考慮工業(yè)大用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移的安全約束機(jī)組組合

舒　雋，孫浩男，韓　冰

(1.華北電力大學(xué)電氣與電子工程學(xué)院，北京　102206；2.中國長江三峽集團(tuán)公司，北京　100038)

0　引　言

傳統(tǒng)的機(jī)組組合問題中負(fù)荷被認(rèn)為是固定不變的，隨著需求響應(yīng)技術(shù)的發(fā)展，可調(diào)度的對(duì)象逐漸從電源側(cè)擴(kuò)展到負(fù)荷側(cè)，極大地豐富了可調(diào)度資源。文獻(xiàn)[1]對(duì)需求響應(yīng)進(jìn)行了歸類研究，著重論述了需求響應(yīng)的實(shí)施機(jī)制以及對(duì)系統(tǒng)的影響；文獻(xiàn)[2]系統(tǒng)地闡述了需求響應(yīng)對(duì)日前電力市場中的機(jī)組組合及經(jīng)濟(jì)調(diào)度的影響；文獻(xiàn)[3-4]在機(jī)組組合問題中考慮了風(fēng)電以及需求響應(yīng)的不確定性，提高了優(yōu)化過程的可靠性；文獻(xiàn)[5-7]將需求響應(yīng)納入發(fā)電調(diào)度，在用戶側(cè)互動(dòng)下將發(fā)電側(cè)和需求側(cè)的資源進(jìn)行綜合規(guī)劃，提出了發(fā)用電一體化調(diào)度計(jì)劃模型；文獻(xiàn)[8-9]將多種需求側(cè)資源以及碳排放權(quán)交易的影響納入安全約束機(jī)組組合問題中，建立了綜合考慮碳排放權(quán)分配和需求側(cè)資源的安全約束機(jī)組組合模型；文獻(xiàn)[10]針對(duì)基于實(shí)時(shí)電價(jià)的需求響應(yīng)，分別建立了考慮不確定性的風(fēng)電消納確定性和隨機(jī)機(jī)組組合模型；文獻(xiàn)[11-13]針對(duì)基于激勵(lì)的需求響應(yīng)，分別對(duì)考慮直接負(fù)荷控制、可中斷負(fù)荷以及緊急需求響應(yīng)的機(jī)組組合問題進(jìn)行了研究；文獻(xiàn)[14-16]綜合考慮基于激勵(lì)和基于電價(jià)兩類需求響應(yīng)在響應(yīng)特性上的互補(bǔ)關(guān)系，改變了一味通過協(xié)調(diào)優(yōu)化發(fā)電側(cè)資源去配合風(fēng)電并網(wǎng)的傳統(tǒng)模式，建立形成了發(fā)電資源和負(fù)荷資源共同協(xié)調(diào)優(yōu)化的含風(fēng)電系統(tǒng)的發(fā)用電一體化調(diào)度模型。以上研究表明，機(jī)組組合的優(yōu)化對(duì)象已經(jīng)擴(kuò)展到需求側(cè)，對(duì)于接入輸電網(wǎng)的大用戶，可以直接參與機(jī)組組合，而對(duì)于接入配電網(wǎng)的中小用戶，可以通過負(fù)荷聚合商參與機(jī)組組合。

工業(yè)大用戶作為需求側(cè)的可調(diào)度資源之一，其可轉(zhuǎn)移負(fù)荷可以在不影響整體生產(chǎn)流程的情況下在一定時(shí)間范圍內(nèi)移動(dòng),被看作是啟動(dòng)時(shí)間可調(diào)節(jié)的。與其他類型用戶相比，工業(yè)大用戶的可轉(zhuǎn)移負(fù)荷有兩個(gè)明顯的特點(diǎn)。首先，可轉(zhuǎn)移負(fù)荷由多個(gè)生產(chǎn)任務(wù)構(gòu)成，單個(gè)生產(chǎn)任務(wù)是連續(xù)不間斷的；其次，各個(gè)生產(chǎn)任務(wù)之間在時(shí)間上是相互耦合的，這使得工業(yè)大用戶可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的數(shù)學(xué)模型是離散多時(shí)段耦合模型。文獻(xiàn)[17-18]研究了可轉(zhuǎn)移負(fù)荷在微電網(wǎng)日前經(jīng)濟(jì)調(diào)度中的應(yīng)用，但所涉及的可轉(zhuǎn)移負(fù)荷大多為洗衣機(jī)、消毒柜等居民負(fù)荷，并沒有對(duì)可轉(zhuǎn)移負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)間之間存在的時(shí)間耦合關(guān)系進(jìn)行詳細(xì)建模。

