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基于边界法的大型机组组合模型的简化方法
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作者 许彦平 赵明欣 +3 位作者 秦晓辉 何柯佑 吴晓涵 张沛 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期296-304,共9页
随着电网规模的持续扩大,市场环境下考虑网络安全约束的机组组合(security-constrained unit commitment,SCUC)模型中的变量和约束显著增加,模型的求解性能变差。当模型规模过大时,会出现现有的商用求解器无法求解的状况,造成大规模模... 随着电网规模的持续扩大,市场环境下考虑网络安全约束的机组组合(security-constrained unit commitment,SCUC)模型中的变量和约束显著增加,模型的求解性能变差。当模型规模过大时,会出现现有的商用求解器无法求解的状况,造成大规模模型求解困难的问题。为实现大规模机组组合模型的快速求解,从减少模型约束数量的角度出发,提出了一种基于边界法的线性约束简化方法。通过边界法剔除模型中冗余的线性约束,可以有效降低模型规模,实现模型的快速求解。基于IEEE-39、WECC 179和IEEE-118算例,在市场环境下进行日前SCUC测试。通过对比简化前后的求解时间,表明该方法能够显著提高模型的求解速率。 展开更多
关键词 安全约束机组组合 求解性能 边界法 线性约束 快速求解
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求解安全约束机组组合问题的混合整数规划算法性能分析 被引量:33
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作者 耿建 徐帆 +5 位作者 姚建国 高宗和 丁恰 杨争林 程芸 陈刚 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2009年第21期24-27,共4页
安全约束机组组合(SCUC)是当前国外电力生产和调度中应用的先进优化软件。简要介绍了SCUC的发展背景,给出了SCUC的完整数学模型和优化算法。基于混合整数规划算法开发了SCUC优化程序。以IEEERTS标准系统进行500台机组系统和中国某省级... 安全约束机组组合(SCUC)是当前国外电力生产和调度中应用的先进优化软件。简要介绍了SCUC的发展背景,给出了SCUC的完整数学模型和优化算法。基于混合整数规划算法开发了SCUC优化程序。以IEEERTS标准系统进行500台机组系统和中国某省级实际电网(161台机组,109个安全断面)的分析计算,结果验证了该算法和程序的有效性和实用性。 展开更多
关键词 安全约束机组组合 安全校核 混合整数规划 智能调度
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考虑电网N-1闭环安全校核的最优安全发电计划 被引量:35
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作者 汪洋 夏清 康重庆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第10期39-45,共7页
提高发电计划的安全性和经济性是将短期发电计划应用于实际调度运行的关键。提出了将机组组合与电网线路N-1安全校核直接闭环的发电计划模式,实现了考虑线路N-1闭环安全校核的机组组合全空间优化,有效地提高了发电计划的安全性和经济性... 提高发电计划的安全性和经济性是将短期发电计划应用于实际调度运行的关键。提出了将机组组合与电网线路N-1安全校核直接闭环的发电计划模式,实现了考虑线路N-1闭环安全校核的机组组合全空间优化,有效地提高了发电计划的安全性和经济性。基于该模式,提出了主、子问题一体控制的最优奔德斯(Benders)分解方法,确保了分解协调的最优性和高效性,并且将起作用整数变量的识别方法嵌入主问题求解流程,进一步提高了安全机组组合模型的求解效率,为所提方法的实用化奠定了计算基础。理论分析和算例测试验证了所提最优闭环发电计划的最优性和高效性。 展开更多
关键词 安全约束机组组合 N-1 奔德斯分解法 起作用 整数变量
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基于奔德斯算法的安全约束机组组合方法 被引量:11
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作者 王楠 张粒子 +2 位作者 袁喆 张黎明 李雪 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2012年第10期203-208,共6页
