电网规划方案决策的概率灵敏度分析

电网规划方案决策中的不确定因素越来越多,有必要研究决策结果在不确定环境下的灵敏度。为此,将基于概率统计理论的不确定模型和方法引入决策的灵敏度分析中,构建了电网规划方案决策的概率灵敏度分析指标和指标计算方法,定量计算指标值和指标权重不确定性对决策结果中电网规划方案排序不变性的影响,采用Monte Carlo模拟分析了不确定因素对方案最优性的综合影响。最后,基于实际决策案例说明了所提出方法的合理性和适应性。     

规划电网供需风险的概率评估及电源建设薄弱环节辨识

针对电力系统规划中电源建设周期的不确定性对规划电网供需形势的影响,提出规划电网供需风险概率评估方法。该方法结合电源建设进度,用概率来描述电源建设周期的不确定性,建立规划电网供需风险评估及风险指标分解模型,并根据各电厂风险指标辨识电源建设的薄弱环节。以国内某省级电网为例,进行了算例分析,验证了该方法的有效性。     

电力市场中基于情景分析的电网规划方案适应性

对电网规划方案进行适应性评估是电网规划工作的一个重要补充。在市场环境下,原有的电网规划方案是否适应未来市场交易的要求,是评估工作面临的新挑战。鉴于电力系统以及电力市场中诸多不确定性因素的影响,本文基于电力市场模拟的原理,将情景分析引入到电力市场环境下电网规划方案的适应性评估之中,并以电价不确定性的分析为例,详细描述了电力市场中对不确定性因素进行情景分析的基本思想、方法、流程。文中采用了情景出现概率及其重要程度两个指标来衡量各个情景的评估次序,为从大量情景中进行高效的筛选提供了一个便捷的途径。将该整体思路应用于东北电网规划方案的评估中,结合东北区域电力市场运营规则,进行了2010年电网规划的市场化模拟与评估。实际应用表明,所提出的评估方法能够很好地筛选出电力市场中的重要情景,为市场环境下电网规划方案适应性评估提供了一个有力的工具,具有较大的实用价值。     

考虑电网调峰能力限制的风储联合系统概率综合效益评价方法

目前风储联合系统综合效益评价方法多基于某一给定风电功率断面,忽略了风电出力的不确定性,导致评价结果与储能系统配置方案的局限性。为此提出一种计及风电出力不确定性与电网调峰能力限制的风储联合系统概率综合效益评价方法,利用风电功率预测误差反映风电出力的不确定性,可给出风储联合系统概率综合效益与储能系统最佳配置方案参考值。基于实际系统参数设计了算例,算例分析结果表明,风电预测出力下效益评价结果仅为给定预测误差分布下特定置信度的概率综合效益,而所提方法通过置信度量化风电出力不确定性带来的评价风险,可得到不同效益评价标准(置信度)下储能系统配置方案参考值。     

间歇性电源高渗透电网输电规划方案评价和筛选方法

基于对间歇性电源高渗透条件下电网规划的特殊影响因素以及现有规划方法和工具局限性的讨论,提出了电网接纳间歇性电源的能力指标和计及电网连锁反应过程的安全风险指标等方案补充评价指标;提出了基于风电场经济上可接受的最小年发电量和电网安全性等因素判断电网接纳风电能力是否合适的方法;还提出了应用了多种辅助软件的适用于间歇性电源高渗透电网输电综合规划的流程、方案评价和筛选方法。研究结果表明,采用上述方法可在间歇性电源高渗透电网规划方案综合比较选择中计及电网事故过程等复杂特性,是评价和筛选此类电网的规划方案的有效途径。     

区域电网对风电消纳适应性评价研究

针对单纯风电接纳容量计算无法对各个电网间的接纳能力进行评价的问题,研究了区域电网对风电消纳适应性评价方法.考虑了调峰因素和联络线功率输送极限因素影响下的电网接纳风电能力计算,并在此基础上进一步提出了评价指标,最终形成完整的电网对风电消纳适应性评价体系,以提升电网接纳能力.     