目前需求響應(yīng)與機(jī)組組合的結(jié)合研究中，基本上都未將工業(yè)大用戶與其他類型用戶區(qū)別對(duì)待，這導(dǎo)致所得到的計(jì)算結(jié)果可能是次優(yōu)的，甚至可能由于無法滿足可轉(zhuǎn)移負(fù)荷復(fù)雜的約束條件而無法得到有效執(zhí)行。針對(duì)這個(gè)問題，本文在傳統(tǒng)機(jī)組組合問題的基礎(chǔ)上，考慮了工業(yè)大用戶的可轉(zhuǎn)移負(fù)荷，描述了負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本以及生產(chǎn)過程中可轉(zhuǎn)移負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)間之間的時(shí)間耦合關(guān)系，以系統(tǒng)發(fā)電成本和負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本綜合最小為目標(biāo)，建立了考慮大用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移的機(jī)組組合模型，對(duì)大用戶可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的啟動(dòng)時(shí)間進(jìn)行了優(yōu)化，并得到了新的機(jī)組組合方案。實(shí)例證明，考慮大用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移后，削峰填谷效果明顯，進(jìn)一步降低了系統(tǒng)運(yùn)行的總成本。

1　考慮工業(yè)大用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移的機(jī)組組合模型

在機(jī)組組合問題中考慮工業(yè)大用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移，需要工業(yè)大用戶申報(bào)可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的運(yùn)行特性。在我國普遍實(shí)施的有序用電方案中，一般是在沒有對(duì)負(fù)荷轉(zhuǎn)移進(jìn)行補(bǔ)償?shù)那闆r下，采取行政手段強(qiáng)制工業(yè)大用戶申報(bào)相關(guān)數(shù)據(jù)。實(shí)際上，工業(yè)大用戶的負(fù)荷轉(zhuǎn)移應(yīng)該被看作是一種有償?shù)姆?wù)，可以考慮采用市場手段激勵(lì)工業(yè)大用戶自愿申報(bào)負(fù)荷轉(zhuǎn)移的技術(shù)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)，包括負(fù)荷轉(zhuǎn)移的成本和負(fù)荷轉(zhuǎn)移的約束條件，如果工業(yè)大用戶被要求實(shí)施負(fù)荷轉(zhuǎn)移，則按照其申報(bào)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本支付費(fèi)用。

1.1　目標(biāo)函數(shù)

考慮工業(yè)大用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移的機(jī)組組合問題，其目標(biāo)函數(shù)主要包括兩個(gè)部分：第一部分由常規(guī)機(jī)組發(fā)電成本和啟停成本構(gòu)成；第二部分為負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本?？杀硎緸?/p>

(1)

式中：CGi,t表示機(jī)組i在時(shí)段t的發(fā)電成本；Csui,t表示機(jī)組i在時(shí)段t的啟動(dòng)成本；Csdi,t表示機(jī)組i在時(shí)段t的關(guān)停成本；Cshift,m表示可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m的負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本。

① 常規(guī)機(jī)組發(fā)電成本和啟停成本

常規(guī)機(jī)組發(fā)電成本采用二次函數(shù)表示，本文將其分段線性化，其具體描述如下：

(2)

式中：αi表示機(jī)組i的固定空載成本；noni,t為0/1輔助指示變量，noni,t=1表示機(jī)組i在時(shí)段t處于運(yùn)行狀態(tài)，否則noni,t=0；ki,b表示機(jī)組i在第b段的單位出力成本；Pi,t,b表示t時(shí)段機(jī)組i在第b段的出力；Pi,t表示t時(shí)段機(jī)組i的實(shí)際出力；Pi,b max表示機(jī)組i第b段的最大允許出力。

發(fā)電機(jī)組在啟停時(shí)會(huì)產(chǎn)生啟停成本，本文中采用固定啟動(dòng)成本和關(guān)停成本，可表示為

(3)

