考虑跨区直流调峰的日前发电计划优化方法及分析

阐述了中国跨区直流输电对促进西北地区新能源消纳的重要性,分析了目前跨区直流外送模式对新能源消纳的不利影响。综合考虑分析直流输电系统的运行特性和跨区电能交易需求,建立了跨区直流计划调整的混合整数线性约束模型,提出了考虑跨区直流互动调峰的新能源与常规能源协调优化的两阶段日前发电计划编制方法。首先,基于安全约束经济调度(SCED)模型分析了受端电网直流接纳能力。然后,基于安全约束机组组合(SCUC)模型,综合考虑直流计划调整约束、系统平衡、机组运行、新能源出力预测和电网安全等约束条件,以节能环保和新能源消纳最大为优化目标,编制送端电网的机组组合、出力计划和直流送出计划。最后,通过某省级电网及其跨区直流计划优化调整的算例验证了所提方法的有效性。     

基于日有功负荷双目标模糊优化交易的发电商竞价策略

介绍了一种新的、同时考虑了全网发电费用最小和电网收益最大的多时段发电竞价决策策略;采用双目标模糊优化交易模型对发电商市场占有量预测,然后对市场中中竞争商成本进行分析,确定盈利水平,提供发电报价,算例仿真表明该策略与确定性的单目标交易模型下报价相比更能协调发电商和购电商的利益,更符合电力市场可持续发展战略。     

考虑安全约束及电量执行的年度发电与检修联合优化模型

针对年度发电计划与年度检修计划在系统发电能力、电网潮流约束等方面具有强耦合性的特点,构建了考虑安全约束及月度电量执行的年度发电与检修联合优化模型。年度发电计划模型以天为计算时段,提出以历史负荷率统计与正备用约束选择相结合的电量估算方法,降低了计划规模,提升了优化效率。为充分考虑检修对电网运行的影响,通过引入支路开断潮流分布因子,在优化模型中可同时考虑发电计划与检修计划对潮流的综合影响,提升发电计划和检修计划的联合优化能力。将所提模型运用于中国某省的实际电网,验证了其有效性。     

适用于新能源发电接入的日内滚动发电计划闭环控制系统

大规模新能源并网后,新能源发电的随机性、波动性将对电网的发电计划造成明显的影响。要解决这一问题,只有通过综合分析新能源发电、关口受电、负荷等变化,考虑各类约束和设置优化目标滚动形成日内发电计划,提高发电计划的可执行性和适应性。结合日前发电计划、机组日前发电排序,根据超短期负荷预测、超短期母线负荷预测、超短期新能源发电预测、滚动水电计划、联络线计划、停电计划、网络拓扑、机组出力申报等信息,充分考虑系统发用电平衡约束、电网安全约束和机组运行约束,按照"三公"调度、电力市场、节能发电调度等不同优化目标以一定周期(一般为5 min)编制日内滚动发电计划,并将此计划闭环下发执行。工程应用实践表明,该系统运行稳定、控制可靠,满足国网相关日内滚动功能系统建设的要求。     

深圳电网日前送受电与发电计划联合优化策略与建模研究

针对广、深调度管理模式调整后深圳城市电网日前发电计划业务的实际需求,提出了送受电与机组出力联合优化的日前发电计划优化策略、模型与算法。通过引入送受电计划的可行优化空间,合理安排气量受限的燃气机组的出力曲线,降低了全系统购电费用;对燃气机组进行启停优化并考虑爬坡能力限制,有效缓解调峰压力;对送受电计划进行基于历史统计比例因子的功率分配,较为精确地考虑了网络安全约束,并在消除阻塞的过程中调动送受电计划的可调节性。以总购电费用最小为目标,全面考虑系统约束、机组约束以及网络约束,构建了混合整数线性规划数学模型,并采用成熟数学优化工具包CPLEX进行高效求解。基于深圳电网实际日前发电计划数据的算例表明,上述方法能够协调优化送受电计划与机组发电计划,可有效应用于工程实践。     

大规模风电接入对电力系统有功调度的影响分析

大规模风电功率的随机波动性是当前公认的制约风电发展的瓶颈,同时风电的反调峰特性拉大了电网的峰谷差,增大了有功调度控制的难度;风电接入后,现有的系统备用容量确定方法和调度计划制定策略已无法满足电网企业兼顾安全经济的控制目标。针对此,对大规模风电接入对系统备用容量及发电计划的影响进行了研究,分析了风电接入后电网运行中面临的实际问题,并对目前的相关研究进行了归纳,给出了解决方法;指出多源互补的备用配合策略及多时空尺度协调的备用与发电计划联合优化策略适用于大规模风电接入的合理备用优化,考虑风电场出力耦合关系的有功发电调度策略适用于大规模风电接入的合理有功优化。     

