输电阻塞消除中裁减目标对交易裁减的影响分析

在交易裁减的研究中,不同的交易裁减模型采用了不同类型的裁减目标.为了准确分析裁减目标对交易裁减的影响,用输电网的交流潮流方程,建立起交易裁减的通用数学模型.然后针对三种最具代表性的裁减目标,推导出了交易裁减公式.研究表明,采用不同的裁减目标,交易裁减与交易对阻塞线路的灵敏度系数之间的关系不同,决定了它们不同的裁减特点.并且分析了不同裁减模型的交易裁减随灵敏度系数的变化情况.最后在IEEE-14节点系统上,定量计算了三种裁减模型的交易裁减,验证了它们的裁减特性.     

双边交易的裁减模型研究

交易裁减是双边交易模式下一种不可减少的阻塞消除手段，现有的交易裁减主要采用了两种不同类型的裁减模型，其中以NERC（North American Electric Reliability Council)裁减模型和总裁减量最小模型最具代表性，首先定性分析了这两种模型的裁减特性，探讨了它们各自的优缺点。在此基础上，为了克服它们的不足之处，引入了相对熵的概念，采用相对熵作为交易裁减优化问题的目标函数，提出了双边交易裁减的相对熵模型，研究表明，该裁减模型既具有总裁减量最小模型的有效裁减特性，又具有NERC裁减模型的公平裁减持性，展现同比现有裁减模型更合理的裁减效果。     

基于模糊理论的双边交易裁减模型

摘要： 在输电网管理中，交易裁减是实现阻塞消除的最后一道防线。采用何种交易裁减模型来实现最少的交易裁减和公平的交易裁减已成为交易裁减问题研究的关键。针对NERC交易裁减模型的缺点，文中建立起交易裁减的模糊集合，用隶属度来表征交易属于裁减集合的程度。并在此基础上引入线路功率的模糊约束，提出了双边交易裁减的模糊优化模型，通过极大熵方法实现了模糊优化问题的简便而快速的求解。算例结果表明，交易裁减的模糊集合可以有效减缓阻塞线路的传输分配系数的计算误差对交易裁减的影响，减少交易者博弈行为的发生概率，从而构造出更合理的交易裁减集合；在输电网运行的允许范围内，模糊优化模型实现了比非模糊优化模型更少的交易裁减量，为阻塞情况下电力市场的经济运营提供了一种更合理的双边交易裁减模型。     

计及负荷静态电压特性的多目标交易研究

提出了一种基于计及负荷静态电压特性最优潮流的多目标优化交易计划新模型，并讨论了负荷模型对交易的影响约束，能够反映节点电压变化对交易的影响，从而使交易模型更加符合电力系统运行的特点；采用模糊集理论并结合内点法对模型求解；基于Kuhn—Tucker一阶最优性必要条件分析了多目标竞标机理并定义了节点广义实时价格和节点电压对节点需求灵敏度等指标，从而可定量评估发电节点经济、环保等综合指标和需求节点电压对系统交易的影响．算例结果表明了该模型、算法及所定义指标的有效性。     

基于合作博弈论的日前自备电厂与风电发电权交易模型

为激发自备电厂发电权交易潜力,提出了一种基于合作博弈论的日前自备电厂与风电发电权交易模型。首先,针对日前预测的弃风时段,论述了自备电厂和风电合作博弈的空间和策略,提出了等效调峰补偿机制,并结合碳减排收益和配额收益,建立了以自备电厂和风电场联盟净收益最大为目标的合作博弈模型。其次,通过分析交易主盟净收益最大为目标的合作博弈模型及交易主体对联盟的贡献,建立了多因素改进的Shapley值利润分配模型。然后,采用广义析取规划方法和分段线性化方法,将非线性模型转化为混合整数线性模型进行求解。最后,算例验证了模型的正确性,并探究了煤炭价格和调峰补偿系数对交易的影响。     

三种无功优化线性规划建模方法的比较

本文对电力系统无功优化计算中线性规划模型的建模方法进行了研究,给出了三种不同的灵敏度系数求取方法,并分别采用三种方法对一系列实际系统进行了计算,通过对计算结果的分析比较,找到了一种简单,结果可靠的线尾规划建模方法。     

电网异常检测模型方法设计

采用序列模式挖掘算法构建电网异常检测模型,能够更好地表现电网异常行为.本文主要是进行了电网异常检测建模方法的研究,并提出了一个基于模糊序列模式的电网异常检测模型.本文采用改进后的SPADE算法从电网连接记录中挖掘序列模式,据此构建电网异常检测模型,采用规则裁减策略来剔除冗余规则,从而缩减了模式库,加快了检测过程,同时也降低了误报率.通过理论分析和仿真实验证明,本文提出的模型不仅具有检测异常行为的实际能力,而且与传统模型相比,由于引入了模糊逻辑理论和规则裁减技术,模型具有更简洁的行为模式库和更低的误报率,检测效率和检测性能都得到了较大的改善.     

