风电-光伏-抽水蓄能联合优化运行模型建立与应用

风电、光伏发电出力具有随机波动性,与电力系统用电负荷特性呈现较大差异,对电网调峰能力提出较高要求。抽水蓄能电站运行灵活,启停速度快,配合风电、光伏采取合理的运行方式可以有效缓解系统调峰压力,提高系统对风电、光伏的消纳能力。以风电-光伏-抽水蓄能联合出力曲线跟随系统负荷特性曲线为目标,以抽水蓄能机组发电与抽水工况下的出力特性、上下水库库容、电力电量平衡为约束条件,建立了风电-光伏-抽水蓄能电站联合优化运行模型。对河北省丰宁抽蓄电站调节风光出力的案例进行分析,对风光出力在常规情景与极端情景分别进行了模拟,验证了模型的有效性。     

基于改进NSGA-II算法的水-光-蓄发电系统多目标规划方法

水-光-蓄联合发电系统是指利用水电和光伏发电互补性,用水电弥补光伏发电间歇性,并配备一定容量的抽水蓄能电站,利用储能手段平抑光伏出力波动性,同时提高光伏电能消纳能力的联合发电系统。水-光-蓄联合发电系统是一种有效的新能源开发利用新形势,而对联合系统的分布式光伏电站的选址定容以及抽水蓄能电站的容量配置问题是一个高维、非线性的规划问题。首先,构建了水-光-蓄联合发电系统的数学模型;其次,针对规划问题的多目标性,利用了改进的NSGA-Ⅱ算法得到帕累托最优解集;最后,通过TOPSIS法完成了规划方案决策,并结合算例验证了方法的合理性。     

应对光伏并网的抽水蓄能电站优化运行

随着太阳能光伏的快速发展,光伏发电随机性与间歇性特点对电力系统的安全稳定运行带来了诸多挑战。建立供电可靠性评估模型评价光伏并网对电力系统运行的影响。提出采用抽水蓄能电站配合光伏发电运行来提高系统的可靠性。以成本最小化为目标建立抽水蓄能电站优化调度模型,采用蒙特卡罗模拟需求负载的不确定性,光伏出力的不确定性以及传统机组故障。运用遗传算法配合禁忌搜索对模型求解。通过IEEE-24节点算例分析验证模型与算法的可行性。仿真结果表明提出的方法在电力系统运行具有可靠性。而且,采取抽水蓄能电站运行修正模式可以有效解决电力过剩问题。     

考虑网络传输约束的并网光伏发电消纳容量计算

光伏发电出力具有间隙性和不确定性,其并网接入给电力系统运行带来了巨大的挑战。针对大规模并网光电消纳容量计算问题,构建了一种考虑网络传输约束的消纳分析模型。该模型以最大化光伏电站接入总容量为优化目标,以光伏电站容量及常规机组的启停状态和出力为决策变量,考虑网络传输约束和抽水蓄能电站的特定约束,其本质属于一个混合整数线性规划问题,可采用CPLEX解法器高效求解。并将所提方法应用于某省级电网光伏发电消纳容量计算,验证了其合理性,且光伏电站消纳能力还受其接入位置和出力系数的影响。     

新疆新能源消纳研究

介绍了新疆新能源发展概况和新能源消纳情况,从风力发电和光伏发电两方面对新疆新能源出力特性进行了分析。论述了电化学储能技术,展望了新疆新能源发展规划,分析了新疆调峰容量需求。通过研究得出结论,除计划投资抽水蓄能电站外,新疆还需要建设一定规模的集中式电化学储能设备,为新能源消纳提供支持。     

加速建设抽水蓄能电站

抽水蓄能电站以其良好的调峰作用,可改善电网的运行;它和燃煤及其他机组配合运行,可使这些机组的出力稳定在较高水平,提高效率;它装设于水电站中可缓解发电与灌溉用水的矛盾,提高调峰能力。无论从静态、动态还是社会效益考虑,抽水畜能电站的效益都是可观的。在我国,要达到低水平的电网调节能力,至少要有5 %发电总容量的抽水蓄能机组,而目前已建和在建的总计仅占发电总容量的3 %左右,满足不了需求。所以,必须加速建设抽水蓄能电站。     