基于时序运行模拟的电网运营效率评估方法

电网运营效率体现了电网运营的精益化水平,对于电网企业的经营效益具有重要影响。对面向未来电网规划方案的电网运营效率进行科学评估对电网建设具有重要的指导意义。该文从发电侧与输电侧2个角度出发,设计了电网运营效率评价指标集。基于电力系统时序运行模拟技术,提出了电网运营效率评价指标的计算方法,能够充分考虑电力系统运行的复杂边界条件以及多种运行场景,全面准确地反映电力系统的运营效率。采用江苏电网2018年的规划方案实际数据进行了实证分析,研究了晋北--南京特高压直流工程以及江苏千万kW级风电基地对电网运营效率的影响。结果表明,晋北直流的建设会在一定程度上增加系统网损和输电阻塞,对运营效率有一定负面影响,风电间歇性也会增加与风电距离较近的线路阻塞进而降低电网运营效率。     

考虑风电场接入的电网连锁故障运行风险评估

随着智能电网的兴起,大规模新能源的并网增加了系统的不确定性。为了研究风电接入对电网大停电的影响,从连锁故障的角度出发,结合输电线路和保护的运行可靠性模型,根据风电出力变化和系统当前运行状况,提出了连锁故障搜索模式,并基于效用理论提出连锁故障运行风险评估方法及相关指标。以IEEE-RTS 79系统为算例,分析不同的并网方案下风险指标的差异,评估风电渗透率、风电接入方式以及风电随机性对输电网连锁故障的影响,研究结果可为风电接入条件下的电网规划运行及防御大停电提供科学的理论依据和参考价值。     

大型集群风电接入输电系统规划研究综述

大型集群风电接入给电力系统的规划和运行增加了更多的不确定因素。由于风电的间歇性、随机性、波动性及风电场选址等问题,传统的电网规划方法越来越不适应当前多不确定信息的电网规划工作。针对大型集群风电接入对电网规划的影响,评述了集群风电出力不确定性建模,并基于规划模型和评估方法,综述了近年来国内外计及风电不确定性的系统潮流计算方法以及含集群风电的输电系统规划领域的研究现状和研究成果。从输电系统规划、网源协调规划等方面着手,结合特高压电网、环保效益等研究热点,展望了如何在未来大型集群风电接入情况下获得最优规划决策方案的输电系统规划理论和方法。     

考虑场景发生概率的柔性约束电网规划模型

分析了场景规划技术、盲数规划、线路被选概率等电网灵活规划现有方法所存在的问题和不足。在新的柔性约束电网规划基础上提出了2种新的电网灵活规划模型：造价期望最优模型和各场景最优方案综合偏离程度最小模型。这2种模型均基于未来场景的不确定性，从场景的发生概率和方案对场景的适应程度出发，不追求规划方案在特定场景下的最优，而寻求各场景下的综合最优方案。所得规划方案具有概率意义上对各场景的最佳适应性。算例结果表明了该模型的有效性。     

大规模风电集中接入的输电网扩展规划平台研发

为满足大规模风电集中接入对输电网扩展规划提出的安全性与经济性需求,提出了建设含大规模风电集中接入的输电网扩展规划平台的总体方案。应用综合考虑风险及经济性的输电网优化规划理论,开发了以风电场群功率波动分析、输电容量优化为核心,集运行中风电场出力的历史数据采集与管理、待建风电场信息处理以及最优规划方案综合评价一体化的信息管理和输电网扩展规划系统。构建了基于历史出力数据的风电场群出力汇聚演变模型、提出了利用在役风电场群历史出力规律性预测规划目标年风电场群出力的实用方法、建立了面对输电网的综合评价指标体系,为进行详尽的数据挖掘分析、高精度的出力预测、准确的方案评估和全局化的输电网扩展规划管理,提供了有力的技术支持。     

电力系统多时间尺度灵活性指标研究

为了更好地解决间歇性电源接入电网的问题,应对风电的不确定性,考虑负荷的变化,提出了电力系统多时间尺度的灵活性评价模型。首先对风电的不确定性进行了介绍,阐述了灵活性的概念和特点,从应对电网中风电场出力变化能力的角度,针对负荷的变化,列举了3类不同的时间尺度,提出了基于不同时间尺度下系统响应电网中风电场出力变化最大速率的灵活性评价模型;对具体的灵活性评价数学模型进行阐述,并利用内点法实现了模型的求解。最后,以甘肃电网为例,对文中提出的灵活性指标进行了具体的算例说明。     

风电群输电规划评价指标体系和方法

内陆山地风电、湖区风电等风电群，具有风电分布范围广、单个风电容量小等特点。针对风电群的送出，首先，从经济性、安全性和适应性等方面，建立了一套适用于风电群输电规划的综合评价指标体系；然后，综合考虑评价指标的主客观权重，利用基于矩估计理论的最优组合赋权方法确定各指标的最优组合权值，并将灰色关联分析法和余弦排序法结合，提出改进的灰色关联分析法，用以更加准确合理地对各个方案进行优选；最后，利用所提出的评价指标体系和评价方法对湖南某山地风电群输电规划进行了研究。研究结果验证了所提出评价指标体系和评价方法的有效性和可行性。     