广东电网节能发电调度计划模型与算法

开展节能发电调度是我国电力行业实现节能降耗的重要举措。以全国节能发电调度5个试点省份之一的广东为研究对象,本文分析了广东电网推行节能发电调度面临的网络约束,时段耦合与网损折算等突出问题,提出了以煤耗最小化为目标、考虑网损的日前节能调度计划的优化模型。为了有效地求解问题,本文提出两阶段求解方法,首先求得日发电计划的可行解,进而在可行域内部逐步优化,模型与算法考虑了电网众多复杂的约束条件,具有一定的通用性与灵活性。利用广东电网实际数据制订了不同调度目标下的发电计划,对各种发电计划进行了对比分析,验证了算法的适应性与有效性。     

电力交易中多时段优化策略研究

在以最小边际电价为目标的电力交易模型中提出了以电网安全为约束的多时段日前交易混合优化策略。在该策略中,可以允许电厂的报价为任意形式、任意段数的线性折线段构成。为了能够处理这种灵活的报价形式,文章使用虚拟机组的概念把多段折线报价分解成单段报价,提出一个结合遗传算法和线性规划法各自优点的混合优化策略来求解模型,其中遗传算法用来解决多时段虚拟机组的组合问题,线性规划法用于进行考虑线路阻塞的电量最优分配。算例结果验证了本文所提出模型和算法的正确性和有效性。     

华北电网安全节能发电优化调度系统功能设计

华北电网安全节能发电优化调度系统采用与能量管理系统（EMS）一体化设计,可直接应用EMS采集的电网模型,并以此为基础进行拓扑分析。该系统采用分布式软件设计,便于开发、维护、实用。以安全约束机组组合为核心完成年度合同分解、月度合同分解、月度市场、日前调度等功能。这些功能在优化时考虑电网安全约束和机组的技术参数,保证优化结果真实可行。通过系统的研究态多时段交流全网络安全校核功能对优化结果进行校核,保证结果真实可行。实际应用表明该系统效果良好。     

电力日前交易中多时段优化策略研究

针对电力市场条件下交易的特点,在以最小边际电价为目标的模型中,提出了以电网安全为约束的多时段日前交易混合优化策略.该策略允许电厂的报价由任意形式,任意段数的线性折线段构成.为了处理这种灵活的报价形式,使用虚拟机组的概念,把多段折线报价分解成单段报价,提出一个结合遗传算法和线性规划法各自优点的混合优化策略来求解模型,其中遗传算法用来解决多时段虚拟机组的组合问题,线性规划法用于进行考虑线路阻塞的电量最优分配.算例结果验证了所提出模型和算法的正确性和有效性.     

松弛约束发电计划优化模型和算法

安全约束机组组合和安全约束经济调度是发电计划优化的核心,算法鲁棒性是影响其工程应用的关键因素.在对通用安全约束机组组合优化模型分析基础上,提出安全约束发电计划的松弛约束模型.通过松弛机组发电量约束、环保约束、网络约束、机组速率约束和机组调节范围约束等,提高算法收敛性能.文中所提出的模型和算法已成功应用于某省级电网.     

日前节能发电调度计划与实时控制的协调方式

为解决发电计划制定与实时控制之间以计划为主的协调方式带来的复杂性问题,首先,依据节能发电调度的基本目标、准则及相关约束,对日前和实时发电计划进行了建模。在此基础上,提出了4种日前节能发电调度计划与实时控制的协调方式,并从节能降耗目标的实现、系统安全水平的影响、调度技术水平的需求等方面对4种模式进行了分析。然后,从时间尺度和目标维度出发,定性地阐述了4种协调方式在制定发电计划过程中的异同。最后,采用10机24时段系统算例,以负荷预测偏差为切入点,对4种方式的节能降耗效果进行了定量计算。     

一种考虑网络损耗及线路过负荷的火力发电机起停计划方法

以面向实际应用为目的，提出了一种考虑输电网络损耗及线路过负荷约束的火力发电机起停计划方法。首先用动态规划法建立一个不含约束条件的初始解，然后运用启发式方法对初始解进行修正使之逐个满足各约束条件得到运行可能解，并通过修改各发电机的起动优先顺序使此过程反复进行直至得到（准）最佳解。在此过程中引入最优潮流计算考虑输电网络损耗及线路过负荷等网络因素对发电机起停计划的影响成为可能，并提出一种调节发电机出力和改变发电机起停计划相结合的消除线路过负荷的方法。在一个8机44母线的测试系统上对提案方法进行了各种条件下的试算，验证了所提出的方法对解决考虑网络因素影响的发电机起停计划问题有效性。计算结果还表明：不仅线路过负荷起停计划问题的有效性。计算结果还表明：不公线路过负荷约束，网络损耗也对发电机起停 计划有较大影响。     

