日前市场下发电商机组优化组合研究

日前电力市场下,发电集团经常面临在给定总负荷出力曲线和总备用服务要求下,如何在机组间(厂间)进行合理分配出力/备用容量的优化问题,针对于此,提出了考虑旋转备用服务的日前市场机组组合模型和"基于决策树的动态规划法"的求解方法,并利用该方法进行了具体实例计算,深入分析了旋转备用被调用概率、结算价格和容量对机组组合模型优化结果的影响,为发电集团合理安排日前市场下机组间(厂间)负荷分配或联合调度营运提供了一定的思路和实际意义。     

电力市场中要考虑辅助服务

电力市场不同于其他各种市场 ,它除了要有一个电力市场 ,还要有一个辅助服务市场。电力辅助服务市场包括调节备用、旋转备用、非旋转备用、替代备用、实时不平衡电量市场和长期可靠性强制运行合同等辅助服务市场。在研究建立竞争性的电力市场时 ,要慎重研究电力系统的辅助服务市场     

发电系统中旋转备用方案的风险分析与效用决策

电力市场环境下旋转备用的容量确定及其分配方案存在风险。为了从发电系统角度对旋转备用方案进行风险分析，定义新的随机变量———旋转备用损益，研究了旋转备用损益的概率分布，并用标准半方差量度其风险程度，利用效用函数和效用值反映不同类型（保守型、中立型和冒险型）决策者对旋转备用损益的满意程度，提出旋转备用损益的效用期望值决策模型。该模型不仅体现了旋转备用方案的客观风险，更反映了决策者对待风险的态度，因此更加符合实际。算例分析说明了该模型的有效性。     

基于需求侧可靠性差别定价的电力市场交易新机制

不同电网用户对电网（用）电安全可靠性的要求存在很大差异，文中综合考虑发输电系统可靠性、负荷不确定性和负荷节点综合供电可靠性的关系，依据“按质论价、高质高价”的原则，提出了一种满足用户个性化要求且基于需求侧可靠性差别定价的电力市场可靠性交易新机制:电力用户根据自身的用电负荷特征及电网公司公布的可靠性电价申报供电可靠性要求，电网公司在综合考虑低可靠性要求用户削负荷能力的情况下确定系统中最佳的备用容量水平，这种模式不仅更容易被电力用户接受，而且因其无需确定用户切负荷的损失费用，实现起来更为简单。     

双侧开放市场中能量与备用容量的联合优化

为缓解系统中有限装机容量与一定的备用容量要求之间的矛盾，根据电力用户可以采取积极措施主动进行负荷管理而为系统提供备用容量的思想，提出一种基于最优潮流的能量和备用容量市场联合优化模型；研究在双侧开放的电力市场环境中，用户主动参与备用容量服务对市场运营效益的影响。IEEE 30节点系统算例表明，用户进入旋转备用容量市场，成为系统备用容量的新供应者，可使全系统的运营效益有较大提高，减少了系统备用容量购买支出，降低了各节点上的电价水平和系统备用价格。     

基于区域发电可靠性的指数解析模型及其应用（一）理论基础

电力系统通过互联可以实现发电容量的相互支援，提高各独立系统的可靠性水平。当前各种可靠性水平的算法在计算时间与计算精度之间难以折中。文中提出了基于区域可靠性的发电可靠性指数解析模型，考虑了本区域和互联区域的备用容量以及联络线的传输容量变化对各个区域的发电可靠性的影响，建立了基于影响分布因子矩阵的直观表达式。分别将区域可靠性水平表达成区域备用容量和联络线传输容量的指数解析式。此模型可以快速准确计算不同备用水平以及联络线传输容量时的区域发电可靠性，且考虑了区域之间的耦合关系，对简单二区域系统和 TH-RTS系统的优化结果表明了模型的准确性和有效性。     