式中：βi和γi分別表示機(jī)組i的固定啟動(dòng)成本和固定關(guān)停成本；nsui,t和nsdi,t為0/1輔助指示變量，nsu i,t=1表示機(jī)組i在時(shí)段t啟動(dòng)，否則nsu i,t=0；nsd i,t=1表示機(jī)組i在時(shí)段t關(guān)停，否則nsd i,t=0。

② 負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本

工業(yè)大用戶的某些負(fù)荷進(jìn)行轉(zhuǎn)移需要支付一定的成本，如物料存儲(chǔ)成本、保溫成本等，并且通常情況下可以認(rèn)為轉(zhuǎn)移距離越遠(yuǎn)，所需支付的代價(jià)越高[19]。

為了描述可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m的負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本，定義Tst,m表示可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m的啟動(dòng)時(shí)段，則有：

(4)

式中：xsu m,t為0/1輔助指示變量，xsu m,t=1表示可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m在時(shí)段t啟動(dòng)，否則xsu m,t=0；NT為所研究的總時(shí)段數(shù)。

因此，將可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m的負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本定義如下：

(5)

式中：λf,m和λb,m分別為可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m向前和向后轉(zhuǎn)移一個(gè)時(shí)段所需支付的成本；Tst0,m為可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m原計(jì)劃的啟動(dòng)時(shí)段。

負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本可按照式(6)線性化。

(6)

上述兩條約束使得優(yōu)化后的負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本Cshift,m一定等于式(5)中的定義。

1.2　約束條件

考慮工業(yè)大用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移的機(jī)組組合問題的約束條件主要包括：①功率平衡和旋轉(zhuǎn)備用約束；②常規(guī)機(jī)組出力、爬坡和開停機(jī)約束；③線路潮流和節(jié)點(diǎn)電壓相角約束；④負(fù)荷轉(zhuǎn)移相關(guān)約束。

1.2.1功率平衡和旋轉(zhuǎn)備用約束

① 功率平衡。

考慮大用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移后，大用戶節(jié)點(diǎn)各時(shí)段的總負(fù)荷隨著該節(jié)點(diǎn)大用戶可轉(zhuǎn)移負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)間的改變而改變，為了描述節(jié)點(diǎn)s在時(shí)段t的總負(fù)荷，定義一個(gè)0/1輔助指示變量xon m,t，xon m,t=1表示可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m在時(shí)段t處于運(yùn)行狀態(tài)，否則xon m,t=0。同時(shí)引入一個(gè)0/1輔助指示參數(shù)yon m,t，yon m,t=1表示可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m原計(jì)劃在時(shí)段t處于運(yùn)行狀態(tài)，否則yon m,t=0，即

(7)

則節(jié)點(diǎn)s在時(shí)段t的總負(fù)荷Ds,t可表示為

(8)

式中：Tsus,m表示可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m的持續(xù)時(shí)間；Dbase s,t表示所有可轉(zhuǎn)移負(fù)荷按原計(jì)劃啟動(dòng)時(shí)間啟動(dòng)時(shí)節(jié)點(diǎn)s在時(shí)段t的總負(fù)荷；Dshift,m表示可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m的負(fù)荷大?。籮∈s表示節(jié)點(diǎn)s上的大用戶j；m∈j表示大用戶j中的可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m。

因此，節(jié)點(diǎn)功率平衡約束可表示為

(9)

式中：Pfl,t表示線路l在時(shí)段t的功率；i∈s表示節(jié)點(diǎn)s上的機(jī)組i；Al,s=1表示節(jié)點(diǎn)s在線路l的首端，Al,s=-1表示節(jié)點(diǎn)s在線路l的末端，Al,s=0表示線路l不與節(jié)點(diǎn)s相連。

② 旋轉(zhuǎn)備用約束。

(10)

式中：SRi,t表示機(jī)組i在時(shí)段t的旋轉(zhuǎn)備用容量；SSRt表示系統(tǒng)在時(shí)段t的旋轉(zhuǎn)備用需求；Pi,max為機(jī)組i的最大出力。

