基于多目标动态优化调度的微电网模型及方法研究

基于多目标动态优化调度的微电网模型及方法研究
基于多目标动态优化调度的微电网模型及方法研究

基于多目标动态优化调度的微电网模型及方法研究

为双重优化微电网系统运行中的经济与环境目标,文章研究基于多目标动态优化调度的微电网模型,并利用鸟群算法(BSA)进行模型求解。并利用微电网算例进行仿真测试,结果表明:利用BSA求解基于多目标动态优化调度的微电网模型,可以实现对微电网系统运行的经济与环境双重优化。

标签:多目标动态;优化调度;微电网模型;鸟群算法

1 概述

微电网将新型清洁能源与分布式电源大规模接入电网,减轻传统电网过度依赖单一能源的缺陷,保证电网对用户供电可靠安全[1]。在我国,发展微电网技术意义重大。目前微电网技术的主要研究课题是妥善管理微电网内部分布式电源和储能运行,实验微电网经济、环境效益最大化[2]。然而微电网内部能源结构繁多、分布式电源类型多样、控制方式众多,这导致微电网能量管理和优化运行复杂,再加上微电网本身的多目标属性,进行多目标优化调度至关重要。关于微电网优化调度问题,国内外专家进行相关研究和分析,遗传算法、MSDS算法、微分进化算法等的应用,为优化调度研究提供了参考。本文基于经济与环境效益,构建多目标动态优化调度的微电网模型,并利用鸟群算法进行求解。鸟群算法可以突破种群多样性导致的易早熟问题,并具有较快的收敛精度和解集质量。

2 多目标动态优化调度微电网模型

多目标优化模型通常表示为:

其中,X表示优化变量,fi表示第i个优化目标,Ω为可行域;G和H则代表等式约束和不等式约束集合。

2.1 目标函数

微电网的价值表现在经济、技术、环境等多方面,本文主要基于经济与环境价值,因此目标函数表示为:

其中fc、fe分别表示环境目标和经济目标。X表示微电网优化调度中的优化变量。假定在动态优化调度模型中,则X可选用调度周期内各时段可调度电源输出功率、电网交换功能、储能充放电功率作为优化变量。

对于并网型微电网,譬如光伏、风机、蓄电池及發电机等,需要考虑购电所需成本、设备运行维护成本、燃料成本、蓄电池折旧成本以及经济成本,具体可表示为:

其中CELefc表示购电所需成本、CONM表示设备运行维护成本、CFuel表

微电网能量管理运行优化研究

微电网能量管理运行优化研究 发表时间:2017-07-03T11:17:13.947Z 来源:《电力设备》2017年第7期作者:侯方域陈灿灿 [导读] 摘要:主要研究微电网能量管理优化问题,提出了电网分级分布式衰减能量管理系统的建设方案,设计了电力预测,经济调度,需求响应和联络线功率控制等功能电网能源管理系统软件。 (国网晋城供电公司山西省晋城市 048000) 摘要:主要研究微电网能量管理优化问题,提出了电网分级分布式衰减能量管理系统的建设方案,设计了电力预测,经济调度,需求响应和联络线功率控制等功能电网能源管理系统软件。在此基础上,本文提出了一种基于改进遗传算法的最小化总运营成本目标的微电网,通过仿真验证了一种用于优化能量管理和算法有效性的新方法。 关键词:微电网;能源管理;分层优化;多代理系统 为了充分发挥低碳微电网的优势,经济,需要优化微电网功率调度,以最大限度地利用微型电源。根据微网系统的特点,提出了一套相对完整的微网能量管理系统,每个功能模块和主要任务的特点完善细节,系统可以实现综合监测,预测,时间和历史信息的微网系统的状态同步监测,预报警和预防控制以及微网电力多目标优化运行综合协调控制功能。微电网能量管理系统进一步完善微电网控制功能,提高微电网的控制精度和有效性,为开发和工程应用原型系统提供重要支撑。 微电网具有分布式发电(微)电源小型化和数量少的特点,微发电特性不同,发电和环境条件,如温度,风速,日照辐射密切相关,输出具有很大的随机性和挥发性。微电网中的负载将随时间,天气和经济因素而变化。这使得分布式发电设备的故障率也随环境条件和时间而变化,电源和负载程序之间的能量交换也变得更加复杂。 对于更多能源的微电网,能源管理系统需要从微电网系统的安全性,电源质量,经济和环境等方面全面控制。目前,微网系统网络结构框架,调度控制策略和控制单元级功率/能量存储的微网系统级能量管理系统研究的主要研究仍然在婴儿理论中。主要对微电网能量管理系统的人机界面设计进行了优化。提出了基于中央控制器的微电网能量管理策略的层次控制,微电网运行分析的两种市场政策。微电网经济运行调度政策的能量研究和人机界面的设计。通过对基于PQ控制仿真模型的逆变器的研究和基于下垂控制逆变器数学建模,微网控制策略的分析。微网格系统的微网格研究领域目前很少有研究文献层面的能源管理系统。综上所述,根据传统能源管理系统的电网本身的特点,本文提出了一种相对完善的微电网能源管理系统, 实现同步监测,预报预警和预防控制以及多目标优化运行综合协调控制功能的综合监测,预报,实时和历史信息系统。下面从系统功能和系统结构两个方面介绍,并重点介绍信息采集和数据预处理,网络分析,能量优化功能模块的主要任务及其完善的特点。 微电网能量管理系统功能系统结构如图所示 分为信息采集和数据预处理,网络分析和能量优化三个方面。 1 信息采集和数据预处理主要任务是收集微网单元的模拟量和开关量数据,天气信息,相量数据,并连接到电网能源管理系统数据;结合CIM模型,微电网管理历史部分信息,数据预处理,为下一步应用提供集成模型,图形和参数。通过使用SCADA测量实现,与 - PMU-2混合,用于微网系统状态的同步监测,克服了SCADA监测过程,对不同监测点之间的统一监测结果缺乏精确的定时和总体动态分析进行了在整个系统上,仿真模型只能通过离线校准问题。利用SCADA和-PMU-2与微电网和模块之间的能量管理系统进行数据传输,传输控制模块之间,一套基于CIM模型的PI(工厂信息)实时数据库系统进行数据交换存储基地,通过CIM模型,可以在微网能量管理系统内部和不同能源管理系统之间进行数据共享和交换,实时监测微电网等电气参数的并网节点信息,保证微电网电网和连接到电网之间的能量交换的安全稳定性。使用历史段管理模块,关联,合并,数据修改模型,如数据挖掘预处理,数据BuZhao功能实现收集信息的集成并形成历史段,下一步系统使用先进应用功能模块分析。 2 网络分析结合综合模型,图形和参数在一个单元中,用于微电网状态估计,基于微电网状态变量的混合测量;根据微网状态变量和控制变量,结合微电网,设备的健康状况,评估风险分析和敏感性分析,并预测潜在故障,定量消除趋势故障的调整因素限制;通过预警和报警模块,可以通过声光报警,故障情况,快速采取相应的预防措施或应急控制。基于混合测量的状态估计,在网络拓扑分析的基础上,基于模拟数据采集,SCADA模块和相量数据 - PMU-2模块采集,计算电网的状态变量。系统进入风险分析和敏感性分析。使用风险分析模块,在微网系统中定量随机故障因素,建立定量指标计算的风险表征系统,进行分析。经过灵敏度计算与控制变量的微小变化和状态变量之间的关系的变化,计算分支微电源的限制趋势,负载灵敏度,计算在此分析的基础上迅速消除限制量的微功率有功功率的调整,可以调整为更小,更快,更好的结果用于提供快速指导预防和控制危险情况。综合分析和灵敏度分析结果进行风险评估,安全分析,通过声光报警,预防措施和应急控制模块预测可能的风险状况和故障状况,同时处理微网系统是自动或手动干预或危险情况的故障,其优先级高于微电网优化调度模块。 3 能量优化的主要任务是确保系统安全的微网系统网络分析,在基于微电网信息的状态估计的基础上,结合微型发电机,负荷预测,储能单元能量状态预报和分析系统运行,实现微电网多目标优化运行和综合协调控制。根据微网控制目标的不同操作模式和系统,在预测信息和基于系统分析的运行中,分析微电网互联/隔离网运行模式的系统状态,微功率控制策略和储能系统,运行系统分析指标,具体单位

