电力市场中基于模糊负荷的实用有功静态安全域

提出了电力市场环境下基于模糊负荷的有功静态安全域的数学模型及计算方法.在实时平衡市场运营模式下,以系统总购电费用最小为目标函数,利用置信区间的概念求解不同模糊置信度下的显式静态安全域.在保证系统安全的前提下兼顾系统的经济性.给出了基于现代内点法的求解算法,最后以IEEEl4节点系统为算例,说明了该模型的实用性和可行性.     

求解计及输电约束的线性供给函数均衡模型的分支定界方法

在计算线性供给函数均衡模型(linear supply function equilibrium,LSFE)的过程中,通常需要多次求解各发电商(generation company,GenCo)个体所对应的双层优化问题。提出采用分支定界方法求解计及输电约束的线性供给函数均衡问题。采用分支剪支操作处理互补松弛约束,仅需要计算少量的子优化问题,就可以达到遍历所有系统松弛子模式的效果。通过3节点系统和IEEE30节点系统2个算例可以看出,所提算法具有很好的搜索效率,为求解大规模电力市场均衡问题提供了一条有效途径。     

静态安全约束下基于Benders分解算法的可用传输容量计算

在电力市场环境下，可用传输容量(ATC)是反映输电线路可用于交易的剩余容量的重要指标。文中以最优潮流为基础，采用Benders分解方法将考虑静态安全约束的ATC计算问题分解为一个基态主问题和一系列与各预想事故有关的子问题。主问题用来处理基态潮流和相应约束以及由子问题所返回的Benders割(cut)约束，而各子问题用来处理各预想事故和形成相应的静态安全约束。文章给出了相应的数学模型，并提出了两种改进的求解策略。4节点和IEEE30节点系统的计算结果表明了该方法和求解策略的有效性。     

电力市场日前N-1安全校正模型及算法

在电力市场环境下,系统的运行方式多变,发生输电安全阻塞的概率大为增加.针对当前具有合同电力与竞价电力的电力市场运行特点,提出了一种日前N-1安全校正的数学模型及算法.模型中以电厂与负荷的调整费用最小为目标函数,以线路在正常网络与N-1故障网络下线路潮流与断面潮流不越界及机组满足爬坡功率为约束条件.在目标函数中将发电功率中的竞价电力与合同电力分开,负荷功率中的可切除非重要负荷与重要负荷分开,对于不同类型的发电功率与负荷功率赋予不同的权重;在构造线路约束集时,采用实用的有效约束集方法减少约束线路数.省级电网算例验证了所提算法的正确性和有效性.     

考虑小扰动稳定约束最优潮流的直接解法

为了将电力系统运行限定在静态稳定临界范围内,在最优潮流(OPF)模型中增加一组小扰动稳定指标作为不等式约束,建立了一种考虑小扰动稳定约束的最优潮流数学模型.以系统矩阵临界特征值的实部作为小扰动稳定指标,构造约束函数,并利用Cayley变换、谱函数理论及牛顿光滑化方法,对小扰动稳定约束进行转换,避免直接计算矩阵特征值,便于应用到大规模非线性系统.通过典型的WSCC 3机9节点系统,验证了所提方法的有效性.     

考虑网络约束的区域电力市场交易计划

我国区域性电力市场试点工作率先在华东地区展开，华东区域电力市场 将采用Broker现货市场加双边合同的结构。由于Broker交易匹配法的常规交易计划方法在受网络约束的情况下不能获得最优经济效益，文中提出了直接考虑网络约束的交易计划新方法。通过引入发电贡献因子和负荷汲取因子解决了多级电力市场中存在的协调问题，并针对双边交易的特点，采用交易矩阵的方式建立了区域电力市场中Broker系统制定交易计划的数学模型。在IEEE 30节点系统上的计算结果表明，在不计网络约束的情况下，该模型符合Broker交易模式的特点，而在考虑网络约束的情况下，用该模型可以取得最大的社会福利，从而验证了模型和算法的有效性。     

计及发电报价的可用输电能力的计算

提出了一种在电力市场环境下考虑发电报价的可用输电能力计算方法。该方法以优化潮流为基础,建立了在系统每一运行点都能根据发电机组的报价经济分配其有功出力的最优化计算模型,其优化目标函数选择送电区域所有发电机组有功发出力累加值为最大,同时该区域的发电总报价为最小。文中给出了求解该优化问题的近似半光滑牛顿算法,求解过程中利用分裂算法,有效地缩短了计算时间。通过对IEEE30节点系统进行仿真计算,验证了该方法的合理性和可行性,为电力系统安全性与经济性运行的协调分析提供了一种有效的方法。     