考虑风电机组旋转备用的风电场多目标优化

随着新型风电场的容量在并网系统中所占比例不断增加,对传统含风电场电力系统的经济调度问题提出了新的要求。传统的电力系统经济调度还应考虑到风电场功率波动对系统旋转备用和发电成本等方面的影响。因此,针对考虑风电机组旋转备用的风电场优化调度方法,并综合发电成本及购电费用目标,建立了含风电场的经济调度模型;釆用目标加权法和距离函数法相结合以将目标优化问题单一化以及利用实值编码遗传算法,来高效搜索优化方程最优解。仿真结果表明,所提出的方法是有效的。     

当量电价体系及相关制度设计:(四)运行备用辅助服务的当量模式与定价方法

讨论了英国电力市场运行备用定价方法的合理性及其不足。建议我国运行备用市场采用在日前发电主市场定价基础上同时定价的联营模式，即日前定价、当日服从调度、事后按既定价格如实结算。由于运行备用市场以容量效益为主，因此很适合采用当量电价方法；又由于系统面对随机发生的事故,运行备用化解了市场风险，因此又有必要引入概率学的可靠性和随机生产模拟技术。从这两点出发,发展了运行备用辅助服务的概率学实用当量电价法。最后给出了算例。     

美国新英格兰备用电力市场设计和优化新模型

首先介绍了美国新英格兰电力市场备用市场的设计，然后提出一种在联营型电力市场中能量和备用调度的联合优化新模型。该模型是一个不可微优化模型，能够模拟备用机组的机会成本，因此比文献中报道的模型更加全面、完整。文中将联合优化模型转化为等价的混合整数优化模型，并建议运用分支定界法求解。针对不同的市场设计方案推导了相应的能量和备用的边际成本。讨论了联合优化问题的解的求解方法和最优解的多值性。此外，文中还讨论了一种常见的联合优化计算方法，并指出其启发性质。研究表明一个包含机会费用的市场设计从结构上讲非常复杂，从计算上讲也非常有挑战性。这些研究结果为实现美国联邦能源管制委员会所倡导的主辅市场联合优化设计奠定了理论基础。     

电力市场环境下备用容量的集中和分散优化决策

针对电力市场环境下, 应该采用何种方式确定和获取所需要的备用容量这个有普遍争议的问题，提出了集中优化方法和应用保险理论的优化方法。集中优化方法是以从发电公司购买成本和用户停电损失之和最小化为目标，通过集中方式确定所需的总的运行备用容量及其价格并在相关的发电公司间分配这些容量的方法。应用保险理论的分散优化方法是用户通过购买保险，把停电可能引起的损失转移给独立调度机构（ISO）, 从而引导ISO对备用容量进行有效的管理；同时，当发电公司没有投入所成交的备用容量时，ISO会对其进行高昂的惩罚, 从而激励发电公司很好地履行合同职责。文中先导出了与备用容量相关的各个发电公司的成本函数和用户的效用函数，然后给出了相应的分散优化和集中优化的数学模型，以及求解算法，证明了在完全竞争的市场中分散优化方法可以得到和集中优化方法相同的最优解, 即最大化社会福利。最后以有14个发电公司参与的模拟电力市场为例进行了仿真计算，说明所提出方法的基本特征。     

二滩电厂联合控制系统优化设计及功能实现

联合控制系统的应用是现代电力企业通过计算机监控系统实现全厂机组有功自动分配、自动调节并保证发电机组安全运行和全厂效率最大化的重要手段，从二滩电厂联合控制系统的系统结构、功率分配、参数设置及故障处理等方面综合论述了联合控制系统的设计及实现方法，对同行业内相关系统的设计具有一定的参考价值。     

基于等响应风险约束的动态经济调度

动态经济调度中确定性的旋转备用处理方法,无法将系统各时段的响应风险维持在一定水平。由此,文中提出一种基于等响应风险约束的动态经济调度方法,使备用容量可以根据系统的运行状况自动调整,将系统各时段的响应风险维持在给定水平。采用电力不足期望（EDNS）作为系统响应风险指标,通过引入｛0,1｝变量导出EDNS指标的解析表达,使给定的EDNS指标限值可以作为约束嵌入传统动态经济调度中形成标准的｛0,1｝混合整数优化问题,达到响应风险评估与调度决策同步完成的目的。对于所形成的｛0,1｝混合整数优化问题,引入附加约束将其转化为已有成熟算法的非整数二次优化问题,并采用原 — 对偶内点法进行求解。算例分析表明了所述方法的有效性。     