含微电网的配电网优化调度

2017年 4 月第32卷第7期电工技术学报TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Vol.32 No.7Apr.2017 收稿日期2016?03?15 改稿日期2016?05?10含微电网的配电网优化调度 张晓雪 牛焕娜 赵静翔 (中国农业大学信息与电气工程学院 北京 100083) 摘要 提出一种含微电网的配电网优化调度方法。首先根据多时间尺度微电网不平衡能量预测评估出未来调度周期微电网对外的最大输出功率和最大输入功率两个评估指标;然后以最大输出功率和最大输入功率为微电网与配电网交互功率约束条件的上、下限值,建立以运行成本最小为目标的配电网经济优化有功调度模型,并提出了求解该模型的最小费用最大流计算方法;最后在经济优化有功调度的基础上进行配电网无功优化。仿真算例表明,与基于微电网单一日前调度计划曲线的主动配电网优化调度方法相比,该模型与方法能够充分考虑微电网对外呈现的功率允许调节裕度,从而更有效地减少系统运行成本,降低网损,提高电压合格率。 关键词:配电网 微电网对外调节裕度评估 优化调度 无功优化 最小费用最大流 中图分类号:TM926 Optimal Dispatch Method of Distribution Network with Microgrid Zhang Xiaoxue Niu Huanna Zhao Jingxiang (College of Information and Electrical Engineering China Agricultural University Beijing 100083 China ) Abstract This paper proposed a novel optimal dispatch method of distribution network with microgrid.The goal of the method is to minimize the operation cost of distribution system by considering the power regulation adequacy of microgrid.To evaluate the regulation adequacy ,the maximum ′charging′and ′discharging′power of microgrid in next dispatch horizon were calculated based on unbalanced power prediction under multi?time scale.A minimum cost maximum flow algorithm was proposed to solve the optimization problem.Furthermore ,the reactive power optimization of distribution network was calculated based on optimal dispatch.Simulation studies demonstrate that ,compared with the normal distribution network dispatch method by considering microgrid day?head scheduling curve ,the proposed dispatch method can reduce system operation cost and network loss effectively and improve the voltage qualification rate. Keywords :Distribution network ,external regulation margin evaluation of microgrid ,optimal dispatch ,reactive power optimization ,minimum cost maximum flow 0 引言 随着微电网(Microgrid ,MG )技术的发展,分布式 电源(Distributed Generation ,DG )以微电网的形式作为 一个双向可调度单元从配电网接入,MG 成为配电网 和DG 间的纽带,使得配电网不必直接面对种类不同、 归属不同、数量庞大、分散接入(尤其是间歇性)的 DG 。因此,配电网将逐渐演变为由大量隶属者不同的MG 和分散可控型DG 组成的主动配电网。如何对主动配电网内的MG 与DG 进行优化调度与控制,以达到最大限度的消纳可再生能源、减少系统运行成本、 降低网损、提高电压合格率的目标,从而实现主动配电网最优潮流分布,成为亟待解决的问题[1?9]。目前,国内外对主动配电网的研究主要集中在含DG 的配电网经济调度问题[10?17]以及DG 接入后对配电网电压分布、网损影响等方面[18?22]。针对含DG 的配 电网经济调度的研究通常以运行成本最小化或发电能万方数据