批发竞争电力市场双边交易结算模型与报价研究

根据电力市场改革的方向和发展趋势,在批发竞争市场下研究集中双边交易与经纪人交易的市场规则及市场参与者的报价方式,通过其竞价特征和条件,分析了在批发电力市场环境下分段报价和连续报价曲线及其结算模型和算法.比较分析了集中双边交易模式下以最大化功率交易为目标和经纪人交易模式下以社会收益最大化为目标的两种竞价模型和算法,为我国电力市场开展双边交易提供参考.     

基于综合煤耗最小的跨省发电权交易模型

针对目前我国跨省发电权交易刚刚起步的现状,从分析一次能源分布不均导致不同省份的输煤成本不同,进而对发电成本产生不同影响的特点出发,提出了跨省发电权交易机制煤耗修正系数,在此基础上建立了基于修正后综合煤耗最小的跨省发电权交易模型.以华中区域跨省发电权模拟交易为例,验证了该模型较传统的煤耗最小发电权模型在跨省交易中具有更好...     

基于拓展网络流方法的跨区跨省交易路径优化

跨区跨省电量交易是实现电能资源大范围优化配置的一种重要手段。随着特高压电网的建设,电网结构日益复杂,这对跨区跨省交易的路径组织提出了挑战。文中提出将网络流理论引入中长期跨区跨省电量交易路径优化,分别建立了传统网络流优化模型和拓展网络流优化模型。模型以社会福利最大为目标,考虑输电通道容量限制和多方转运的输电网损等约束。最后,采用国内简化的输电网架结构针对两种路径优化建模方法进行实例验证和比较分析,结果显示,两种方法都能完成跨省跨区交易路径优化,且扩展网络流方法更优,能够解决复杂电网结构下的路径优化问题和多种交易成份并发的问题,并能形成完整交易路径,为国内大规模跨区跨省交易的复杂路径优化提供了新的解决思路。     

风电场功率分配算法

在风电出力受限时,调度需要考虑多个风电场出力叠加所带来的平滑效应,优化功率分配。根据风电场是否具备风电功率预测系统建立了5种不同的风电场功率分配算法模型,以单个区域中的多个风电场的未来1 h功率预测数据来计算5种算法下所有风电场的总出力及相应的损失电量。结果表明,考虑预测的算法所得到的风电场出力情况与风力发电限值最为接近,且损失电量最少,明显优于不考虑预测条件下的算法。通过研究这5种算法也为风力发电的调度提供优化方案。     

考虑弃风的DFIG风电场动态等值模型

我国弃风现象严重,在此大环境下,为了得到更为准确的风电场模型,提出了一种考虑弃风的双馈感应异步发电机(DFIG)风电场的建模方法。该方法考虑了由于尾流效应导致风电场内各台风力机输入风速不同,兼顾调度部门向风电场下达的弃风指令,提出了以风能利用率Cp为分群指标,建立了DFIG风电场的多机等效动态模型,大幅度提高了仿真速度。该方法更贴近风电场实际运行情况,分群指标易于得到。通过PSCAD算例仿真及结果对比,表明该风电场等值模型的输出在稳态和故障情况下都能更好地拟合详细模型。     

考虑储能备用的电动汽车负荷连续追踪弃风曲线优化模型

在大力推动高比例可再生能源并网的背景下,风电的强随机波动特征导致的大量弃风问题给电力系统的经济可靠运行带来了挑战,而电动汽车、储能等作为需求侧的灵活性资源参与曲线追踪交易为弃风问题带来了解决方案。首先,分析了电动汽车消纳风电的可行性;然后,对电动汽车聚合负荷消纳风电的交易模式进行了梳理,聚焦连续曲线追踪交易,在充分考虑电动汽车聚合的物理经济约束下建立了混合整数线性规划模型以求解聚合调用方案。由于电动汽车的移动储能能力与追踪效果有限,引入储能系统进行联合优化,采用逐步搜索法在降低聚合成本的同时,得到储能的最优容量与功率配置以及同时优化物理弃风电量与经济成本的聚合方案。算例分析结果表明：考虑储能备用的聚合方法能够提高风电曲线的追踪精度,减小聚合成本,验证了所建模型在连续曲线追踪中的可行性与适用性,可为曲线追踪交易市场的完善与新型电力系统的建设提供借鉴。     

