热电联产系统的随机生产模拟

随机生产模拟是电力市场中进行电价预测和发电管理的有力工具,但传统的随机生产模拟方法对于热电联产系统并不适用。文中对传统的随机生产模拟和目前的联产系统的生产模拟进行了改进,提出了一套针对热电联产进行随机生产模拟的新方法。对机组模型、热电联合等效概率密度函数进行简要介绍,给出了运行指标、系统可靠性指标的计算方法,以及处理机组最小技术出力即机组分段运行情况的方法和如何确定机组带负荷顺序的方法。最后通过一个算例对上述方法进行了验证。     

热电联产系统的随机生产模拟

随机生产模拟是电力市场中进行电价预测和发电管理的有力工具,但传统的随机生产模拟方法对于热电联产系统并不适用。文中对传统的随机生产模拟和目前的联产系统的生产模拟进行了改进,提出了一套针对热电联产进行随机生产模拟的新方法。对机组模型、热电联合等效概率密度函数进行简要介绍,给出了运行指标、系统可靠性指标的计算方法,以及处理机组最小技术出力即机组分段运行情况的方法和如何确定机组带负荷顺序的方法。最后通过一个算例对上述方法进行了验证。     

发电市场预调度计划模型及算法的研究

结合中国发电市场的实际情况,根据最优潮流原理,以整个预调度周期内的市场购电费用（MPC）最小为目标,建立了预调度计划模型,并根据预调度计划的特点,将模型目标简化为各时段的市场清算电价（MCP0最小,同时设计了三段式预调度算法：用静态规划法求解整个顶调度计划周期内的优化问题,用优先级求解机组组合问题,用改进的Powell法求解最优潮流问题。算例结果表明,预调度模型和算法下的市场清算电价能跟踪系统负荷变化,且该模型算法具有复杂度低、结果最佳性较好的特点。     

独立电厂发电报价辅助决策方法研究

介绍了一种发电报价辅助决策模型。该模型采用随机生产模拟方法计算系统边际电价和发电费用;利用人工神经网络预测独立电厂次日负荷;采用随机规划方法求解机组最优启停计划问题,在安全、经济等约束下,求使独立电厂发电效益最大且成本最小的机组最优组合;最后在考虑合理利润和市场因素的情况下,作出发电报价。     

PAB和MCP电价机制下考虑不同容量水平的市场均衡分析

电力市场研究中,一个重要的课题是如何预测和分析一个给定市场设计的性能。文中在假设各机组边际成本相同的基础上,建立了电力市场价格竞争的双层优化模型。分析了在按发电方报价结算(PAB)电价机制容量强约束和弱约束条件下的Nash均衡,并进一步与市场清算电价(MCP)机制进行对比,从理论上得到在容量紧张时,PAB机制下电价波动小、平均电价高,而MCP机制下电价波动大、平均电价低的结论。     

PAB和MCP电价机制下考虑不同容量水平的市场均衡分析

电力市场研究中，一个重要的课题是如何预测和分析一个给定市场设计的性能。文中在假设各机组边际成本相同的基础上，建立了电力市场价格竞争的双层优化模型。分析了在按发电方报价结算（PAB）电价机制容量强约束和弱约束条件下的Nash均衡，并进一步与市场清算电价（MCP）机制进行对比，从理论上得到在容量紧张时，PAB机制下电价波动小、平均电价高，而MCP机制下电价波动大、平均电价低的结论。     

考虑风电的电力联营市场日前出清模型

大规模风电并网对电力市场的运行提出了诸多挑战。文中分析了风电不确定性对日前市场的影响,提出了一种考虑风电的电力联营市场的日前出清模型。相比于传统出清模型而言,所提出的模型借鉴"事后电价"思想,根据概率性风电功率预测的结果生成多场景模型,模拟描述风电的随机性,考虑实际运行中电价不确定性所造成的风险;同时,考虑了发电计划的调节需求和火电机组的调节能力,兼顾系统运行的经济性和安全性。IEEE-RTS 1979算例分析表明,采用所提出的模型进行风电出清能够保障负荷供应,降低系统生产成本。     