优化调度的数学模型

1)目标函数 假设系统可运行的机组数为n,总负荷为d P,以电厂内所有机组的总煤耗量最小为目标,建立如下的数学模型: 其中:——机组序号; ——第i台机组的煤耗量; ——n 台机组的总煤耗; ——第i台机组的负荷; ——第i台机组的煤耗量与负荷的函数关系。 2)约束条件 约束条件包括功率平衡约束和机组出力约束。 (1)功率平衡约束: (2)机组出力约束: 其中:——n台机组的总负荷; ——第i台机组的负荷下限和负荷上限。

假设系统可运行的机组数为,总负荷为,以调度周期为一昼夜来考虑,分为h个时段。 1)目标函数 机组优化组合的目标函数如下: 式中——机组序号; ——n 台机组的总煤耗; ——机组i运行状态的变量,仅取0、1 两个值,表示停机,表示运行。 ——第i台机组在t时刻的负荷; ——第i台机组在t时刻的煤耗量与负荷的函数关系; ——机组的启动耗量。 2)约束条件 考虑机组运行的实际情况,本文确定的机组约束条件包括功率平衡约束、机组出力约束、最小停机时间约束、最小运行时间约束以及功率响应速度约束。 (1)功率平衡约束: 式中——机组序号; ——第i台机组在t时刻的负荷;

——n台机组的总负荷。 (2)机组出力约束: 式中——机组的启停状态,0 表示停机,1 表示运行。 ——第i台机组的负荷下限和负荷上限。 (3)最小停机时间约束: 式中——机组i的最小停机时间。 (4)最小运行时间约束: 式中——机组i的最小运行时间。 (5)功率响应速度约束: 式中——机组i每分钟输出功率的允许最大下降速率和最大上升速率。 由于是在火电厂内部进行优化组合,可不考虑网损和系统的旋转热备用约束(这两项通常是电网调度中需要考虑的)。因此,机组优化组合从数学角度上讲就是在(5)~(9)的约束条件下求式(4)的最小值。 3)机组启停耗量能耗Si 的确定 通常情况下,对Si的处理采用如下的方法:机组的启动耗量包括汽机和锅炉两部分,由于汽机的热容量很小,其启动耗量一般可近似当

基于动态规划的面试时间优化模型概述

2015年天津商业大学数学建模竞赛 承诺书 我们完全明白,在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式(包括电话、 电子邮件、网上咨询等)与队外的任何人(包括指导教师)研究、讨 论与赛题有关的问题。 我们明白,抄袭不人的成果是违反竞赛规则的, 假如引用不人的成 果或其他公开的资料(包括网上查到的资料),必须按照规定的参考 文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。 我们郑重承诺,严格遵守竞赛规则,以保证竞赛的公正、公平性。 如有违反竞赛规则的行为,我们将受到严肃处理。 我们参赛选择的题号是(从A/B中选择一项填写): B 参赛队员 (打印并签名) :1. 叶恒扬 2. 施艺敏 3. 张一鸣 日期: 2015 年 4 月 27 日

基于动态规划的面试时刻优化模型 摘要 现代信息社会中,求职面试差不多成为就业的一个重要环节。科学有效的组织和安排不管对面试者依旧对组织单位、用人单位差不多上省时省力、节略成本的。因此如何紧凑、高效、省时地安排面试者按顺序完成面试具有重要研究意义。 本文综合运用运筹学、统计学、经济学、平面设计、计算机软件等知识,通过建立数学模型来求解面试的最短时刻,进一步规划最优的面试流程。 针对问题一,通过分析给定的面试时期顺序和不同意插队等特性,为满足面试时刻最短,建立了求解最短时刻的0-1非线性规划模型(见公式(1)),然后利用Lingo11.0程序(见附录1),求解出最短面试时刻为100分钟,最佳安排顺序为:3 → →,同学最早9:40 → 4→ 1 5 2 一起离开。接着利用AutoCAD2007分不绘制出同学和面试官的面试过程时刻图(见图1~2)。在此基础上,利用Excel2007制作出同学的