1.2.2常規(guī)機(jī)組出力、爬坡和開停機(jī)約束

① 常規(guī)機(jī)組出力約束。

Pi,min≤Pi,t≤Pi,max, ?i,t

(11)

式中：Pi,min表示機(jī)組i的最小出力。

② 常規(guī)機(jī)組爬坡約束。

-Pi,RD≤Pi,t-Pi,t-1≤Pi,RU, ?i,t

(12)

式中：Pi,RD表示機(jī)組i的最大下調(diào)有功量；Pi,RU表示機(jī)組i的最大上調(diào)有功量。

③ 機(jī)組啟停輔助變量約束。

nsu i.t-nsd i,t=non i,t-non i,t-1,?i,t

(13)

nsu i,t+nsd i,t≤1,?i,t

(14)

④ 機(jī)組最小開停機(jī)時(shí)間約束。

定義兩個(gè)輔助參數(shù)如下：

UTi=min{NT,(Ton,i-Ion,i)non i,0}

(15)

DTi=min{NT,(Toff,i-Ioff,i)(1-non i,0)}

(16)

式中：Ton,i和Toff,i分別表示機(jī)組i的最小開機(jī)時(shí)間和最小停機(jī)時(shí)間；Ion,i和Ioff,i分別表示機(jī)組i的初始開機(jī)時(shí)間和初始停機(jī)時(shí)間；non i,0表示機(jī)組i在t=0時(shí)刻的運(yùn)行狀態(tài)。

機(jī)組最小開、停機(jī)時(shí)間約束可表示為

non i,t=non i,0,t≤UTi+DTi,?i

(17)

(18)

(19)

1.2.3線路潮流和節(jié)點(diǎn)電壓相角約束

(20)

-Pfl,max≤Pfl,t≤Pfl,max

(21)

-π≤θs,t≤π

(22)

式中：θs,t表示節(jié)點(diǎn)s在時(shí)段t的相角；lh和lt分別表示線路l的首端節(jié)點(diǎn)和末端節(jié)點(diǎn)；Xl表示線路l的電抗；Pfl,max表示允許流過線路l的最大功率。

1.2.4負(fù)荷轉(zhuǎn)移相關(guān)約束

受制于生產(chǎn)過程，大用戶中的一些可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)之間通常存在時(shí)間耦合關(guān)系。例如，根據(jù)用戶的生產(chǎn)要求，一些生產(chǎn)任務(wù)需要在給定的時(shí)間范圍內(nèi)啟動(dòng)；上游設(shè)備的任務(wù)完成后可能需要一定的物料傳遞或者等待時(shí)間才能啟動(dòng)下游設(shè)備的任務(wù)；同一設(shè)備上的任務(wù)需要一個(gè)任務(wù)完成之后才能啟動(dòng)下一個(gè)任務(wù)以保證設(shè)備的獨(dú)占性；兩個(gè)或多個(gè)生產(chǎn)任務(wù)可能同時(shí)啟動(dòng)或運(yùn)行以提高用戶的生產(chǎn)效率等等。

為了描述這種時(shí)間耦合關(guān)系，本文前面定義了兩個(gè)0/1輔助指示變量xsu m,t，xon m,t。其中，xsu m,t為可轉(zhuǎn)移負(fù)荷啟動(dòng)指示變量，xon m,t為可轉(zhuǎn)移負(fù)荷運(yùn)行指示變量。在此基礎(chǔ)上，考慮可能出現(xiàn)的以下6種負(fù)荷轉(zhuǎn)移約束。

① 可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)運(yùn)行狀態(tài)約束。

(23)

(24)

② 可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)啟動(dòng)時(shí)間范圍約束。

可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m需要在給定時(shí)間范圍內(nèi)啟動(dòng)，可表示如下:

(25)

式中：Tmax,m和Tmin,m分別為可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m啟動(dòng)時(shí)間的最大值和最小值。

③ 可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)時(shí)序約束。

a. 可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m2需在可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m1啟動(dòng)之后啟動(dòng)，可表示如下：

(26)

b.可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m2需在可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m1完成之后TD個(gè)時(shí)段啟動(dòng)，可表示如下：

(27)

(28)

④ 可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)同時(shí)啟動(dòng)約束。

可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m1與可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m2同時(shí)啟動(dòng)，可表示如下：

xsu m1,t-xsu m2,t=0

(29)

