JP5376970B2 - 火力発電機の経済負荷配分方法及びその装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明にかかる火力発電機の経済負荷配分方法を行う装置の構成を示すブロック図である。実施例1の火力発電機の経済負荷配分方法を行う装置は、図1に示すように、データ格納手段10と、経済負荷配分実行部20から構成される。データ格納手段10は、メモリあるいはデータベースでありにより構成され、予測需要値、発電機燃料費特性係数データ、発電機制約条件データ等のデータを格納する。経済負荷配分実行部20はプログラムに従って動作するコンピュータにより構成され、定式化手段21、求解手段22を備える。すなわち、経済負荷配分発生部20では、前記データ格納手段10から提供されたデータに基づいて、定式化手段21及び求解手段22により、発電機運転出力バンド31及び発電機運転出力32を作成する。
ここで、定式化手段21による定式化例を、以下に示す。
記号の説明
(1) 集合…定義a
I:配分対象発電機
T:配分断面
Bit:運転可能バンド
(2) 添え字…定義b
i:発電機
t:配分断面
k:運転バンド
m:潮流制約箇所
BEitk:バンド状態
(4) 連続変数…定義d
Pit:発電機配分値
rUit:上げ側LFC余力
rLit:下げ側LFC余力
Dt:予測需要値
PLit:発電機出力上限
PUit:発電機出力下限
ε:需給バランス制約許容誤差
vik:発電機主力変化速度
YUt:上げ側運転予備力
YLt:下げ側運転予備力
BUitk:バンド上限出力
BLitk:バンド下限出力
FLm:潮流制約上限
FUm:潮流制約下限
ami:潮流分流係数
以上のような構成を有する本実施例によれば、経済負荷配分実行部20の定式化手段21に、データ格納手段10に格納された各入力データを入力することにより、運転バンドの一意性制約、バンド移動制約及び運転バンド切替時間制約を整数変数で表現する。そして、定式化手段21により整数変数で表現された運転バンドの一意性制約、バンド移動制約及び運転バンド切替時間制約に基づいて求式化手段22により、各発電機の各時間帯における運転出力バンド及び運転出力を決定する。
このような実施例1によれば、経済負荷配分期間における各発電機の各時間帯における運転出力バンド及び運転出力を決定する問題を、同時に最適化し、経済負荷配分期間の全時間帯の発電費用の総和の最小化を行うことができる。
実施例2は、実施例1と同様の構成において、定式化手段21における定式化のステップを変更したものである。図4は、実施例2の経済負荷配分方法を行う装置の動作を示すフローチャートである。図4では実施例1の図2フローチャートに対して、定式化手段21による処理ブロックS71〜S74の動作を含んでいる。以下、実施例2の経済負荷配分方法の処理を図4のフローチャートに従って説明する。
実施例2の処理ブロックS71は、LFC余力を制約条件に設定するステップである。このステップでは、LFC余力の上限と下限を、上げ側LFC余力rUit及び下げ側LFC余力rLitと定義する。処理ブロックS72は運転予備力を制約条件に設定するステップである。このステップでは、運転予備力の上限と下限を、上げ側運転予備力YUt及び下げ側運転予備力YLtと定義する。
このようにして、実施例2に特有な条件を定式化した後は、前記実施例1と同様に、処理ブロックS8〜S12を実行することにより、経済負荷配分期間における各発電機の各時間帯における運転出力バンド及び運転出力を決定する問題を、給電運用上必要となるLFC余力条件、運転予備力条件、潮流条件、燃料消費条件を全て満たした上で、同時に最適化し、経済負荷配分期間の全時間帯の発電費用の総和の最小化を行うことができる。
20…経済負荷配分実行部
21…定式化手段
22…求解手段
31…発電機運転出力バンド
32…発電機運転出力
51…第2の定式化手段
52…第2の求解手段
53…上下限作成手段
54…発電機運転バンド上下限
Claims (5)
- 経済負荷配分期間における各発電機の各時間帯における運転出力バンド及び運転出力を決定する火力発電機の経済負荷配分方法において、
各発電機のバンド切り替え中という状態を仮想的に運転出力バンドと見なし、どの時間帯に発電機がどの運転出力バンドであるかを表す整数変数と、どの時間帯にどのくらいの出力で運転するかを表す連続変数を状態変数として、経済負荷配分期間の全時間帯の発電費用の総和の最小化を目的関数とし、
需給バランス制約、発電機運転可能バンド上下限制約、該出力バンドでの発電機出力上下限制約及びバンド切替時間制約を制約条件とし、
これら目的関数及び制約条件を混合整数計画問題として定式化し、
前記混合整数計画問題を解き各発電機の各時間帯の運転出力バンド及び運転出力を求めることを特徴とする火力発電機の経済負荷配分方法。 - 運転予備力制約、LFC余力制約、潮流制約、燃料制約をも制約条件と加え、混合整数計画問題として定式化することを特徴とする請求項1に記載の火力発電機の経済負荷配分方法。
- 各時間帯の発電費用の総和の最小化を目的関数とし、需給バランス制約、当該出力バンドでの発電機出力上下限制約、バンド切替時間制約を制約条件とし、これら目的関数及び制約条件を最適化問題として定式化して最適化問題を解き各発電機の運転出力を求める求解処理と、
各時間帯での制約条件で最適化問題の求解が可能かを判定する処理とを備え、
求解が不可能な場合に各発電機の運転出力バンドを変更し、変更された各発電機の各時間帯の運転出力バンドから混合整数計画問題の整数変数の値の上下限制約を作成することを特徴とする請求項1の火力発電機の経済負荷配分方法。 - 各時間帯の発電費用の総和の最小化を目的関数とし、需給バランス制約を制約条件とし、これら目的関数及び制約条件を最適化問題として定式化して最適化問題を解き各発電機の運転出力を求める求解処理と、
各時間帯の各発電機の運転出力からバンド切替時間制約を満たす運転出力バンドを決定し、これによって決まった各発電機の各時間帯の運転出力バンドから混合整数計画問題の整数変数の値の上下限制約を作成することを特徴とする請求項1の火力発電機の経済負荷配分方法。 - 経済負荷配分期間における各発電機の各時間帯における運転出力バンド及び運転出力を決定する火力発電機の経済負荷配分装置において、
各発電機のバンド切り替え中という状態を仮想的に運転出力バンドと見なし、どの時間帯に発電機がどの運転出力バンドであるかを表す整数変数と、どの時間帯にどのくらいの出力で運転するかを表す連続変数を状態変数として、経済負荷配分期間の全時間帯の発電費用の総和の最小化を目的関数とし、需給バランス制約、発電機運転可能バンド上下限制約、該出力バンドでの発電機出力上下限制約及びバンド切替時間制約を制約条件とし、これら目的関数及び制約条件を混合整数計画問題として定式化する定式化手段と、
前記混合整数計画問題を解き各発電機の各時間帯毎の運転出力バンド及び運転出力を求める求解手段と、
上記各手段で必要なデータを格納したデータ格納手段と、
を備えたことを特徴とする火力発電機の経済負荷配分装置。
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