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。     

计及机组组合状态调整的发电计划安全校正策略

发电计划安全校正是调度计划和调度运行的一项重要内容.提出了一种基于调整量最小的安全约束经济调度模型的发电计划安全校正新策略,并通过松弛机组出力限值约束,可以在调整机组出力无法满足电网安全的情况下,进一步调整机组的组合状态来消除潮流越限,从而提高安全校正算法的鲁棒性和实用性.实际系统算例分析证明了算法的有效性,在此基础上...     

基于全网统筹的联络线分层优化调度

传统联络线计划完全基于电力交易,与电网运行长期处于松耦合状态且与机组计划相对独立,存在联络线计划调整困难,资源全局配置能力不足等问题。针对上述问题,文中以现有联络线计划编制方式为基础,提出了基于全网统筹的联络线分层优化模型。上层模型通过全网安全约束经济调度求取理想联络线计划。下层模型以理想联络线计划为优化目标,以交易合同实际执行为相关约束求解联络线计划。该模型实现了联络线计划自动编制与灵活调整,提供了一种将联络线计划与电网运行状态相结合的可用方式。将所提模型运用于华中电网联络线计划编制,并对优化结果与传统计划进行对比分析,验证了所提方法的正确性与有效性。     

水火电系统古诺模型的均衡分析

利用古诺(Cournot)模型研究了在联营模式下多时段水火电混合系统的纳什(Nash)均衡策略问题.首先建立了水火电系统的Cournot模型,模型中火电系统考虑了机组的最小开停机时间的限制,水电系统则考虑了用水量、库容限制等约束.同时,利用迭代法并结合动态规划对发电商的Nash均衡策略进行了求解.最后以IEEE 6机系统为例研究了最小开停机时间和用水量限制等约束对均衡结果的影响.仿真结果表明,考虑最小开停机时间约束时,即使某些时段利润为负,但为了避免后续时段的持续停机使利润受到更大的损失,一些机组在这些时段仍需开机;考虑水电厂商用水量约束时,水电厂商有动力在高峰时段持留发电量.     

考虑能量存取的自备电厂去中心化交易机制探究

传统发电权交易模式下,交易价格需要满足一定的条件才能驱动自备电厂参与新能源消纳,无法充分释放自备电厂的调峰潜力,且在中心化交易系统下,存在运维成本高、交易效率低等问题。为此,文章提出了自备电厂的能量存取服务模式,扩大新能源消纳空间,并采用去中心化交易机制提高交易效率。同时,构建了去中心化的交易撮合模型,以新能源最大化消纳和能量存取服务费用最小为目标,综合考虑电厂企业利益、机组电量空间、新能源消纳需求及电网安全等约束条件,对发电权和能量存取交易进行配比优化。算例分析表明,自备电厂通过提供能量存取服务,能够有效提升新能源的消纳量,提高市场整体的经济效益,为完善新能源消纳机制提供有益参考。     

基于极端场景分析的中长期交易校核方法

为解决新能源、负荷等边界数据波动影响电力市场交易校核结果的问题,提出一种基于极端场景分析的中长期交易校核方法。首先,根据边界数据预测偏差对校核结果的影响,将波动性边界数据划分为正向与负向数据两大类;其次,对照传统确定性校核方法,定义中长期交易校核中的极端场景;然后,基于多时序机组组合模型,构建面向极端场景的中长期交易校核方法,量化不同发电企业交易电量的预期执行情况;最后,对我国某省电网实际数据构造的算例进行分析,结果表明极端场景分析能有效辨识基态场景下难以发现的运行问题。所提方法能更准确地辨识极端场景下中长期交易电量的执行偏差,提升交易校核结果的可行性,适用于高比例新能源接入的省级电网。     

精细化日发电计划模型与方法

电网调度精细化管理水平的提高客观上要求日发电计划的精细化管理。针对传统日发电计划功能单一且难以实现准确的安全校核与网损管理的问题,提出了精细化日发电计划模型及优化算法。该模型以电网状态估计的网络拓扑和参数构造约束条件,决策目标兼顾电网经济性与安全裕度价值,具有应对电网运行不确定性的能力。采用交直流混合迭代优化算法,提出了交流潮流分析与有功优化的一体化决策方法,工程实用性强,有助于实现网损管理和安全校核工作的精细化管理。最后采用IEEE 30节点算例验证了算法的合理性。