⑤ 可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)同時(shí)運(yùn)行約束。

可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m1與可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m2同時(shí)運(yùn)行，可表示如下：

(30)

⑥ 可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)互斥運(yùn)行約束。

可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m1與可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)m2互斥運(yùn)行，即不同時(shí)運(yùn)行，可表示如下：

xon m1,t+xon m2,t≤1

(31)

2　算例分析

2.1　算例參數(shù)及描述

本文原始數(shù)據(jù)來自文獻(xiàn)[20]中修改的IEEE 30母線系統(tǒng)，包括9臺(tái)發(fā)電機(jī)組以及所有機(jī)組的發(fā)電成本、啟動(dòng)成本、機(jī)組容量、最小出力、初始開停機(jī)時(shí)間、最小開停機(jī)時(shí)間和爬坡速率限制等。本文適當(dāng)修改了機(jī)組成本數(shù)據(jù)，具體見附錄A。系統(tǒng)日負(fù)荷曲線如圖1所示。

圖1　系統(tǒng)日負(fù)荷曲線

本文中設(shè)定有5個(gè)工業(yè)大用戶,分別位于節(jié)點(diǎn)2，5，7，8，21，可轉(zhuǎn)移負(fù)荷總數(shù)為18，具體任務(wù)參數(shù)如表1所示。表1中給出了可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)的負(fù)荷大小、持續(xù)時(shí)間、原計(jì)劃啟動(dòng)時(shí)間以及向前和向后轉(zhuǎn)移一個(gè)時(shí)段所需支付的成本。另外，為了驗(yàn)證模型中對(duì)所有負(fù)荷轉(zhuǎn)移約束描述的有效性，考慮可能出現(xiàn)以下6種情況：

① 所有任務(wù)需在時(shí)段1至21范圍內(nèi)啟動(dòng)；

② M3在M2啟動(dòng)之后啟動(dòng)；

③ M5和M6同時(shí)啟動(dòng)；

④ M12在M11完成之后1h啟動(dòng)；

⑤ M13和M16不同時(shí)運(yùn)行；

⑥ M17和M18同時(shí)運(yùn)行。

對(duì)比以下3種情況的機(jī)組組合，并基于GAMS平臺(tái)調(diào)用CPLEX求解器對(duì)算例進(jìn)行求解。

① 傳統(tǒng)機(jī)組組合，所有工業(yè)大用戶的可轉(zhuǎn)移負(fù)荷按原計(jì)劃啟動(dòng)時(shí)間啟動(dòng)；

② 考慮工業(yè)大用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移的機(jī)組組合(考慮所有負(fù)荷轉(zhuǎn)移約束)；

③ 考慮工業(yè)大用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移的機(jī)組組合(不考慮負(fù)荷轉(zhuǎn)移約束)。

表1　可轉(zhuǎn)移負(fù)荷任務(wù)參數(shù)

2.2　算例結(jié)果及分析

本文主要從負(fù)荷曲線、機(jī)組組合方案及系統(tǒng)運(yùn)行成本3個(gè)方面分析大用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移嵌入機(jī)組組合的優(yōu)化效果。

圖2為3種情況下系統(tǒng)日負(fù)荷曲線的對(duì)比。其中，第一種情況為原始負(fù)荷曲線，后兩種情況為考慮工業(yè)大用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移后的負(fù)荷曲線。

圖2　3種情況下系統(tǒng)日負(fù)荷曲線的對(duì)比

由圖2可以看出，考慮工業(yè)大用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移后的系統(tǒng)日負(fù)荷曲線與原始負(fù)荷曲線相比，系統(tǒng)晚高峰中的部分負(fù)荷轉(zhuǎn)移到了早上負(fù)荷低谷時(shí)段，整體上平緩了負(fù)荷曲線。根據(jù)計(jì)算結(jié)果，第二種情況下系統(tǒng)負(fù)荷峰谷差為122MW，與第一種情況相比降低了52MW，負(fù)荷峰谷差得到改善，削峰填谷效果明顯。

雖然模型的目標(biāo)函數(shù)并未直接考慮負(fù)荷峰谷差的改善，但由于發(fā)電成本函數(shù)是二次函數(shù)，發(fā)電成本的最小化會(huì)使負(fù)荷曲線更加平滑。