考虑风电功率序列时间相关性的电力系统动态经济调度

随着高比例可再生能源大规模接入电力系统,其不确定性对经济调度带来了巨大的挑战。针对含风电电力系统经济调度问题,提出了考虑风电功率序列时间相关性的数据筛选方法,并利用versatile-copula分布实现风电功率序列时间相关性建模,以此为基础提出了考虑随机变量相关性的机会约束与风电成本高低估代价计算方法,建立了考虑风电功率序列时间相关性的动态经济调度模型。通过对目标函数和约束条件的转化与分析,将随机优化模型转化为线性约束问题,并利用逐次线性化算法实现准确求解。最后,在含风电的IEEE-30节点和IEEE-118节点算例系统中进行仿真计算,验证了所提考虑风电功率序列时间相关性的调度方法在数据筛选、拟合精度、经济性等方面的有效性。     

基于差分进化算法的动态可用输电能力计算研究

基于考虑暂态稳定约束的最优潮流(TSCOPF)建立了动态可用输电能力问题的数学模型.提出了采用差分进化算法(DE)求解考虑暂态稳定约束的可用输电能力(ATC)问题.利用不需要任何惩罚系数的合成适应度函数法处理约束问题.该算法原理简单,受控参数少,实施随机、并行、直接的全局搜索,易于理解和实现,且收敛性好,计算速度快,是一种求解非线性、不可微、多极值和高维的复杂函数的一种有效和鲁棒的方法.以WSCC9节点系统的计算结果为例验证了该方法的有效性和合理性.     

竞价上网中的水电优化运行

探讨了如何在发电侧电力市场中考虑水电优化运行问题,建立了综合考虑水电机组运行约束条件（出力约束、电量约束和振动区约束）的数学模型，并提出了解决该优化问题的新方法。该方法已经在实际中得到应用。计算结果表明所提出的模型和方法是有效的，为在竞价上网中考虑水电的运行模式提出了新的思路和方法。     

采用条件风险方法的含风电系统安全经济调度

针对风电等新能源发电和负荷的随机性,引入条件风险方法,构建了电力系统条件风险调度模型。为了量化随机性因素所引起的不确定性,以电网安全条件风险价值(conditional value-at-risk,CVaR)作为电网安全指标,取代一般调度模型中的安全约束。由于含随机性变量概率密度的函数积分计算困难,因此将电网安全CVaR函数进行变换和离散化处理,并采用蒙特卡罗模拟和解析法相结合的方法进行计算。含风电随机出力的系统算例表明,采用条件风险约束的电力系统安全调度模型可在不同的电网安全CVaR值、不同的置信水平下,获取相应的侧重经济性或安全性的系统最优调度结果。     

基于人工鱼群算法的电力系统无功优化

尝试将人工鱼群算法(AFSA)用于电力系统无功优化,建立了相应的优化模型,对IEEE6、IEEE14节点系统及某地区实际电力系统进行了无功优化计算,并与遗传算法(GA)、改进Tabu搜索算法(MTSA)进行了比较,结果表明AFSA鲁棒性强,全局收敛性好,用于电力系统无功优化计算是有效、可行的。     

基于功率注入法的UPFC潮流分析算法研究

基于功率注入法提出了一种舍UPFC的输电系统潮流计算模型,将UPFC引起的附加注入有功和无功功率作为独立的状态变量,避免了由于引入UPFC而引起的振荡或者发散,潮流的收敛速度快。IEEE-9节点系统验证了本算法的有效性。     

基于Matlab/Simulink的永磁直驱风力发电机组建模和仿真研究

以永磁直驱风力发电机组为研究对象,建立了包括风力机、传动部分、永磁直驱发电机、矢量控制策略、最大风能捕获策略的整体数学模型;应用Matlab/Simulink工具,以建立的数学模型为基础搭建了永磁直驱风力发电机组仿真模型,并以两次阶跃风速为例对所建模型并网后运行特性进行了仿真研究。实现了永磁直驱风力发电机组的最大风能捕获和功率解耦控制,仿真结果表明,永磁直驱风力发电机组具有良好的运行特性,同时验证了所建模型的正确性和有效性。     

