用动态规划法求解电力系统机组优化组合及启停

时间：2025-04-04

电力需求侧管理

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用动态规划法求解电力系统机组优化组合及启停

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蒋瑞芬

:广电集团广州供电分公司南区供电局，广东广州

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摘要：电力系统的机组优化组合及优化启停是优化电力系统资源配置，实现电力系统优化运行的重要研究项目。在保持需求侧用电服务水平的前提下，降低供应侧发电成本，可使社会消耗资源的总成本最小。综合考虑机组运行的经济特性、技术限制、启动耗量等因素，合理地选定各个阶段参加运行的机组群，要进行周密的计算和规划。以数学规划中的动态规划法建立数学模型进行求解，并完成了包括机组优化组合和机组优化经济启停两个子程序在内的总的实用计算程序，结果表明这一方法是可行的。

关键词：电力资源；动态规划法；发电运行；优化组合；优化启停中图分类号：=##%>;；?@A#;>;

文献标识码：B

$引言

为促进我国电力工业的发展从大电网、大机组、超高压、高自动化阶段进入优化资源配置的新阶段，就必须将电力供应侧和需求侧的资源进行综合规划，除了将需求侧节约的电力资源作为供应侧一种可替代资源外，优化地选定参加运行的发电机组组合，有可能获得与优化分配负荷相同或更大的节约，从而使社会能源消费的总成本降至最小。通过实现机组运行优化以达到实现电源结构的优化，其经济运行的必要性便大为增强。而解决这个问题，借助电子计算机应用运筹学中的动态规划法最为适合和有效。

%机组优化组合及优化启停应考虑的因素C%D

:%<随着电力体制改革的深化和“厂网分开”的逐步实施，在市场竞争的环境下要求发电厂必须充分挖掘发电机组运行的经济效益，降低发电成本，增强价格竞争力，以扩大竞价上网的份额，提高市场占有率。因此，对给定的负荷从降低运行耗量的角度看，选择低耗运行机组群，就关系到电力企业的盈利水平，甚至关系到竞争中的优胜劣汰。

:#<对应负荷高峰而安排的机组组合用于负荷低谷时，各机组出力下限总和有可能大于低谷的负荷，从技术的角度看，有变更运行机组组合的要求。

:;<机组的启停要由锅炉和汽机的启停来实现，锅炉和汽机的启停由于受技术条件的限制而不能频繁启停。所以，机组的停机和运行，要分别满足最小停机时间和最小运行时间的要求。

:!<机组停机后再启动时要额外消耗一定的燃料，称为启动耗量。通过科学计算，合理安排启停，可降低启动耗量。

:"<发电侧与需求侧是以输配网络连结起来的一个整体，发电与用电同时完成，两者之间存在相互

在电力供应缺口大的依赖、彼此竞争的互动关系C#D。

地区，竞价上网后，市场供求关系必然导致整体电价上扬。虽然可以运用峰谷电价差调整需求侧负荷，但是电力的终端销售价由政府规定，峰谷价差可调整的力度有限，在低谷时段电网公司的电力只能高买低卖，不利于电力企业的持续发展。长远来看，甚至潜藏着引发类似美国加州电力危机的因素。所以，只有努力降低源头电价:发电侧<，才是促进电力市场稳定持续发展的真正出路。而机组优化组合及优化启停，可以发掘发电侧的内涵潜力，有利于降低源头电价。

上述各点说明电力系统机组优化组合及优化启停的必要性，以及限制电力系统机组优化组合及优化启停的客观因素。然而，考虑启停限制和启动耗量

计算将大为复杂。鉴此，目前在确定电#个因素后，

力系统中参加运行的机组时通常分为#类C;D：!对于水电机组，小容量火电机组等启动耗量小，频繁启停尚能容许的场合，可以忽略限制因素的影响，此类问题称作电力系统的机组优化组合。"对于容量较大的火电机组等情况，不能忽略限制因素的影响，此类问题称作电力系统的机组优化启停。

#优化组合数学模型的建立及用动态规划法求解

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电力系统机组优化组合的数学模型C;D

收稿日期：修回日期：#$$#H$;H#$；#$$#H$"H$E

用动态规划法求解电力系统机组优化组合及启停

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设系统可运行的机组数为!，负荷为"

求解问题：