跨区直流外送模式对新能源消纳的影响分析及应用

随着新能源并网容量的不断增加,新能源消纳矛盾日渐突出,跨区直流的应用有利于在更大范围内消纳新能源。目前,直流外送交易模式分为中长期外送交易和富余可再生能源跨区现货交易2种,为了研究这2种不同外送模式对新能源消纳的影响,在新能源消纳时序仿真模型基础上,建立了考虑中长期外送交易和可再生能源跨区现货交易2种交易模式的新能源消纳模型,利用该模型分析了不同交易模式对新能源弃电率、外送中的新能源成分、新能源发电量占总发电量比例、直流利用时长等指标的影响。基于西北某省的实际数据开展仿真计算,验证了所提模型的有效性,并应用模型和研究结论对该省的直流计划进行了优化安排,在保证直流利用时长的前提下有效降低了新能源弃电率。     

考虑灵活爬坡辅助服务和弃风惩罚的现货电能量市场出清模型

为解决风电不确定性引起的系统爬坡能力不足、高比例风电接入时系统总运营成本偏高等问题,提出了计及改进灵活爬坡辅助服务和弃风惩罚的现货电能量市场出清模型。首先,分析了单台机组在出力状态、投入/退出过程中需要满足的爬坡速率约束,以及系统因净负荷波动需要满足的爬坡能力约束,提出了改进的灵活爬坡辅助服务产品。然后,以发电计划和机组状态为决策变量,构建了计及灵活爬坡辅助服务和弃风惩罚的目标函数。最后,通过两个算例从风电预测误差、风电渗透率和弃风惩罚成本等不同角度进行深入分析,验证所提出清模型的有效性。算例结果表明,所提出清模型既提高了系统运行的灵活性和经济性,又提升了高比例风电的消纳能力。     

电力系统弃风指标和弃风序列建模研究

随着弃风电量的快速增加,弃风问题已经引起社会的广泛关注。提出了电力系统弃风序列评价指标：弃风时段分布,弃风持续时间以及弃风持续电量。提出了一种基于时序生产模拟的弃风序列建模方法,该方法通过建立新能源消纳最大的时序生产模型,计算得到弃风序列。通过实际弃风序列和仿真弃风序列特性的对比,验证了基于时序生产模拟的弃风序列建模方法的有效性;同时模拟结果显示,高比例风电接入背景下,长弃风持续时间下的弃风电量占比大幅提高,弃风问题更加突出。     

基于风电场功率波动与限风特性的混合储能容量配置方法

我国风电并网规模逐年增大,高渗透率下的风电功率波动威胁电网的运行安全,同时电网调节能力不足导致"弃风限电"问题升级。在风电场配置混合储能系统可有效平抑功率波动并缓解弃风问题。基于风电场功率波动与限风数据的统计特性,分别确定功率型储能系统所需平抑的波动分量和能量型储能系统多场景工作划分原则。提出一种综合考虑风电功率波动平抑效果、减少弃风的经济效益与储能工程总投入成本的混合储能系统优化配置方法。最后通过算例分析表明,此方法可确保风电场最大功率波动10 min不超装机容量15%的前提下有效减少弃风,且收获较好的经济效益,从而验证其有效性与经济性。     

促进风电消纳的发电权交易优化方法

在可再生能源消纳问题凸显背景下,可再生能源电源尤其是风电与自备电厂间的发电权交易是一种降低弃能、促进消纳的积极尝试。但是目前缺乏对发电权交易机制促进可再生能源消纳效果的中长期评价与优化工具。提出了基于随机生产模拟的发电权交易促进风电消纳效果的快速定量评估方法。首先分析了发电权交易的执行方式并总结了影响其提升消纳效果的主要因素,构建了中长期弃风电量概率评估模型;然后探讨发电权交易对风电出力概率特性曲线的整形作用,并深入分析弃风改善效果与交易容量、启动交易风电理论功率、交易时间之间的关系,从而实现了对发电权交易关键参数的优化。最后通过算例仿真验证了所提算法在月、年时间尺度上进行快速优化与效果评估的有效性。     

电能量市场下负荷聚合商参与负荷削减投标策略

针对负荷聚合商(LA)在电能量市场下参与负荷削减投标(LCB)时面临负荷与价格的不确定性问题,文中提出一种可使LA代理成本最小的LCB参与策略。首先,将LA的购电申报、LCB申报与可调节负荷的控制问题统一描述为混合整数线性规划问题。其次,利用双层规划模型处理负荷功率的不确定性,利用历史场景法结合场景缩减处理市场价格的不确定性。最后,基于宾夕法尼亚州-新泽西州-马里兰州(PJM)电力市场数据,针对所提策略及其在测试场景集中的表现进行分析。测试结果表明,所提策略及场景缩减方法能够降低聚合商4%以上的代理成本与10%以上的风险损失,可提高最多17.8%的履约率,为LA在不确定问题下的投标提供技术支撑。