一种新的优化潮流模型

为了将电力系统的总发电成本降至最低,提出了一种新的优化潮流算法和模型。借助静态安全域计及静态安全约束,建立了支路角与有功注入功率的关系式,并将支路角确定为优化变量进行优化计算,方便快捷地得到最优调度方案。通过对NewEngland系统和我国某省实际电力系统所进行的计算,证明了该模型和算法的有效性。同时,该模型还可以提供优化后系统各支路的安全裕度,以便调度人员更加直观地了解系统的运行状况。     

风-光-沼可再生能源发电的电源有效接纳容量评估

为解决可再生能源发电存在间歇性问题,提出一种风-光-沼可再生能源发电的电源有效接纳容量评估方法。基于风-光-沼可再生能源发电系统结构特点,以成本经济性和供电可靠性为目标,以系统稳定性、电量供需均衡性及各微电源输出功率最大值为约束条件,建立电源有效接纳容量评估模型。采用改进粒子群的电源双层规划方法,求解电源有效接纳容量评估模型,通过自适应变异粒子群解决粒子群优化算法易陷入局部最优解情况。利用2个粒子群优化算法的交互迭代规划电源上下两层,求解最佳电源有效接纳容量。以L省某负荷中心为实验平台展开算例分析,结果表明:该方法具备风-光-沼可再生能源发电电源有效接纳容量评估可行性和有效性,通过协调控制可以保证负荷中心稳定运行。     

An indirect adaptive fuzzy-logic power system stabiliser

An indirect adaptive fuzzy power system stabiliser (AFPSS) is developed using the concept of fuzzy basis functions. The power system is modelled using differential equations with nonlinear parameters which are functions of the state of the system. These nonlinear functions may not be known, however, some linguistic information is available about them. Utilising this information, fuzzy logic systems are designed to model the system behaviour. The control law is obtained using the uncertainty principle. Based on the Lyapunov's synthesis method, adaptation rules are developed to make the controller adaptive to changes in operating conditions of the power system. The simulation studies are carried out for an industrial cogenerator and utilise a one-machine infinite-bus model. Nonlinear simulations reveal that the performance of AFPSS is better than the performance of a conventional (linear) power system stabiliser for a wide range of operating conditions.     

一种新的UPFC潮流计算模型

以往的统一潮流控制器UPFC(Unified Powernow Controller)的潮流计算模型要用到牛顿一拉夫逊法进行迭代求解，需要重新编制与之相应的潮流计算程序，因此费时费力。现提出一种新的UPFC等值模型，该模型适合利用已有的商业软件计算潮流，无需因为UPFC加入系统而重新编制潮流程序，因而可以大大减少工作量。该模型的主要设计思想是将系统中的UPFC用注入功率和恒定电压等值表示，从而将UPFC从等值网络中移去。该模型分为两部分，第一部分适用于UPFC的控制方式1和方式2，第二部分适用于控制方式3和方式4。一个IEEE—9节点的算例验证了该模型的有效性。     

一种优化协调控制策略在VSC HVDC 中应用

随着大功率电力电子技术的发展和可工作在高频率开关状态的完全可控器件(如大功率IGBT，IGCT等)的出现，使得电压源型直流输电(VSCHVDC)成为现实，这种新型的直流输电技术和传统直流输电相比，体现了诸多优点。该文建立了一种适合于研究VSCHVDC基频下的运行与控制特性的VSCHVDC模型，并将该模型方程与电力系统微分代数方程统一起来。在此基础上提出一种VSCHVDC与发电机励磁协调控制策略，在AC／DC交直流混合系统中研究了该控制方式对各自的影响，仿真表明，采用该优化协调控制，发电机和HVDC在系统发生故障或者扰动后都能够快速恢复正常稳定运行，且该控制方式对于系统参数变化具有一定鲁棒性。     

基于ExtJs的光伏发电预测系统

鉴于光伏功率预测在光电并网中对保持电网功率平衡和电网持续有效地运行有重要意义,介绍了一种基于ExtJs的光伏电站功率预测系统的实现方式。简述了开发过程中使用的开源前端技术ExtJs,及其MVC架构和与服务器的交换方式,给出了系统所使用的自适应逻辑网络预测算法,及系统相关功能描述,对系统的性能进行评价。现场运行结果表明:该预测系统具有良好的可操作性、易维护性和预测准确性。