考虑直接负荷控制与风电不确定性的输电网扩展规划

需求响应项目的推广以及风电并网后电源侧出力的不确定性,给电力系统的输电网规划带来了新的机遇和挑战。为利用需求响应减少建线投资,建立了考虑直接负荷控制参与N?1预想故障潮流调整的输电网规划模型。采用基于历史数据凸包顶点的极限场景法处理风电不确定性,保证所建立的输电网规划模型为易于求解的混合整数规划问题。结合实际工程参数,基于改进的IEEE24节点系统进行仿真。仿真结果体现了直接负荷控制在缓解潮流越限、减少建线成本方面的作用,说明需求响应措施在保证系统运行安全性的前提下能够提高规划经济性,通过调整凸包范围能够有效调节所提模型的经济性与鲁棒性。     

风电并网系统区域间概率可用输电能力计算

为了准确评估风电场接入电网对系统可用输电能力(Available Transfer Capability,ATC)的影响,针对风电并网系统的概率可用输电能力计算展开研究,详细分析不同风电并网情况下ATC的变化规律。首先基于风速Weibull分布,建立了大型风电场输出功率数学模型;进而采用原-对偶内点法完成风电并网系统可用输电能力单一样板值的求解。在此基础上,采用蒙特卡罗仿真法从广义角度对风电并网系统的ATC进行概率评估。仿真结果表明,所提算法能够有效评估风电这种波动性电源对ATC的影响。研究成果可为风电并网系统安全经济性能评估提供有效参考信息,对未来电网规划扩建具有指导意义。     

基于汇聚效应的风电集群接入与区域电网协调规划研究

风电消纳困难的重要原因之一是由于风电集群接入规划与接入区域电网的不协调。一方面,风电接入容量、接入方式与主网网架及常规电源布置、运行方式互相耦合,影响整体经济性与风电消纳效果;另一方面,风电集群接入后整体功率波动特性较单风电场出现变化,对规划产生影响。文章考虑机组启停机状态运行约束,以投资成本、运行成本、弃风成本及失负荷成本之和最小为目标,并通过模拟不同规模风电场群汇聚过程,将“风电场群零出力概率”与“汇聚容量”之间的关联关系作为约束,建立风电集群接入与区域电网协调规划混合整数模型,实现尽量接纳风电和保证系统安全性前提下整体规划方案的最优,最后通过算例分析验证了所提出模型和方法的有效性。     

风电场风速不确定性建模及区间潮流分析

风速变化具有随机性、间歇性等不确定性特征,导致风力发电机出力的不确定性,从而影响风电场的稳态运行.为了表达和处理电场中风速和风力发电机出力的不确定性信息,利用区间方法建立了风电场风速不确定性和风力发电机出力不确定性区间模型,并提出了风电场区间潮流分析算法.以青岛某实际风电场的运行数据为基础进行算例分析,验证了所提出的模型和算法的有效性,表明了定量分析风力发电机出力不确定性对风电场稳态运行的影响具有应用价值.     

基于多场景的风电场接入与输电网协调规划

结合大规模风电并网的需求,在建立风电场出力多场景概率模型的基础上,提出了两步的风电场建设与输电网扩展协调规划综合模型。模型联合考虑了风电场接入和输电网建设情况,同时兼顾了对规划方案技术性、经济性、协调性及适应性这4个方面的要求,实现了规划方案的综合效益最优化。最后以考虑风电接入的测试算例验证了所提出模型的有效性。     

风电功率预测偏差管理与申报出力决策

风电功率的预测偏差会产生大量的自动发电控制（automatic generation control,AGC）调节费用。如何采用政策激励来提高风电预测准确性对电网安全与经济运行具有重大意义。研究了上网风电预测准确性考核管理与风电场最佳功率申报问题。借鉴当前电网调度公司对常规电源发电功率考核的方法,提出了考核风电功率预测...     

风电场场站级降功率控制策略优化研究

场站级功率控制系统是风电场跟踪电网调度指令、控制风电机组的关键。为优化风电场功率控制系统,减小调节过程产生的风机频繁启停和动作损耗,本文考虑恒频变桨风机的运行机械特性,提出功率调节评价指标体系,使用熵值法修正的层次分析法确定指标权重,通过模糊综合评价对机组评分,进而提出风电场降功率优化分配模型。最后以某风电场实际算例对所提评价策略和优化模型的有效性进行了比较验证。