1、隨著智能電力調度系統(tǒng)的建設與發(fā)展，電網運行部門對機組組合計算精度和計算速度的要求越來越高。同時，由于電網互聯(lián)規(guī)模不斷擴大，使機組組合問題的求解愈加復雜和困難。因此，研究探索適合于求解大規(guī)模電力系統(tǒng)機組組合問題的理論和方法，對提高發(fā)電能源利用率、節(jié)能降耗具有重要的現(xiàn)實意義和經濟價值。
　　本文涉及大規(guī)模電力系統(tǒng)機組組合問題的近似動態(tài)規(guī)劃模型與算法。針對動態(tài)規(guī)劃求解大規(guī)模電力系統(tǒng)機組組合的“維數(shù)災”問題，首次將數(shù)學規(guī)劃中的最新成果——

2、近似動態(tài)規(guī)劃理論應用于電力系統(tǒng)的機組組合問題。分別對近似動態(tài)規(guī)劃在日前常規(guī)機組組合問題和安全約束機組組合問題中的應用，開展了較為深入細致的研究工作，嘗試提出一種可快速求解大規(guī)模機組組合問題，且易于考慮各種電力系統(tǒng)安全運行條件的近似動態(tài)規(guī)劃方法。
　　首先探討近似動態(tài)規(guī)劃解決“維數(shù)災”問題的數(shù)學原理，分析了四種近似值函數(shù)模型及現(xiàn)有的函數(shù)近似方法，較詳細介紹了近似值迭代與近似策略迭代兩種近似迭代算法的原理。在結合機組組合問題對近似動態(tài)

3、規(guī)劃7個基本概念進行定義的基礎上，通過引入觀測成本函數(shù)，給出了決策函數(shù)、立即成本和近似值函數(shù)的具體公式，構建了采用決策后狀態(tài)變量的機組組合近似值函數(shù)。
　　采用所提機組組合近似值函數(shù)，在IBM兼容PC機上用Matlab-2013a編程，對10～100機24時段6個系統(tǒng)的實例進行了計算，首次比較了近似值迭代和近似策略迭代兩種近似迭代算法求解機組組合問題的效果，指出了近似策略迭代算法對機組組合問題的適用性。
　　針對直接套用近似

4、策略迭代算法求解機組組合問題運算時間偏大的問題，根據(jù)電力系統(tǒng)實際運行特征，提出了可快速求解大規(guī)模系統(tǒng)機組組合問題的策略迭代近似動態(tài)規(guī)劃法。首先結合機組組合問題對近似策略迭代算法進行改進，提出了適合于機組組合問題的近似策略迭代算法，更新所提機組組合近似值函數(shù)。本文給出了該算法的具體流程和實現(xiàn)細節(jié)，對相鄰時段近似值函數(shù)的更新、機組出力爬升約束的處理和壓縮狀態(tài)空間的傳統(tǒng)序列截斷技術未考慮機組最小啟停時間特性等問題進行了重點研究，提出了每次用一

5、個預決策狀態(tài)更新決策后狀態(tài)近似值函數(shù)、采用動態(tài)的機組出力兩界約束出力爬升約束以及擴展的序列截斷技術等具體解決方案。通過10～1000機96時段大規(guī)模系統(tǒng)的計算，驗證了所提方法的正確性和實用性。
　　結合上述對近似動態(tài)規(guī)劃理論的研究結果及其在日前常規(guī)機組組合問題上的具體應用，將所提策略迭代近似動態(tài)規(guī)劃法擴展到了安全約束機組組合問題。針對潮流方程、線路潮流約束和節(jié)點電壓限制等約束條件使問題的求解難度和計算量顯著增加的問題，在不改變近似

6、策略迭代算法的前提下，提出了通過調整立即成本的計算處理潮流約束的方法。通過IEEE-30～300節(jié)點系統(tǒng)和波蘭2737節(jié)點系統(tǒng)的實例，驗證了所提方法求解安全約束機組組合問題的正確性和實用性。
　　本文研究成果是國家973項目(2013CB228205)第5課題“特性各異電源及負荷的能量互補協(xié)同優(yōu)化調控”成果之一，在該項目與國家自然科學基金項目(51167001)共同資助下完成。研究成果為制定大規(guī)模電力系統(tǒng)節(jié)能發(fā)電調度計劃，提供了一