针对采用混合整数规划算法直接求解安全约束机组组合,将使计算效率大幅度降低,而利用奔德斯算法求解则存在着算法振荡和受系统规模制约求解效率下降的问题,提出了一种基于奔德斯算法的安全约束机组组合新方法。该方法在奔德斯算法的基础... 针对采用混合整数规划算法直接求解安全约束机组组合,将使计算效率大幅度降低,而利用奔德斯算法求解则存在着算法振荡和受系统规模制约求解效率下降的问题,提出了一种基于奔德斯算法的安全约束机组组合新方法。该方法在奔德斯算法的基础上,通过纳入新增越限约束校正环节,控制了奔德斯割的寻优方向,通过增加起作用约束识别环节,缩小了奔德斯算法的寻优空间,进而提高了安全约束机组组合优化问题的求解效率。6机3节点和54机118节点算例验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 电力系统 安全约束机组组合 奔德斯分解 混合整数线性规划
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机组组合算法中起作用整数变量的辨识方法 被引量:37
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作者 汪洋 夏清 康重庆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第13期46-52,共7页
应用成熟的数学规划方法求解机组组合问题是当前的发展趋势,但是整数变量太多使得该问题的求解效率太低。在深入研究机组组合的模型特点以及电力系统的物理本质的基础上,提出了混合整数规划问题中起作用整数变量的新概念,据此提出了能... 应用成熟的数学规划方法求解机组组合问题是当前的发展趋势,但是整数变量太多使得该问题的求解效率太低。在深入研究机组组合的模型特点以及电力系统的物理本质的基础上,提出了混合整数规划问题中起作用整数变量的新概念,据此提出了能够综合考虑系统时段耦合约束、网络安全约束以及机组启停费用的规范化起作用整数变量辨识方法。通过对起作用整数变量进行组合优化计算,将不起作用整数变量直接转化为连续变量求解,有效缩小了机组组合的寻优空间,在不影响机组组合最优解的前提下,提高了求解效率,对大幅度提高机组组合的计算效率和应用水平具有重要的价值。理论分析和算例测试验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 安全约束机组组合 起作用整数变量 规范化的识别方法
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月度安全约束机组组合建模及求解 被引量:36
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作者 李利利 管益斌 +2 位作者 耿建 姚建国 王岗 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2011年第12期27-31,64,共6页
月度发电计划的复杂性和求解规模,使得月度机组组合方案的制订变得十分困难。文中基于兼顾计算性能和月度计划关键需求的原则,通过时段简化和电力电量解耦,建立了以电量进度偏差最小为目标的月度安全约束机组组合(SCUC)模型,并采用混合... 月度发电计划的复杂性和求解规模,使得月度机组组合方案的制订变得十分困难。文中基于兼顾计算性能和月度计划关键需求的原则,通过时段简化和电力电量解耦,建立了以电量进度偏差最小为目标的月度安全约束机组组合(SCUC)模型,并采用混合整数规划(MIP)算法加以求解。实际系统算例测试验证了该模型的有效性。 展开更多
关键词 月度发电计划 安全约束机组组合 混合整数规划
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安全约束机组组合理论与应用的发展和展望 被引量:77
7
作者 夏清 钟海旺 康重庆 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第16期94-103,13,共10页
安全约束机组组合作为编制发电计划的核心环节,在国外电力市场中已经得到广泛的应用。随着中国电网全面推进精益化的调度管理和节能发电调度的实施,电网运行部门对安全经济运行的要求日益提高,安全约束机组组合的研究和应用也越来越受... 安全约束机组组合作为编制发电计划的核心环节,在国外电力市场中已经得到广泛的应用。随着中国电网全面推进精益化的调度管理和节能发电调度的实施,电网运行部门对安全经济运行的要求日益提高,安全约束机组组合的研究和应用也越来越受到重视。总结了安全约束机组组合的模式、数学模型和主要求解方法;在综述国内外最新研究动态和工业应用现状的基础上,展望了未来有待进一步研究的内容。希望本文的工作能够为推动中国发电计划领域的研究和应用提供重要参考。 展开更多
关键词 安全约束机组组合 发电计划 混合整数规划 网络损耗 新能源并网 负荷互动 紧凑型建模 智能算法
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考虑跨区直流调峰的日前发电计划优化方法及分析 被引量:54
8
作者 韩红卫 涂孟夫 +2 位作者 张慧玲 丁恰 徐帆 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第16期138-143,共6页
