日益受到大众的关注和重视，由大气污染带来的恶劣影响也得到了广泛的关注。电力工业是大气污染的主要源头之一，据相关调查研究显示，火力发电贡献了中国每年SO₂排放量的31％，NO_x排放量的30％。

在当前的研究中，学者专注于进行源头控制，但学者多采用排放量限制和污染排放权管理等形式进行“一刀切”式的管理，不仅没有因地制宜具体评估工业排放的大气污染，尤其并没有考虑到污染物的复杂的扩散过程给整个社会带来的影响。

同时，污染物扩散的过程也是极其复杂的，若能通过建立模型，追踪污染物的扩散轨迹，同时宏观评价污染物的扩散影响，这无疑是能有效降低火电厂排放污染物给环境给社会带来的危害的。

发明内容

为了克服现有技术存在的缺点与不足，本发明提供一种计及污染物扩散里程的电力系统经济调度方法。

本发明建立污染物扩散里程的概念，追踪污染物扩散的轨迹，综合评估污染物扩散造成的影响，同时，建立计及污染物里程和发电经济成本的两目标调度模型，最后针对模型采用NSGA-II算法进行求解，确定调度方案，使系统调度方案充分考虑其环境成本和经济成本。

电力系统经济调度是指在满足安全和电能质量的前提下，合理利用能源和设备，以最低的发电成本或燃料费用保证对用户可靠地供电的一种调度方法。

本发明采用如下技术方案：

一种计及污染物扩散里程的电力系统经济调度方法，包括如下步骤：

确定待调度电力系统的运行参数和环境参数；

确定电力系统中火电厂污染物扩散的基本模型；

基于污染物扩散模型建立污染物里程的模型；

结合污染物里程模型，搭建涉及环境的经济调度模型；

采用多目标优化算法对模型进行求解，得到环境经济调度策略。

所述运行参数包括各机组的发电功率上下限，爬坡速率，系统调度日的24h负荷及线路传输功率限制；环境参数包括温度，湿度，气压，风速及大气稳定等级。

所述确定火电厂污染物扩散的基本模型，具体是采用高斯烟团模型作为扩散基本模型，模型如下：

其中，τ，t′分别表示污染烟团的排放时刻和监测时刻；σ_x(τ,t′)，σ_y(τ,t′)，σ_z(τ,t′)分别为污染物烟团在x，y，z三个方向上的扩散参量；x_c(τ,t′),y_c(τ,t′),z_c(τ,t′)为扩散过程中的烟团中心位置坐标；

烟团位置追踪模型为：