智能公交动态调度优化模型

Abstract An intelligent bus dispatching system can better meet people's travel needs.The optimized algorithm takes advantage of advanced technology and equipments.However,in recent years the development of Chinese intelligent bus dispatching systems is not satisfactory with an.excessive attention to advanced technology but less to practicality.Dynamic scheduling has yet to be fully exploited.In this paper,intelligent transportation scheduling systems and scheduling characteristics are analyzed. The information about dynamic transportation and vehicle locations is acquired and merged.An optimization model for intelligent dispatching of buses is proposed on basis of real data.This model is under the support of GPS positioning,communications,computers and other technologies,where intelligent algorithms are used in bus operation and dispatching and both passengers satisfaction and company profit are considered.The method of collecting data automatically and the algorithm of this model are presented.This model is shown to be able to significantly improve the rate of bus full loading,shorten the waiting time of passengers,and reduce the total vehicle trips,with an evident effect of optimized dispatching. Keywords intelligent transportation;optional model;dynamic dispatching;intelligent bus;Matlab software 0引言 伴随经济社会的发展,中国城市交通问题日益突出。交 通问题的出现,严重影响了城市的生产生活,而且从长远来看,影响了城市功能的发挥,制约了城市的健康发展。国际上城市交通发展的经验证明,解决城市交通问题,关键是要树立城市公共交通在城市交通体系中的主导地位,大力优先发展公共交通,建立先进的公共交通系统APTS (Advanced Public Traffic System )[1],实现公交调度智能化,提高道路通行 能力和公交运营管理水平。 近年来,由于科学技术的进步和政府对公交投入力度的加大,中国智能公共交通调度系统初现端倪,已经有杭州、上海、北京等地安装了电子站牌,车载GPS 定位设备,实现了车辆的实时跟踪、定位,公交车与调度室的双向通讯,以及电子站牌上实时显示下班车位置信息等功能。青岛、贵阳、石家庄等城市在实现公交系统智能化管理方面,已经有了一系列有益的探索[2]。但是,这些系统普遍存在先进的系统与静态、原始的调度方法共存现象,未能充分利用智能系统提供的动态 智能公交动态调度优化模型 摘要 利用先进的技术和设备实现公交的优化调度,充分满足人们的出行需要,是智能公交系统发展的目标。然而近年来中国智 能公交发展在一定程度上出现过于追求先进性、忽略实用性、运营效果不理想、动态调度尚待充分开发等问题。结合中国智能公交系统现状,通过对智能公交调度系统和调度特点深入分析,在GPS 定位、通信、计算机等技术的支持下,将动态交通状态信息与车辆定位信息有效融合,将智能化算法引入到公交运营调度中,建立了基于实时动态数据,兼顾乘客满意度和企业效益的动态调度优化模型。并且阐述了模型数据的自动采集方法、模型Matlab 程式化的解法。结果表明,该模型可以显著提高公交车辆满载率、缩短乘客等车时间和减少车辆总班次,优化调度效果明显。 关键词智能交通;优化模型;动态调度;智能公交;Matlab 软件 中图分类号U494.22,TP29文献标识码A 文章编号1000-7857(2009)17-0069-04 李志强,周建立,张毅 河南科技大学车辆和动力工程学院,河南洛阳471003 An Optimization Model for Dynamic Intelligent Dispatching of Buses 收稿日期:2009-05-11 基金项目:河南教育厅自然科学基金项目(200510464028);河南科技大学科研基金项目(2004ZY030,2006ZY027)作者简介:李志强,经济师,研究方向为智能交通,电子信箱:liqiangsqjt@https://www.360docs.net/doc/cd3194500.html, LI Zhiqiang,ZHOU Jianli,ZHANG Yi Vehicle &Motive Power Engineering College,Henan University of Science and Technology,Luoyang 471003,Henan Province,China

智能电网中微电网优化调度综述

智能电网中微电网优化调度综述 智能电网是一种智能技术系统,它包括优先使用清洁能源、动态定价以及通过调整发电、用电设备功率优化负载平衡等特点。终端用户不仅能从电力公司直接购买用电,同时还可以从储能设备中获取新能源和清洁能源,例如太阳能、风能,燃料电池、电动汽车等。另一方面智能电网具备高速、双向的通信系统,供电端与用电端实现实时通信、并且系统能够保证电网安全、稳定和优化运行。具有坚强、自愈、兼容、优化等特征。 微电网是一种新型的网络结构,是实现主动式配电网的一种有效的方式。由一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元,可实现对负荷多种能源形式的高可靠供给。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源,即含有电力电子接口的小型机组,包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置,它们接在用户侧,具有成本低、电压低及污染低等特点。开发和延伸微电网能够促进分布式电源与可再生能源的大规模接入,使传统电网向智能网络的过渡[1]。 1、微电网的组成及结构 微电网是由多种分布式电源(既包含有非可再生能源发电的燃料电池、微型燃气轮机;又包含可再生能源发电的风力和光伏发电单元等),再加上控制装置、储能装置和用电负荷共同组成。微电网的组成结构十分灵活,可以满足某片区域的特殊供电需求。微电网不仅可以通过公共连接点(PCC)与大电网连接,采用并网运行模式;还可以在大电网电能质量下降或者电网故障而影响到微电网内负荷正常用电时,在公共连接节点(PCC)处与大电网断开,采用孤岛运行模式。 典型的微电网结构如图1-1 所示。它是由热电联产源(CHP)如微型燃气轮机、燃料电池,非CHP源如风力发电机组、光伏电池组及储能装置等组成。微电源和储能设备通过微电源控制器(MC)连接到馈线A和C。微电网通过公共连接点(PCC)连接到配网中进行能量交换,双方互为备用,提高了供电的可靠性[2]。

运用动态规划模型解决最短路径问题

运用动态规划模型解决物流配送中的最短路径问题 王嘉俊 (盐城师范学院数学科学学院09(1)班) 摘要:随着现代社会的高速发展,物流配送成为了连接各个生产基地的枢纽,运输的成本问题也成为了企业发展的关键。运费不但与运量有关,而且与运输行走的线路相关。传统的运输问题没有考虑交通网络,在已知运价的条件下仅求出最优调运方案,没有求出最优行走路径。文中提出“网络上的物流配送问题“,在未知运价,运量确定的情况下,将运输过程在每阶段中选取最优策略,最后找到整个过程的总体最优目标,节省企业开支。 关键词:动态规划,数学模型,物流配送,最优路径 1 引言 物流配送是现代化物流系统的一个重要环节。它是指按用户的订货要求, 在配送中心进行分货、配货, 并将配好的货物及时送交收货人的活动。在物流配送业务中, 合理选择配送径路, 对加快配送速度、提高服务质量、降低配送成本及增加经济效益都有较大影响。物流配送最短径路是指物品由供给地向需求地的移动过程中, 所经过的距离最短(或运输的时间最少, 或运输费用最低) , 因此, 选定最短径路是提高物品时空价值的重要环节。[1] 经典的Dijkstra 算法和Floyd 算法思路清楚,方法简便,但随着配送点数的增加,计算的复杂性以配送点数的平方增加,并具有一定的主观性。我国学者用模糊偏好解试图改善经典方法[]5,取得了较好的效果。遗憾的是,模糊偏好解本身就不完全是客观的。文献[]6详细分析了经典方法的利弊之后,提出将邻接矩阵上三角和下三角复制从而使每条边成为双通路径,既适用于有向图也适用于无向图, 但复杂性增加了。为了避免上述方法存在的不足,本文以动态规划为理论,选择合理的最优值函数,用于解决物流配送最短路径问题。 动态规划是解决多阶段决策过程最优化问题的一种数学方法。1951年美国数学家Bellman(贝尔曼)等人根据一类多阶段决策问题的特性,提出了解决这类问题的“最优性原理”,并研究了许多实际问题,从而创建了最优化问题的一种新方法——动态规划。 动态规划在工程技术、管理、经济、工业生产、军事及现代控制工程等方面都有广泛的应用,而且由于动态规划方法有其独特之处,在解决某些实际问题时,显得更加方便有效。由于决策过程的时间参数有离散的和连续的情况,故决