华东电网抽水蓄能电站电能计划安排方式优化算法

针对华东电网调度管辖抽水蓄能电站容量不断增加的现状,综合考虑预计用电负荷、联络线送受电计划、电站出力特性等多种因素,为了最大限度地节能降耗、提高火电机组发电负荷率,以考虑抽水蓄能电站电能计划后的发电负荷率最大为优化目标,在实际工作中研究提出了华东电网抽水蓄能电站电能计划安排方式优化算法。实践应用中,华东电网已根据此优化算法开发了计算程序,用以为电能计划编制人员提供决策依据。经实践检验,该计算程序明显提高了华东电网抽水蓄能电站电能计划的编制质量和工作效率。     

东京电力公司的抽水蓄能电站的经济评价

东京电力公司的抽水蓄能电站的经济评价东京电力公司技术处电力发展计划部天野正德日本东京电力公司自７０年代就已经开始开发抽水蓄能电站。东京电力公司现有６所抽水蓄能电站运行发电容量为４６３８ＭＷ。另有２所正在建设中，将能够增加２５００ＭＷ发电容量。抽水蓄能...     

考虑可再生能源不确定性的风-光-储-蓄多时间尺度联合优化调度

提出一种计及可再生能源不确定性的风电、光伏、电化学储能和变速抽水蓄能电站多能互补协同的优化调度方法。考虑电化学储能和变速抽水蓄能电站的互补调节特性,建立风-光-储-蓄联合运行的多时间尺度调度架构。在日前调度阶段,考虑风电和光伏出力的相关性,生成基于生成式对抗网络和峰值密度聚类算法的日前风光联合出力典型场景,综合考虑风光出力的不确定性和抽水蓄能电站与电化学储能的容量特性,建立面向调峰需求的随机优化日前调度模型;在日内优化阶段,以最小化弃风弃光与电网备用电能为目标,构建变速抽水蓄能电站出力修正方法,制定电化学储能日内调度计划;在实时校正阶段,基于模型预测控制方法,以日内优化调度结果为参考,对电化学储能出力进行精确控制,最小化风光预测误差的影响。算例分析结果表明,所提方法可以有效减小电网负荷峰谷差,平抑风光联合出力波动,提升可再生能源消纳率。     

一种含抽水蓄能电站的可再生能源系统综合优化调度方法

鉴于大规模可再生能源系统新能源发电的不确定性和波动性特点非常突出,以电力平衡为目的的电网调度控制必须对此采取有针对性的应对措施;同时考虑到风电和光伏发电具有天然的出力互补特性,水电和抽水蓄能电站具有良好的出力调节能力,从日前调度与日内实时调度相互协调配合的角度给出含抽水储能电站的可再生综合能源系统的调度运行机制,分别建立日前调度和日内实时调度的系统优化模型。该模型以尽量减小火电机组煤耗成本和污染物排放惩罚成本为优化目标,以系统运行时满足功率实时平衡、各火电机组满足出力上下限制、各机组满足功率爬坡速率限制、系统旋转备用满足容量限制,以及风、光、水、储满足各自出力限制等为优化约束条件。针对该模型,提出一种增强自适应能力的改进粒子群优化算法,基于系统所预测的新能源出力数据和负荷数据,最终计算得到的综合优化调度方案能够在提高大规模新能源发电利用率的同时,充分利用抽水蓄能电站减少新能源出力不确定性对电网传统火电机组的影响。最后借助某实际电网的算例分析对所提方法的调度结果进行有效性验证说明。     

考虑光伏出力与负荷相关性的光伏电站容量可信度评估

光伏发电容量可信度是衡量光伏发电对电力系统可靠性贡献的重要标准。提出一种计及光伏出力与负荷相关性的光伏发电容量可信度的计算方法。首先,根据光伏发电昼夜特性,建立白天、黑夜分时段出力模型;其次,采用离散联合概率分布构造刻画光伏出力与电网负荷相关特性的联合多状态模型;最后,利用非序贯蒙特卡洛模拟方法计算得到系统可靠性指标和光伏发电容量可信度。基于等LOLE和等LOEE准则,计算了RBTS系统增加光伏电站后的光伏发电容量可信度,结果表明所提出方法的正确性和实用性。     

抽水蓄能电站在系统调度中的运用探讨

采用大系统递阶分解－协调模型，初步探讨了抽水蓄能电站在湖北电网中的优化运行方式，根据系统运行特点，以抽水蓄能电站抽水阶段与发电阶段效率最高为准则，用动态规划法求得各时段抽水蓄能电站的最优出力（抽水时出力为负）及运行优化方式。     