阐述了中国跨区直流输电对促进西北地区新能源消纳的重要性,分析了目前跨区直流外送模式对新能源消纳的不利影响。综合考虑分析直流输电系统的运行特性和跨区电能交易需求,建立了跨区直流计划调整的混合整数线性约束模型,提出了考虑跨... 阐述了中国跨区直流输电对促进西北地区新能源消纳的重要性,分析了目前跨区直流外送模式对新能源消纳的不利影响。综合考虑分析直流输电系统的运行特性和跨区电能交易需求,建立了跨区直流计划调整的混合整数线性约束模型,提出了考虑跨区直流互动调峰的新能源与常规能源协调优化的两阶段日前发电计划编制方法。首先,基于安全约束经济调度(SCED)模型分析了受端电网直流接纳能力。然后,基于安全约束机组组合(SCUC)模型,综合考虑直流计划调整约束、系统平衡、机组运行、新能源出力预测和电网安全等约束条件,以节能环保和新能源消纳最大为优化目标,编制送端电网的机组组合、出力计划和直流送出计划。最后,通过某省级电网及其跨区直流计划优化调整的算例验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 高压直流输电 调峰 风力发电 安全约束机组组合 节能发电调度
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松弛约束发电计划优化模型和算法 被引量:33
9
作者 杨争林 唐国庆 李利利 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第14期53-57,共5页
安全约束机组组合和安全约束经济调度是发电计划优化的核心,算法鲁棒性是影响其工程应用的关键因素。在对通用安全约束机组组合优化模型分析基础上,提出安全约束发电计划的松弛约束模型。通过松弛机组发电量约束、环保约束、网络约束、... 安全约束机组组合和安全约束经济调度是发电计划优化的核心,算法鲁棒性是影响其工程应用的关键因素。在对通用安全约束机组组合优化模型分析基础上,提出安全约束发电计划的松弛约束模型。通过松弛机组发电量约束、环保约束、网络约束、机组速率约束和机组调节范围约束等,提高算法收敛性能。文中所提出的模型和算法已成功应用于某省级电网。 展开更多
关键词 安全约束机组组合 安全约束经济调度 混合整数规划 松弛约束 发电计划优化
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基于风险指标与非支配故障筛选理论的安全约束机组组合算法 被引量:4
10
作者 李大虎 孙建波 +1 位作者 陈冰松 郭创新 《电力科学与技术学报》 CAS 北大核心 2016年第4期65-72,共8页
安全约束机组组合(SCUC)是一种常用的电力系统运行调度方法,但在实际的大规模系统应用中需要大量的预想故障及多个时间断面的信息,求解困难。针对如何加快SCUC求解速度的问题,在传统安全约束机组组合算法的基础上,采用改进过载风险指标... 安全约束机组组合(SCUC)是一种常用的电力系统运行调度方法,但在实际的大规模系统应用中需要大量的预想故障及多个时间断面的信息,求解困难。针对如何加快SCUC求解速度的问题,在传统安全约束机组组合算法的基础上,采用改进过载风险指标代替传统的过载严重度指标,结合非支配故障筛选理论,提出一种基于风险指标与非支配故障筛选理论的安全约束机组组合算法。算例结果表明:算法采用的故障集更合理,具有迭代速度快、安全性高和经济性好的特点,可为调度员的实时快速决策提供重要帮助。 展开更多
关键词 风险指标 非支配 故障筛选 安全约束机组组合
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全周期变时段“三公”调度发电计划优化模型 被引量:24
11
作者 杨争林 唐国庆 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期132-136,共5页
以年度合同进度为主要控制目标的"三公"调度是我国目前最为普遍的调度模式,常用的安全约束机组组合(security constrained unit commitment,SCUC)/安全约束经济调度(security constrained economic dispatch,SCED)模型不能满... 以年度合同进度为主要控制目标的"三公"调度是我国目前最为普遍的调度模式,常用的安全约束机组组合(security constrained unit commitment,SCUC)/安全约束经济调度(security constrained economic dispatch,SCED)模型不能满足"三公"调度计算周期要求,为此建立了考虑电网安全约束的全周期发电计划优化模型,并依据不同时段发电计划的需求差异,进一步建立了全周期变时段发电计划优化模型,该模型可根据时段长度自动选择各种约束。算例结果表明全周期变时段发电计划优化模型能够适应"三公"调度需要,计算性能能够满足大规模电网发电计划精细化管理需要。 展开更多
关键词 “三公”调度 全周期 变时段 安全约束机组组合 发电计划
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机组组合问题的仿射可调整鲁棒优化模型与算法 被引量:7
12
作者 李利利 丁恰 +1 位作者 涂孟夫 谢丽荣 《电力工程技术》 2017年第3期33-37,共5页
