[发明专利]考虑大气环境质量约束的电力系统运行调度方法

权利要求书

1.一种考虑大气环境质量约束的电力系统运行调度方法，其特征在于，包括：

基于连续高架点源的高斯烟羽扩散模型，以煤电机组为污染物排放点源，选取负荷中心为采样点，通过Pasquill-Gifford-Turner扩散曲线获得相应的扩散参数，由所述扩散参数建立适应电力系统发电调度的燃煤污染物扩散模型，其中，所述燃煤污染物扩散模型表示由燃煤发电产生的污染物项目在不同空间位置的浓度；

基于所述燃煤污染物扩散模型，并参考国家环境空气质量标准中对于不同污染物项目在预设时间的平均浓度限值，建立大气环境质量约束；所述大气环境质量约束为：其中，N_T为调度时段数；N_G为系统内机组数；为负荷处污染物在N_T小时内的平均浓度的上限值；C(g,d,t)为t时段煤电机组g在负荷d处带来的污染物浓度m小时平均值，m＝1；t为调度时段；

基于所述大气环境质量约束，建立考虑大气环境质量约束的电力系统运行调度模型，由所述电力系统运行调度模型进行电力调度，其中，所述电力系统运行调度模型以最小化电力系统运行成本为目标函数；

其中，所述建立适应电力系统发电调度的燃煤污染物扩散模型，包括：

基于所述高斯烟羽扩散模型，以煤电机组为污染物排放点源，选取负荷中心为采样点，通过Pasquill-Gifford-Turner扩散曲线获得相应的扩散参数，进而由所述扩散参数得到所述负荷中心地面处的煤电污染物的10分钟平均浓度为：其中，t₁₀表示采样间隔，为10分钟；C(g,d,t₁₀)为采样时段内煤电机组g在负荷d处造成的污染物浓度10分钟平均值；和分别为采样时段内横向与垂直大气扩散参数；为采样时段内煤电机组g的排放源强；为采样时段内的平均风速；为采样时段内负荷d距煤电机组g的横风向距离；H_g为煤电机组g的有效源高；

由针对所述煤电污染物的10分钟平均浓度进行校正以得到各研究时段内的m小时的平均浓度，其中，Q_g(P_g,t)＝α_gP_g,t²+β_gP_g,t+γ_g，t为调度时段；Δt为时段间隔，取m小时；C(g,d,t)为t时段煤电机组g在负荷d处带来的污染物浓度m小时平均值；a为校正指数；K_g,d,t为t时段内煤电机组g在负荷d处导致大气污染的浓度计算系数；P_g,t为t时段煤电机组g的有功出力；α_g,β_g和γ_g为机组g的排放参数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述高斯烟羽扩散模型为：其中，x轴向取平均风向，指向下风向；y轴向取横侧风向；z轴向取为铅垂方向；C(x,y,z)为采样点的燃煤污染物浓度；(x,y,z)为采样点在烟羽扩散坐标系中的坐标；Q为单位时间排放的污染物质量；v为平均风速；H为有效源高；σ_y为横向大气扩散参数，σ_z为垂直大气扩散参数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述大气环境质量约束，建立考虑大气环境质量约束的电力系统运行调度模型，包括：

考虑所述大气环境质量约束的电力系统运行调度模型以最小化电力系统运行成本为目标函数，其中，所述目标函数为S_g,t为机组g在时段t的启动成本；a_g,b_g和c_g为机组g的燃料成本系数。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述电力系统运行调度模型的约束条件包括：系统功率平衡约束、线路输电容量约束、机组运行约束与大气环境质量约束，所述机组运行约束包括：最小开停机约束、最大最小出力约束和爬坡约束。