考虑可转移负荷的微电网两阶段调度模型

考虑可转移负荷的微电网两阶段调度模型 发表时间:2019-03-04T16:35:03.953Z 来源:《河南电力》2018年17期作者:刘春阳 [导读] 微电网是接纳风电等新能源的有效手段之一。本文考虑风电的预测误差,提出了一种考虑可转移负荷的微电网两阶段调度模型。(广东电网有限责任公司佛山供电局广东省佛山市 528000) 摘要:微电网是接纳风电等新能源的有效手段之一。本文考虑风电的预测误差,提出了一种考虑可转移负荷的微电网两阶段调度模型。在一阶段,根据风电的日前预测信息,可转移负荷参与日前调度以最小化微电网的日运行成本;在二阶段,根据风电的扩展短期预测信息,可转移负荷参与日内调度以平抑微电网联络线上的功率波动。仿真结果表明,通过两阶段的协调调度,可转移负荷既能提高微电网运行的经济性,又能平抑微电网联络线上的功率波动,提高了微电网的可调度性。 关键词:微电网;经济调度;两阶段优化;风电预测误差 引言 随着全球能源短缺问题、环境问题的日益凸显,风电等新能源发电技术受到了全世界的重视,其发电装机容量和渗透率不断提高[1]。但与此同时,风电等新能源发电的不确定性给电网的运行带来了挑战[2.3]。微电网可有效聚合辖区内的分布式电源、可控负荷等,对内部的电源和负荷进行统一的运行和管理,实现分布式电源和可控负荷的协调运行,有效消纳新能源发电。微电网是解决新能源接入问题的有效手段,可缓解新能源发电的不确定性对系统的不利影响。 微电网的经济运行是目前微电网研究的主要方向之一,现有视角主要集中在能源如何优化调度,使得微电网的运行更加经济环保、能源利用效率更高。考虑不同用电特性的可平移负荷,建立了计及可平移负荷的微电网优化调度模型。按照不同用户互动负荷的特点,建立了含多种用户互动负荷的微电网日前经济调度模型。在分时电价的条件下,建立了微电网中分布式电源与需求侧负荷优化管理的协调运行模型。针对用户侧微电网,提出了基于价格激励与可控负荷的日前优化调度模型。 以上文献皆从日前经济调度的角度来优化微电网的运行成本,但是由于风电等新能源发电有较大的预测误差[12],完全按照日前调度计划来执行可能会导致微电网内部能量的供需不平衡,此不平衡如果通过联络线完全由外部电网来补偿,实际运行中联络线的交换功率将偏离日前计划较多,会对外部电网造成一定的冲击,如发生电压越限、线路过负荷等。因此,减少微电网联络线上的功率波动,提高微电网的可控性,将有助于外部主网的安全稳定运行。 本文计及可转移负荷,根据风电预测误差随预测时长的减小而减小的特点,采用了两阶段调度模型。一阶段日前调度以最小化微电网的日运行成本为目标,二阶段日内调度以平抑微电网联络线的功率波动为目标。通过两阶段的协调调度,提高微电网运行的经济性和微电网对于主网的可控性。 1 可转移负荷建模 在微电网中,通过实施可转移负荷项目,可将微电网中的部分负荷从高电价时段转移到低电价时段。图1表示微电网在部分负荷转移后某一时段t内的负荷量,灰色部分表示从其他时段转移到t时段的负荷量,黑色部分表示不参与需求侧响应的负荷量。

水库优化调度

水库调度研究现状及发展趋势 摘要:实施梯级水电站群联合优化运行是统筹流域上下游各电站流量、水头间的关系,从而实现科学利用水能资源的重要手段,符合建设资源节约型、环境友好型社会的要求,是实现节能减排目标的重要途径,对贯彻落实科学发展观,促进流域又好又快发展具有重要意义。本文拟介绍水库调度研究现状及发展趋势,对工程实际具有重要的理论意义。 关键词:水库;优化调度;研究形状;发展趋势 随着水电发展的规划推进落实,大型流域梯级水库群将逐步形成,其联合调度运行必将获得巨大的电力补偿效益和水文补偿效益,同时在实际工程中也会不断涌现新的现象和问题。在新形势下综合考虑梯级上下游电站之间复杂的水力、电力联系,开展梯级水库群联合调度新的优化理论与方法应用研究,统筹协调梯级水库群上下游电站各部门的利益及用水需求,结合工程实际探索梯级水库群联合优化调度的多目标优化及决策方法,实现流域水能资源的高效利用、提高流域梯级水库群的联合运行管理水平乃至达到流域梯级整体综合效益的最大化,对缓解能源短缺、落实科学发展观、贯彻国家“节能 减排”战略以及履行减排承诺均具有重要的理论指导意义和工程实用价值[1]。 1 水库调度研究现状 水库调度研究,按其采用的基本理论性质划分,可分为常规调度(或传统方法)和优 化调度[2]。常规调度,一般指采用时历法和统计法进行水库调度;优化调度则是一种以 一定的最优准则为依据,以水库电站为中心建立目标函数,结合系统实际,考虑其应满足的各种约束条件,然后用最优化方法求解由目标函数和约束条件组成的系统方程组, 使目标函数取得极值的水库控制运用方式 [3]。 常规调度 常规调度主要是利用径流调节理论和水能计算方法来确定满足水库既定任务的蓄泄过程,制定调度图或调度规则,以指导水库运行。它以实测资料为依据,方法比较简单直观,可以汇入调度和决策人员的经验和判断能力等,所以是目前水库电站规划设计阶段以及中小水库运行调度中通常采用的方法。但常规方法只能从事先拟定的极其有限的方案中选择较好的方案,调度结果一般只是可行解,而不是最优解,且该方法难以处理多目标、多约束和复杂水利系统的调度问题。 优化调度 为了充分利用有限的水资源,国内外从上世纪50年代起兴起了水库优化调度研究。其核心有两点:一是根据某种准则建立优化调度模型,二是寻找求解模型的优化方法。 1946年美国学者Masse最早引入优化概念解决水库调度问题。1955年美国人Little[4]采