基于发电容量充裕度估计的发电公司检修策略

电力市场环境下,发电公司在制定下一年度的发电机组检修计划时，首先需要预测未来1年各交易时段的电价,并尽可能将检修安排在电价较低的时期内进行，以减少收益损失。针对装机容量不太充裕的电力现货市场中电价波动大、难以直接准确预测的问题,提出了首先基于历史数据模拟市场电价与发电容量充裕度之间的函数关系,然后根据负荷预测结果和对其他发电公司检修起始时间的概率估计求取系统发电容量充裕度，进而预测现货市场电价的新方法。在此基础上构造了基于机会约束规划的发电公司最优检修策略模型,给出了求解方法,并用算例进行了说明。     

基于发电容量充裕度估计的发电公司检修策略

电力市场环境下,发电公司在制定下一年度的发电机组检修计划时,首先需要预测未来1年各交易时段的电价,并尽可能将检修安排在电价较低的时期内进行,以减少收益损失。针对装机容量不太充裕的电力现货市场中电价波动大、难以直接准确预测的问题,提出了首先基于历史数据模拟市场电价与发电容量充裕度之间的函数关系,然后根据负荷预测结果和对其他发电公司检修起始时间的概率估计求取系统发电容量充裕度,进而预测现货市场电价的新方法。在此基础上构造了基于机会约束规划的发电公司最优检修策略模型,给出了求解方法,并用算例进行了说明。     

电力市场短期发电边际成本的概率学预测

电力市场中发电边际成本经常用于发电上网定价和电力交易合同定价的风险决策。基于边际成本的定义和随机生产模拟技术,提出一种短期发电边际成本的概率学预测方法,不仅能给出发电边际成本的均值,而且能得到其概率分布函数。理论分析和算例测试结果表明了该方法的合理性和有效性。     

基于ARMAX模型的短期出清电价预测方法

在综合考虑整个电力市场中电价的波动规律和影响出清电价的各种因素的基础上,采用时间序列ARMAX模型进行出清电价的预测,将出清电价看成一个多输入单输出系统,并用相关性分析技术进行初始输入数据的筛选,最终得到比较理想的预测短期电价。     

计及需求响应的主动配电网短期负荷预测

随着分布式电源、电动汽车及储能等广义需求响应资源的接入,用户在电力市场各种激励影响下进行需求响应,将改变负荷特性并影响负荷预测。根据需求响应计划信号的可预知性及季节性基础负荷的独立性,利用小波分解等方法对主动配电网负荷在不同层面上进行了分解,形成季节性基础负荷和需求响应信号及各种气象因素作用的负荷部分,利用时间序列模型对季节性基础负荷进行预测,利用支持向量回归模型对需求响应信号及气象因素影响的负荷部分进行预测,形成组合预测模型,两部分预测负荷叠加得到总负荷。利用线性时变模型仿真的主动配电网负荷数据算例,进行了预测测试与分析,通过与其他方法相比较,证明了所提方法预测计及需求响应的主动配电网负荷的有效性及精确度。     

基于神经网络的短期电价预测

利用系统旋转备用、历史负荷和清算电价对未来时段电价的影响来进行电价预测。以澳大利亚昆士兰州电力市场为背景,采用神经网络的方法,建立了提前1天电力市场清算电价短期预测模型。模型为3层BP神经网络结构,并采用昆士兰州电力市场1998年的电价数据进行了训练和预测分析,结果表明该模型具有良好的预测效果。     

考虑微网源荷不确定性的旋转备用容量优化

电力市场环境下,为应对微网源荷波动和可控机组随机故障,提升其供电可靠性,提出了一种考虑微网源荷不确定性的旋转备用容量优化方法。计及日前预测误差,采用序列理论对源荷随机概率性序列以及可控机组随机故障序列进行离散化处理,生成微网综合不确定性离散分布模型;在此基础上,以微网运行成本、备用成本和停电损失的总成本最小为目标函数,建立旋转备用容量优化模型,并结合蒙特卡罗与粒子群算法对该模型进行求解,获得各时段的旋转备用优化配置容量。以某地微网系统为例,仿真验证了所提方法的有效性和合理性。     