为了有效应对电力系统调度决策中的不确定因素,尤其是大规模间歇式能源并网所带来的不确定性,提出基于仿射可调整鲁棒优化理论的不确定机组组合求解方法。建立了不确定机组组合问题的仿射可调整鲁棒优化模型,利用线性决策规则建立决策... 为了有效应对电力系统调度决策中的不确定因素,尤其是大规模间歇式能源并网所带来的不确定性,提出基于仿射可调整鲁棒优化理论的不确定机组组合求解方法。建立了不确定机组组合问题的仿射可调整鲁棒优化模型,利用线性决策规则建立决策变量与不确定参数之间的仿射关系,从而将两阶段问题转化为单个阶段优化问题,在此基础上,采用对偶理论将模型转化为可以直接求解的标准混合整数规划模型。通过标准算例测试,验证了该方法的有效性。 展开更多
关键词 发电计划 不确定性 鲁棒优化 安全约束机组组合 线性决策规则
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电网年度发电量计划滚动分解优化方法及应用 被引量:2
13
作者 涂孟夫 张涛 +2 位作者 刘军 史沛然 丁恰 《电网与清洁能源》 北大核心 2016年第9期50-56,共7页
介绍了区域及省级电网发电计划编制方式和业务需求,结合国内外中长期发电计划编制已有的研究成果,提出了一种考虑年度计划完成率、启停成本和计划负荷率均衡的年度发电量计划滚动分解优化方法,根据年度发电量计划完成情况,优化常规机组... 介绍了区域及省级电网发电计划编制方式和业务需求,结合国内外中长期发电计划编制已有的研究成果,提出了一种考虑年度计划完成率、启停成本和计划负荷率均衡的年度发电量计划滚动分解优化方法,根据年度发电量计划完成情况,优化常规机组在未来计划时段启停计划和发电负荷率,并为月、周、日的进一步精细化调度计划提供发电量计划目标。在某省级电网中的应用实例分析表明,该方法可为调度中心提供满足年度发电量完成率与电网安全的切实可行的机组停备计划和月、周、日发电量计划,并为新能源消纳和短期电力交易预留空间,从更大时间范围实现对电厂发电量完成进度的跟踪与调控。 展开更多
关键词 发电计划 安全约束 机组组合 电量计划 节能发电 调度
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光伏并网下考虑电网安全约束的机组组合 被引量:3
14
作者 黄泽华 孙义豪 +3 位作者 罗得俊 杨卓 胡钋 汪原浩 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2017年第2期96-100,共5页
基于Benders算法提出了一种求解光伏并网下考虑安全约束机组组合方法,借鉴两层分解思想,将其分解为无安全约束机组组合和考虑安全约束机组组合的线路潮流检测问题,形成了适合于混合整数规划问题的主问题和子问题的计算方法。针对主问题... 基于Benders算法提出了一种求解光伏并网下考虑安全约束机组组合方法,借鉴两层分解思想,将其分解为无安全约束机组组合和考虑安全约束机组组合的线路潮流检测问题,形成了适合于混合整数规划问题的主问题和子问题的计算方法。针对主问题的检测引入了发电机输出功率转移分布因子及惩罚变量,从安全性和经济性角度实现对该机组组合问题的优化。在MATLAB和CPLEX中以加入光伏的IEEE14系统为测试算例进行仿真,结果显示在满足安全约束的前提下机组组合的总运行成本较无光伏并网时有所下降,表明该方法可以合理协调机组组合中的安全性与经济性。 展开更多
关键词 光伏并网 安全约束机组组合 Benders 混合整数规划 惩罚变量
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电网不确定运行环境下的发电计划鲁棒优化研究 被引量:1
15
作者 李利利 丁恰 +1 位作者 涂孟夫 戴则梅 《电网与清洁能源》 北大核心 2016年第1期14-18,23,共6页
以风电和光伏发电为代表的大规模间歇式能源接入,显著增加了电网运行的不确定因素。鲁棒优化方法由于其具有的独特优势,目前已经被初步用于研究发电计划问题。介绍了鲁棒优化算法理论,建立了发电计划鲁棒优化的数学模型,提出了基于原始... 以风电和光伏发电为代表的大规模间歇式能源接入,显著增加了电网运行的不确定因素。鲁棒优化方法由于其具有的独特优势,目前已经被初步用于研究发电计划问题。介绍了鲁棒优化算法理论,建立了发电计划鲁棒优化的数学模型,提出了基于原始分解的求解算法。以IEEE RTS标准算例系统进行分析计算,验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 发电计划 电网不确定性 鲁棒优化 安全约束机组组合 经济调度
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具有爬升速率限制的安全约束机组组合可行的条件(英文) 被引量:1
16
作者 郭三刚 张琳 +2 位作者 李晓康 曹吉利 张琳琨 《科学技术与工程》 北大核心 2013年第32期9514-9525,共12页
一般地,在Lagrangian松弛框架内求解安全约束机组优化调度问题可以分解为两个阶段:获得可行的机组组合和求解机组发电功率的经济分配。两个阶段的核心是对偶机组组合可行性的判定。给出了判定具有爬升速率限制的安全约束机组组合可行的... 一般地,在Lagrangian松弛框架内求解安全约束机组优化调度问题可以分解为两个阶段:获得可行的机组组合和求解机组发电功率的经济分配。两个阶段的核心是对偶机组组合可行性的判定。给出了判定具有爬升速率限制的安全约束机组组合可行的两个充分必要条件和一个必要条件。这些条件对于判定安全约束机组组合的可行性,特别是构造可行机组组合和发电功率的经济分配具有非常重要的作用。利用IEEE标准测试数据测试了这些条件的有效性。 展开更多