计及网络安全约束及用户停电损失的动态经济调度方法

提出一种计及网络安全约束及用户停电损失的动态经济调度模型,并给出相应的求解方法。该模型将非事故运行状态下机组的输出功率、预想事故（包括发、输电元件故障）发生后机组再调度的输出功率以及必要的切负荷功率作为独立变量进行决策,调度目标为系统的发电成本期望与用户的停电损失期望之和最小。模型采用发电联合转移因子（GJSDF）确定各支路潮流,并通过对支路潮流的限制保证了调度与再调度方案均可满足系统的网络安全约束。所构成的模型为二次规划问题,文中采用原对偶内点法进行求解。为解决多时段多状态所带来的计算规模庞大的问题,求解过程中充分利用了各调度时段间、各事故运行状态与非事故运行状态间的弱耦合性,首先采用时段间解耦的必要条件对前瞻时段数进行缩减,然后针对原对偶内点法KKT条件形成的牛顿修正方程的特殊分块形式进行分解计算,有效地提高了模型的求解效率。通过对IEEE 30节点系统的测试,表明该方法是有效的。     

抽水蓄能电站备用效益研究综述

随着电力体制改革及电力系统的不断完善,抽水蓄能电站在电力系统中的动态作用越来越显著,但如果其动态作用体现的价值得不到合理的收益,将严重影响抽水蓄能电站自身的财务生存能力。通过对抽水蓄能电站动态效益的主要组成部分——备用效益进行的研究,对抽水蓄能电站承担备用容量的特点以及备用效益的研究现状、量化理论及方法进行的综合分析,为抽水蓄能电站动态效益的合理量化提供了参考依据。     

互联电网共享运行备用可靠性评估

提出了互联电网共享运行备用可靠性评估算法和指标。基于能量管理系统提供的电网实时运行信息,计及区域联络线约束、在线机组状态、网损、负荷波动等随机因素对运行备用可靠性的影响,将分区评估与全网评估相结合,评估了各子区域对全网可靠性的影响。华东电网的评估算例表明,该算法可以定量评估实时系统各子区域对维持全网可靠运行所作出的贡献,为共享备用分摊计算提供依据。     

考虑分区备用的主能量 — 备用联合市场均衡模型

为了保证系统在事故情况下电能可以顺利传送到备用需求区域,备用资源需要均匀合理地分布于电网中。文中建立了一种考虑分区备用的主能量 — 备用联合市场均衡模型。该模型同时计及网络约束、系统备用约束和分区备用约束,其中区域备用需求可以由本地发电资源和相应区域联络线的剩余传输容量共同提供。此外,还分析了主能量价格、备用价格及两者之间的耦合关系。仿真结果表明,分区备用会导致备用稀缺区域内主能量和备用价格的提高,而系统总负荷收益却会相应减少;此外,在寡头市场环境下,与大部分发电商通过持留容量方式来获取更高收益不同,处于备用稀缺区域内的发电商往往需要通过增加其自身出力来获取更大的收益。     

南溪桥闸重建工程施工期对下游取水口环境影响分析

南溪桥闸下游为二级饮用水源保护区,分布有农灌和生活用水取水口。桥闸重建工程采用一次拦断围堰施工,可能导致下游水环境容量降低,影响各取水口取水水质和水量。该文通过预测计算与分析,给出了围堰填筑与拆除时SS的影响范围,确定了导流水量为8.31m³/s时,南、北溪汇合口位置,分析表明,施工期不会对上下游各取水口水质产生影响。     

河口村水库工程生态环境影响研究

河口村水库工程位于太行山猕猴国家级自然保护区。在工程区生态环境现状调查的基础上,对工程生态环境影响进行了分析。指出水库下泄低温水将使浮游植物种群结构发生变化,工程建设可能影响两岸猴群的基因交流等,可采取分层取水、建设猕猴生态通道等措施保护生态环境。