交巡警服务平台的设置与调度的优化模型

湖南工业大学 课程设计 资料袋 学院(系、部)2011~2012 学年第 2 学期 课程名称图论及其应用指导教师职称 学生姓名ake555 专业班级学号 题目交巡警服务平台的设置与调度的优化模型 成绩起止日期2013 年6月16 日~2013 年 6 月21 日 目录清单

课程设计任务书 2012—2013学年第2学期 学院专业班级 课程名称:图论及其应用 设计题目:交警服务平台和调度设计问题 完成期限:自2013 年 6 月16 日至2013 年 6 月21 日共 1 周

指导教师(签字):年月日系(教研室)主任(签字):年月日

图论及其应用课程设计说明书 2013年6 月21 日 目录

一、问题描述 (5) 二、模型假设 (6) 三、符号说明 (6) 四、模型建立与求解 (6) 五、模型评价 (15) 六、体会心得 (16) 七、参考文献 (16) 八、附件 (16) 交巡警服务平台的设置与调度的优化模型 一问题描述 随着人们社会经济的迅猛发展,人们生活的质量的提高,安全意识以深入人心,作为社会秩序的维护者警察对社会稳定起着巨大的作用

.警察肩负着刑事执法、治安管理、交通管理、服务群众四大职能。为了更有效地贯彻实施这些职能,需要在市区的一些交通要道和重要部位设置交巡警服务平台。每个交巡警服务平台的职能和警力配备基本相同。由于警务资源是有限的,如何根据城市的实际情况与需求合理地设置交巡警服务平台、分配各平台的管辖范围、调度警务资源是警务部门面临的一个实际课题。 试就某市设置交巡警服务平台的相关情况,建立数学模型分析研究下面的问题:问题一:附件1中的附图1给出了该市中心城区A的交通网络和现有的20个交巡警服务平台的设置情况示意图,相关的数据信息见附件2。要求为各交巡警服务平台分配管辖范围,使其在所管辖的范围内出现突发事件时,尽量能在3分钟内有交巡警(警车的时速为60km/h)到达事发地。 问题二:对于重大突发事件,需要调度全区20个交巡警服务平台的警力资源,对进出该区的13条交通要道实现快速全封锁。实际中一个平台的警力最多封锁一个路口,通过求解给出该区交巡警服务平台警力合理的调度方案。 问题三:根据现有交巡警服务平台的工作量不均衡和有些地方出警时间过长的实际情况,拟在该区内再增加2至5个平台,通过分析计算需要增加平台的具体个数和位置。 问题四:针对全市(主城六区A,B,C,D,E,F)的具体情况,按照设置交巡警服务平台的原则和任务,分析研究该市现有交巡警服务平台设置方案(参见附件)的合理性。如果有明显不合理的地方,给出解决方案。 问题五:如果该市地点P(第32个节点)处发生了重大刑事案件,在案发3分钟后接到报警,犯罪嫌疑人已驾车逃跑。为了快速搜捕嫌疑犯,请给出调度全市交巡警服务平台警力资源的最佳围堵方案。 二模型假设 1.出警时道路恒畅通(无交通事故、交通堵塞等发生),警车行驶正常;2.在整个路途中,转弯处不需要花费时间; 3.假设逃犯驾车逃跑的车速与警车车速相当 三符号说明

公交车调度方案的优化模型

第三篇公交车调度方案的优化模型 2001年 B题公交车调度Array公共交通是城市交通的重要组成部分,作好公交车的调度对 于完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济 和社会效益,都具有重要意义。下面考虑一条公交线路上公交车 的调度问题,其数据来自我国一座特大城市某条公交线路的客流 调查和运营资料。 该条公交线路上行方向共14站,下行方向共13站,表3-1 给出的是典型的一个工作日两个运行方向各站上下车的乘客数量统计。公交公司配给该线路同一型号的大客车,每辆标准载客100人,据统计客车在该线路上运行的平均速度为20公里/小时。运营调度要求,乘客候车时间一般不要超过10分钟,早高峰时一般不要超过5分钟,车辆满载率不应超过120%,一般也不要低于50%。 试根据这些资料和要求,为该线路设计一个便于操作的全天(工作日)的公交车调度方案,包括两个起点站的发车时刻表;一共需要多少辆车;这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益;等等。 如何将这个调度问题抽象成一个明确、完整的数学模型,指出求解模型的方法;根据实际问题 的要求,如果要设计更好的调度方案,应如何采集运营数据。