另外，第三種情況與第二種情況相比，由于沒有考慮負(fù)荷轉(zhuǎn)移相關(guān)約束，工業(yè)大用戶可以更加靈活地進(jìn)行負(fù)荷轉(zhuǎn)移，因此負(fù)荷曲線會(huì)更加平滑。

圖3為3種情況下機(jī)組組合方案的對(duì)比(各機(jī)組在各時(shí)段具體的出力情況見附錄表A3)。傳統(tǒng)的機(jī)組組合中，系統(tǒng)負(fù)荷高峰時(shí)段需短時(shí)間開啟成本較高的2號(hào)機(jī)組參與調(diào)峰以保持負(fù)荷平衡，而考慮工業(yè)大用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移后，系統(tǒng)晚高峰時(shí)段的部分負(fù)荷轉(zhuǎn)移到早上負(fù)荷低谷時(shí)段，成本較高的2號(hào)機(jī)組可以不必在晚高峰時(shí)段啟動(dòng)，有效減少了高成本機(jī)組的啟動(dòng)運(yùn)行，在節(jié)約啟動(dòng)燃料的同時(shí)降低了系統(tǒng)的運(yùn)行成本。

圖3　3種情況下機(jī)組組合方案的對(duì)比

表2為3種情況下系統(tǒng)運(yùn)行成本的對(duì)比。可以看出，與傳統(tǒng)機(jī)組組合相比，考慮工業(yè)大用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移后系統(tǒng)運(yùn)行的總成本顯著降低。若考慮所有負(fù)荷轉(zhuǎn)移約束，系統(tǒng)運(yùn)行總成本減少1 980.3＄，降低了約1.41%。其中發(fā)電成本和啟停成本顯著降低。另外，由于實(shí)施負(fù)荷轉(zhuǎn)移，工業(yè)大用戶會(huì)按照其申報(bào)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本得到一部分補(bǔ)償。

表2　3種情況下系統(tǒng)運(yùn)行成本的對(duì)比　＄

理想狀態(tài)下若不考慮任何負(fù)荷轉(zhuǎn)移約束，工業(yè)大用戶可以更加靈活地實(shí)施負(fù)荷轉(zhuǎn)移，系統(tǒng)運(yùn)行總成本會(huì)進(jìn)一步降低，而用戶的補(bǔ)償會(huì)進(jìn)一步提高。

綜上，前兩種情況的對(duì)比可以看出，機(jī)組組合和工業(yè)大用戶可轉(zhuǎn)移負(fù)荷的聯(lián)合優(yōu)化，能夠改善系統(tǒng)負(fù)荷的峰谷差，降低系統(tǒng)運(yùn)行的總成本。后兩種情況的對(duì)比可以看出，大用戶申報(bào)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移約束條件越少，負(fù)荷曲線會(huì)越平滑，系統(tǒng)運(yùn)行的總成本會(huì)越低，用戶得到的補(bǔ)償也會(huì)越高。

3　結(jié)束語

本文在傳統(tǒng)機(jī)組組合問題的基礎(chǔ)上，針對(duì)負(fù)荷側(cè)工業(yè)大用戶的可轉(zhuǎn)移負(fù)荷，建立了考慮工業(yè)大用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移的機(jī)組組合模型。通過算例仿真，得到以下結(jié)論：

① 系統(tǒng)地描述了負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本以及生產(chǎn)過程中可轉(zhuǎn)移負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)間之間的時(shí)間耦合關(guān)系，將大用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移模型嵌入到傳統(tǒng)的安全約束機(jī)組組合模型中。實(shí)例證明該模型有效、可靠。

② 通過對(duì)大用戶可轉(zhuǎn)移負(fù)荷啟動(dòng)時(shí)間的優(yōu)化，在滿足負(fù)荷轉(zhuǎn)移相關(guān)約束的前提下，改善了系統(tǒng)負(fù)荷的峰谷差，削峰填谷效果明顯。

③ 考慮負(fù)荷側(cè)工業(yè)大用戶的可調(diào)度資源后，減少了高成本機(jī)組的啟停，降低了系統(tǒng)運(yùn)行的總成本。

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