环境和市场风险因素下火力发电商经济优化调度模型与方法研究

基于市场机制，考虑我国节能减排政策、权衡利益和风险、合理制定火力发电商机组的最优调度方案，具有显著的理论意义和现实价值。然而，极其复杂的环境和市场风险因素导致现有的相关理论无法有效研究火力发电商经济优化调度问题。为此，本项目立足于实际市场的运营数据，构建环境因素下的火力发电商经济优化调度模型，并提出外逼近法、基于有效不等式的割平面法对模型进行求解；提出与实际市场更相符、刻画准确度更高的市场风险因素模型，借助GARCH模型、Copula函数准确刻画市场风险中的燃料价格和电价波动的相关性；考虑环境与市场风险的共同作用，通过条件风险价值和机会约束，构建火力发电商随机优化调度模型；设计新型强次可行快速算法对模型进行高效求解。本项目力图建立环境和市场风险因素下的火力发电商经济优化调度的理论模型，并研究相应的定量分析计算方法，以期为市场监管机构和火力发电商提供有益的定量决策和分析依据。

本项目按原申报的研究内容开展并超额完成研究计划。项目主要研究火力发电商经济优化调度的模型与新算法，包括电力系统机组组合问题和最优潮流问题。还研究了计及排放权交易的机组组合问题，水火联合调度问题，最优风电容量分配，电网接地保护，优化问题高效算法等。成果主要创新和贡献在于：提出了组组合问题的超立方锥松弛模型及二阶锥规划模型，构建了求解机组组合问题的外逼近法、内外逼近法、基于有效不等式的割平面方法、次超立方紧混合整数规划广义割平面等新方法，以及最优潮流问题的多中心校正内点算法、多中心校正解耦内点法。其次，提出了水火联合调度问题的半定规划方法；基于鲁棒优化思想提出多风场鲁棒优化模型，基于Copula函数和均值－方差模型研究分布在不同位置风电场风速空间相关性和最优风电分配问题；提出了一种接地系统故障选线方法，以及系统聚类故障检测的模型与方法；对优化问题提出了一批理论与数值效果均优良的新型强次可行快速算法。. 成果反映在正式发表的20篇学术论文，多数刊登在《IEEE Transaction on Power Systems》、《European Journal of Operational Research》、《International Journal of Electrical Power and Energy Systems》、《中国电机工程学报》等权威刊物，其中SCI收录11篇(SCI一区1篇，SCI二区8篇)，EI收录7篇，中文核心2篇，超额完成了预期指标。