公交车调度方案的优化模型* 摘要:本文建立了公交车调度方案的优化模型,使公交公司在满足一定的社会效益和获得最大经济效益的前提下,给出了理想发车时刻表和最少车辆数。并提供了关于采集运营数据的较好建议。 在模型Ⅰ中,对问题1建立了求最大客容量、车次数、发车时间间隔等模型,运用决策方法给出了各时段最大客容量数,再与车辆最大载客量比较,得出载完该时组乘客的最少车次数462次,从便于操作和发车密度考虑,给出了整分发车时刻表和需要的最少车辆数61辆。模型Ⅱ建立模糊分析模型,结合层次分析求得模型Ⅰ带给公司和乘客双方日满意度为(0.941,0.811)根据双方满意度范围和程度,找出同时达到双方最优日满意度(0.8807,0.8807),且此时结果为474次50辆;从日共需车辆最少考虑,结果为484次45辆。对问题2,建立了综合效益目标模型及线性规划法求解。对问题3,数据采集方法是遵照前门进中门出的规律,运用两个自动记录机对上下车乘客数记录和自动报站机(加报时间信息)作录音结合,给出准确的各项数据,返站后结合日期储存到公司总调度室。 关键词:公交调度;模糊优化法;层次分析;满意度 3.1 问题的重述 3.1.1 问题的基本背景 公交公司制定公交车调度方案,要考虑公交车、车站和乘客三方面因素。我国某特大城市某条公交线路情况,一个工作日两个运营方向各个站上下车的乘客数量统计见表3-1。 3.1.2 运营及调度要求 ⑴公交线路上行方向共14站,下行方向共13站; ⑵公交公司配给该线路同一型号的大客车,每辆标准载客100人,据统计客车在该线路上运营的平均速度为20公里/小时。车辆满载率不应超过120%,一般也不低于50%; ⑶乘客候车时间一般不要超过10分钟,早高峰时一般不要超过5分钟。 3.1.3 要求的具体问题 ⑴试根据这些资料和要求,为该线路设计一个便于操作的全天(工作日)的公交车调度方案,包括两个起点站的发车时刻表;一共需要多少辆车;这个方案以怎样的程度照顾到了乘客和公交公司双方的利益,等等; ⑵如何将这个调度问题抽象成一个明确完整的数学模型,并指出求解方法; ⑶据实际问题的要求,如果要设计好更好的调度方案,应如何采集运营数据。 3.2 问题的分析 本问题的难点是同时考虑到完善城市交通环境、改进市民出行状况、提高公交公司的经济和社会效益等诸多因素。如果仅考虑提高公交公司的经济效益,则只要提高公交车的满载率,运用数据分析法可方便地给出它的最佳调度方案;如果仅考虑方便乘客出行,只要增加车辆数的次数,运用统计方法同样可以方便地给出它的最佳调度方案,显然这两种方案是对立的。于是我们将此题分成两个方面,分别考虑到:⑴公交公司的经济效益,记为公司的满意度;⑵乘客的等待时间和乘车的舒适度,记为乘客的满意度。