关键词 安全约束机组组合 电力生产调度 爬升约束 LAGRANGIAN松弛 Benders分解可行性定理
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江苏电网中长期机组组合问题研究 被引量:2
17
作者 王岗 李利利 丁恰 《江苏电机工程》 2012年第2期1-4,共4页
结合江苏电网火电运行环境和调度业务特性两方面需求,研究中长期机组组合问题。以安全约束机组组合(SCUC)技术为基础,通过时段简化、电力电量解耦,建立了以电量进度偏差最小为目标的中长期机组组合模型。理论与实例分析表明,模型解决了... 结合江苏电网火电运行环境和调度业务特性两方面需求,研究中长期机组组合问题。以安全约束机组组合(SCUC)技术为基础,通过时段简化、电力电量解耦,建立了以电量进度偏差最小为目标的中长期机组组合模型。理论与实例分析表明,模型解决了中长期机组组合所关注的主要问题,是一种有效、实用的算法模型。 展开更多
关键词 中长期发电计划 机组组合 安全约束机组组合(scuc) 混合整数规划
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一种基于可行性条件的具有爬升限制的安全约束机组组合系统方法(英文)
18
作者 郭三刚 《科学技术与工程》 北大核心 2014年第12期46-56,共11页
提出了在Lagrangian松弛框架下的、基于可行解条件的求解具有爬升限制的安全约束机组组合问题的一种系统方法。对每个调度时段,将不可行机组组合的调整为可行的机组组合的问题建立为一个0-1整数线性规划问题。然后,使用分支定界方法求解... 提出了在Lagrangian松弛框架下的、基于可行解条件的求解具有爬升限制的安全约束机组组合问题的一种系统方法。对每个调度时段,将不可行机组组合的调整为可行的机组组合的问题建立为一个0-1整数线性规划问题。然后,使用分支定界方法求解之,试图在机会成本最小化下,将不可行机组组合调整为可行的机组组合。最后,求解经济分配问题。使用IEEE标准测试数据验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 安全约束机组组合 爬升约束 电力生产调度Lagrangian松弛
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适应交易机构相对独立的双边交易安全预校核方法 被引量:22
19
作者 谭振飞 阮广春 +1 位作者 钟海旺 夏清 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第10期106-113,共8页
在交易机构相对独立和市场交易规模持续扩大的背景下,针对市场分散决策的交易结果与电网安全运行的矛盾,提出由调度机构通过安全预校核事先确定市场交易结果的可行空间,从而为交易机构组织市场交易提供依据。首先介绍实施双边交易安全... 在交易机构相对独立和市场交易规模持续扩大的背景下,针对市场分散决策的交易结果与电网安全运行的矛盾,提出由调度机构通过安全预校核事先确定市场交易结果的可行空间,从而为交易机构组织市场交易提供依据。首先介绍实施双边交易安全预校核的意义与模式,由此在电量空间建立了描述交易结果可行域的数学模型;结合电量可行域的几何特性提出了3种可行的安全预校核思路,同时提出了基于蒙特卡洛模拟的预校核有效性检验方法。采用IEEE 9节点、30节点及118节点系统,验证了所提出的模型与方法的有效性。通过预先为双边交易划定安全边界,双边交易安全预校核可为市场交易的有序开展提供技术支撑。 展开更多
关键词 双边交易 调度可行域 电量可行域 安全约束机组组合 安全预校核
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江苏电网月度机组组合系统设计 被引量:9
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作者 管益斌 王岗 +2 位作者 李强 丁昊 赵翠宇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2012年第13期106-109,共4页
为了提升系统运行经济性,有必要在月度时间跨度上优化机组组合方案,并与日前、日内调度计划方案配合,制定更优的调度计划。结合江苏电网月度机组组合系统的建设,阐述了月度机组组合与日前、日内调度计划之间的配合关系,设计了月度机组... 为了提升系统运行经济性,有必要在月度时间跨度上优化机组组合方案,并与日前、日内调度计划方案配合,制定更优的调度计划。结合江苏电网月度机组组合系统的建设,阐述了月度机组组合与日前、日内调度计划之间的配合关系,设计了月度机组组合系统的框架结构和计算流程,探讨了江苏电网月度机组组合系统的优点。江苏电网应用结果表明,月度机组组合系统能够有效优化机组启停方案,提升调度计划的精细化水平。 展开更多
关键词 月度机组组合 日前发电计划 日内发电计划 安全约束机组组合
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