Application of Cost-CVaR model in determining optimal spinning reserve for wind power penetrated system

Spinning reserve (SR) is an important resource for system operators (SO) to cope with unpredictable imbalances between load and generation, which is caused by load forecast errors and unexpected deviations of wind power. The increased installed capacity of wind power adds the difficulty to predict total amount of injected power accurately and increase risk of load loss and wind curtailment. In view of large wind power penetrated in system, the paper proposes a Cost-CVaR model to determine optimal reserve requirements in electricity market. CVaR is applied to evaluate the risk caused by the uncertainties of load and wind power forecast. Risk management tool is proposed to make a reasonable tradeoff between risks and profits at various risk levels. The model is tested on a regional grid in China. Then the proposed method is compared with probabilistic and deterministic method. The results demonstrate the usefulness and efficiency of the proposed method.     

武广客运专线铁路电力负荷特性分析及预测

武广客运专线铁路牵引负荷具有负荷随机波动、在制动时向电网注入功率、全天存在充电无功等特点。通过分析牵引负荷数据,得到了不同运行图下的牵引负荷特性和数据分布特征,提出了武广高铁冲击负荷的预测方法,为湖南全省负荷预测和调度实时控制性能评价标准(control performance standard,CPS)提供了依据。     

日前交易边际电价的预测方法

在电力市场日前交易中,边际电价对独立发电商、输配电服务提供者、电力零售商和电力客户等市场成员的经济利益影响重大。针对电力市场研究的热点问题即边际电价预测问题,分析了边际电价的微观经济机理,指出供求均衡规律是影响边际电价的主要因素,以及边际电价具有周期性、波动性和分时均值回复等特征;对边际电价预测方法从ARIMA模型、GARCH模型、动态回归模型、传递函数模型、灰色系统模型、混沌相空间重构、人工神经网络、委员会机器、支持向量机、市场模拟等方面进行了评述;提出了选择边际电价预测方法的建议,并指出由于市场力、博弈、串谋、容量持留等因素会影响预测精度,因此组合预测模型是提高预测精度的一种可行方法。     

基于Softmax概率分类器的数据驱动空间负荷预测

提出了一种数据驱动空间负荷预测方法。将网格化体系下的功能地块作为空间负荷预测的基本单元,并且通过多维指标体系进行属性描述。基于大量调研数据,通过数据挖掘方法对不同类型地块的空间负荷密度分布规律和负荷曲线典型形态进行提取。建立Softmax多元概率分类模型对未知地块的负荷水平类型进行匹配。自下而上对相邻地块负荷预测结果进行时域叠加,得到更大区域的预测信息,包括其负荷量和预测负荷曲线。算例仿真结果表明提出的空间负荷预测方法在预测精度上有一定提升。     

交直流电力系统概率潮流计算

基于概率理论的解析法,提出了包含直流系统的概率潮流模型。以节点注入功率和PV节点电压运行曲线构成系统的多运行方式,并计及节点注入之间的相关性,对交直流电力系统进行概率潮流计算,获得了节点电压及直流系统变量的均值和协方差。由随机变量数字特征的基本性质和交流系统概率潮流计算的原理,在直角坐标系下推导了不同直流控制方式的交直流概率潮流算式。以整流器定电流控制、逆变器定电压控制为例,在改造后的新英格兰39节点系统上计算了节点电压及换流器各角度的均值和标准差,分析结果表明了所提算法的有效性。     

基于灰色理论的电力负荷预测模型及其应用的研究

基于灰色理论提出了在电力市场运营模式下,县(区)级电力负荷的中长期预测模型,并对某供电局2000年到2003年的销售电量进行了预测,预测结果与各年度的实际售电量相比,最大误差小于0.7%。说明建立的预测模型完全适合于该供电系统的负荷预测,具有重要的理论和实际意义。