微电网并网运行优化调度策略及应用 谷松

微电网并网运行优化调度策略及应用谷松 发表时间:2018-03-12T14:49:31.223Z 来源:《电力设备》2017年第30期作者:谷松郭文亮 [导读] 摘要:微电网优化调度的主要任务是在满足网内负荷需求及电能质量的前提下,对微网内部各微源、储能及不同类型负荷进行合理的出力分配,保证微网低成本、高电能质量、高稳定性运行。 (国网天津市电力公司城东供电分公司天津市 300000) 摘要:微电网优化调度的主要任务是在满足网内负荷需求及电能质量的前提下,对微网内部各微源、储能及不同类型负荷进行合理的出力分配,保证微网低成本、高电能质量、高稳定性运行。因此,在把握各个分布式单元工作原理和特性的基础上,对系统进行有效地运行控制与能量优化管理是研究微电网的关键。本文对微电网并网运行优化调度策略进行了分析。 关键词:微电网;并网;调度 引言 近年来,新能源发电发展迅速,人们通过建立微电网优化调度方法来实现微网经济运行和微网内各可控单元的功率优化分配。然而,风、光等新能源出力具有波动性,基于历史数据的负荷预测也存在偏差,对单一时间尺度下的微电网优化调度策略而言,这些不确定性因素易造成微网调度计划备用不足或运行经济性变差等后果。所以,亟需建立考虑更为全面的微电网优化调度策略。 1微电网结构 微电网的构成可以很简单,但也可能比较复杂。例如:光伏发电系统和储能系统可以组成简单的用户级光/储微电网,风力发电系统、光伏发电系统、储能系统、冷/热/电联供微型燃气轮机发电系统可组成满足用户冷/热/电综合能源需求的复杂微电网。一个微电网内还可以含有若干个规模相对小的微电网,微电网内分布式电源的接入电压等级也可能不同,如图1所示,也可以有多种结构形式。 图1微电网结构示意图 按照接入配电系统的方式不同,微电网可分为用户级、馈线级和变电站级微电网。用户级微电网与外部配电系统通过一个公共连接点连接,一般由用户负责其运行及管理;馈线级微电网是指将接入中压配电系统某一馈线的分布式电源和负荷等加以有效管理所形成的微电网;变电站级微电网是指将接入某一变电站及其出线上的分布式电源及负荷实施有效管理后形成的规模较大的微电网。后两者一般属于配电公司所有,是智能配电系统的重要组成部分。 按照微电网内主网络供电方式不同,还可分为直流型微电网、交流型微电网和混合型微电网。在直流型微电网中,大量分布式电源和储能系统通过直流主网架,直接为直流负荷供电;对于交流负荷,则利用电力电子换流装置,将直流电转换为交流电供电。在交流型微电网中,将所有分布式电源和储能系统的输出首先转换为交流电,形成交流主干网络为交流负荷直接供电;对于直流负荷,需通过电力电子换流装置将交流电转换为直流电后为负荷供电。在混合型微电网中,无论是直流负荷还是交流负荷,都可以不通过交直流间的功率变换直接由微电网供电。 2并网运行状态分布式电源控制方法 在并网运行的微电网中,主网作为平衡节点来稳定交流母线的电压和频率稳定,每个分布式电源均使用PQ控制方法,按照指定的有功、无功功率输出。PQ控制方法主要在并网状态下锂电池、超级电容、燃料电池等可控分布式电源上应用。PQ控制即对有功和无功功率解耦之后进行相应控制。在并网运行状态下,主网维持交流母线电压和频率在很小误差内,则分布式电源的有功出力和无功出力值可以保持于给定参考值输出。如图2所示为PQ控制原理。 图2PQ控制原理 由图2可看出,当频率在允许范围内发生波动时,频率下垂特性曲线在有功功率控制器的调整下,使得分布式电源的输出有功稳定于给定有功参考值;当电压在允许范围内发生波动时,电压下垂特性曲线在无功功率控制器的调整下,使得分布式电源的输出无功稳定于给定无功参考值。 3微电网优化调度策略 微电网实验室包含分布式电源、储能和负载部分。分布式电源部分包括:额定功率为4.23kW的光伏发电系统,每相由6块光伏板分别经微型逆变器并联后接入配电柜中,工作于MPPT状态;额定功率为2kW的水平轴和垂直轴风力发电机各一个,分别经整流和逆变环节接入配电柜中;额定功率为22kW的模拟双馈风机平台,可根据设定的风速曲线灵活模拟风机启停和运行;额定功率为3kW的氢氧燃料质子交换膜燃料电池,由48V外置直流电源作控制电,可输出直流和交流电。储能部分包括:容量为50Ah的锂电池,其额定电压为480V,最大充放电功率限值为25kW;容量为16.7F的超级电容器,工作区间为260V~450V,最大充放电功率限值为25kW,储能系统工作区间及充放电功率限值可在最大限制基础上进行修改。负载部分包括:最大6.6kW电阻负载箱2台;最大6.6kVar电感负载箱2台;最大33kW程控电阻负载箱1台,可实现单位间隔1kW从0-33kW范围的调节。 微电网实验室的基本设备接线汇集于由一个主柜、三个配电柜和三个测控柜组成的配电系统。其中,主柜的断路器与静态开关组合可以控制微电网工作于并网状态或离网状态,静态开关处可将远程操控信息和监测到的开、关信息、电压电流频率信息、交换功率信息与上位机实现数据交换,其输出与配电柜一的交流母线Ⅰ相连;每个配电柜各含10个静态开关,开关1~5实现主柜及配电柜之间的互联及结构变化,开关7~10分别接入分布式电源、储能和负载;每个测控柜在各节点处配有AP2008电能质量监测仪表,均可进行对应通信地址分配和修改、可设置电压电流保护值、可以监测所在节点处的电能质量信息,并且可以将远程操控信息和监测到的电能质量信息通过路由器与

优化调度概述

1.概述 1.1 调度问题的提出 敏捷制造作为21世纪企业的先进制造模式,综合了JIT、并行工程、精良制造等多种先进制造模式的哲理,其目的是要以最低成本制造出顾客满意的产品,即是完全面向顾客的。在这种模式下如何进行组织管理,包括如何组织动态联盟、如何重构车间和单元、如何安排生产计划、如何进行调度都是我们面临的问题。其中车间作业调度与控制技术是实现生产高效率、高柔性和高可靠性的关键,有效实用的调度方法和优化技术的研究与应用已成为先进制造技术实践的基础。 调度问题主要集中在车间的计划与调度方面,许多学者作了大量研究,出了不少的研究成果。制造系统的生产调度是针对一项可分解的工作(如产品制造),探讨在在尽可能满足约束条件(如交货期、工艺路线、资源情况)的前提下,通过下达生产指令,安排其组成部分(操作)使用哪些资源、其加工时间及加工的先后顺序,以获得产品制造时间或成本的最优化。在理论研究中,生产调度问题常被称为排序问题或资源分配问题。 1.2 调度问题的分类 生产调度系统的分类方法很多,主要有以下几种: (1) 根据加工系统的复杂度,可分为单机、多台并行机、flow shop和job shop。 单机调度问题是所有的操作任务都在单台机器上完成,为此存在任务的优化排队问题,对于单机调度比较有代表性的请见文[9][10][l1];多台并行机的调度问题更复杂,因而优化问题更突出,文[8][11]][13]研究了多台并行机的调度;flow shop型问题假设所有作业都在同样的设备上加工,并有一致的加工操作和加工顺序,文[12][13][14]研究了flow shop问题;job shop是最一般的调度类型、并不限制作业的操作的加工设备,并允许一个作业加工具有不同的加工路径。对于job shop型问题的研究,文献很多,综述文章可参见Lawler等[15]。 (2) 根据性能指标,分为基于调度费用和调度性能的指标两大类。 (3) 根据生产环境的特点,可将调度问题分为确定性调度和随机性调度问题。 (4) 根据作业的加工特点,可将调度问题分为静态调度和动态调度。 静态调度是指所有待安排加工的工作均处于待加工状态,因而进行—次调度后、各作业的加工被确定、在以后的加工过程中就不再改变;动态调度是指作业依次进入待加工状态、各种作业不断进入系统接受加工、同时完成加工的作业又不断离开,还要考虑作业环境中不断出现的动态扰动、如作业的加工超时、设备的损坏等。因此动态调度要根据系统中作业、设备等的状况,不断地进行调度。实际调度的类型往往是job shop型,且是动态的。 1.3 生产调度的环境特征 一般的调度问题都是对于具体生产环境中复杂的、动态的、多目标的调度问题的一种抽象和

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