风电—抽水蓄能联合日运行优化调度模型

基于日前负荷预测和风电出力预测,研究了风电—抽水蓄能联合日运行的优化方法,提出了电网消纳风电出力的新模式。以风电—抽水蓄能联合运行的效益最大化为目标,考虑抽水蓄能机组的启停限制和发电—抽水工况转换限制,以二次约束表征机组启停约束和抽水蓄能电站运行工况约束,建立了含全天96个时段的混合整数规划模型,并采用商业优化软件求解。基于实际抽水蓄能电站参数设计了算例系统。测试结果表明,抽水蓄能电站与风电场配合可大大降低风电出力随机性对电网运行的负面影响,经济和社会效益显著。     

联合互补发电系统优化策略研究

随着新能源战略提出,传统的单一发电系统存在一定弊端,多系统联合发电成为发展方向.针对风电和光伏发电由于时间和空间限制存在很大波动性的问题,提出一种基于风电、光伏发电及抽水蓄能电站的联合互补发电系统优化策略,以联合互补发电系统的经济指标作为研究重点,以联合互补发电系统的功率波动性最小为优化目标,对系统运行情况进行分析,建立风光互补抽水蓄能电站配置模型,并采用改进粒子群算法对联合互补发电系统进行优化.研究成果表明,联合互补发电系统解决了单一发电系统弊端,提升了发电效率.     

抽水蓄能电站日调节与周调节方式运行优化模型

提出了抽水蓄能电站的日调节与周调节方式运行优化模型。按电站抽水 — 发电循环效益最大化，满足电力电量平衡条件，满足库容、发电出力及抽水功率等限制条件，建立了基于混合整数线性规划的算法模型，可应用于电源规划的系统运行模拟，优化抽水蓄能电站的运行方式和发电计划;分析了系统发电成本、电站规模、负荷特性等对电站运行的影响。通过计算实例对算法模型的实用性、有效性做了说明。     

抽水蓄能电站运行模拟与优化方法研究

按电站抽水-发电循环效益最大化，满足电力电量平衡条件，满足库容、发电出力及抽水功率等限制条件，建立了基于混合整数线性规划的抽水蓄能电站日运行优化模型，并将抽水蓄能电站的多日运行优化表达为基于日运行优化模型的多阶段优化决策过程，即抽水蓄能电站运行优化的动态规划模型。通过算例对算法及应用作了进一步说明。     

大电网平台下抽水蓄能电站群短期多电网启发式调峰方法

以华东电网为背景,提出了大电网平台下抽水蓄能电站群短期多电网启发式调峰方法。该方法以重构的总负荷曲线最高、最低点作为启发信息确定电站发电、抽水位置及大小,同时以各电网剩余负荷方差最小为目标,采用出力切分和组合优化进行出力网间分配,通过交替进行电站出力求解和网间分配,直至得到满足控制需求的电站负荷分配结果。实例结果表明,所提出的方法能切实解决抽水蓄能电站群多电网负荷分配难题。     

抽水蓄能电站运行优化的动态规划模型

按照电站抽水—发电循环效益最大化，满足电力电量平衡条件，满足库容、发电出力及抽水功率等限制条件，将抽水蓄能电站的运行优化表达为基于日或周运行优化的多阶段优化决策过程，即抽水蓄能电站运行优化的动态规划模型，并通过算例对算法及应用做了进一步说明。     

基于抽水蓄能电站的风光互补发电系统容量优化研究

针对风光互补抽水蓄能电站各部分容量之间的关系,给出了一种基于改进粒子群算法的最佳容量的优化设计方案。通过对抽水蓄能模块的建模分析,建立风光互补抽水蓄能电站容量配置的优化模型,给出相应容量配置要求。研究结果表明,文中互补开发方式可以解决单一发电系统存在的弊端,提高发电效率,具有很好的实际应用价值。     

抽水蓄能电站与风电场联合调峰优化调度

<正>考虑峰谷分时电价政策和减少弃风等各方面的因素,并充分发挥抽水蓄能电站的调峰填谷作用,分析了抽水蓄能电站与风电场联合调峰优化调度的运行模式,提出了风水联合体申报计划出力的新模式。该模式基于火电机组出力曲线、风功率曲线和电网负荷特性,以风电-抽水蓄能联合运行的效益最大化为目标,计及抽水蓄能电站的库容、抽水发电、黑启动电源预留水量和旋转备用等约束,建立1天96个时段的混合整数规划模型,分析了抽水蓄能电站配合风电场对综合效益和电网稳定性的影响。算例分析表明,抽水蓄能电站配合风电场联合运行可以提高风电场的效益并减少弃风,起到调峰填谷的作用,并降低电力系统调度计划的不确定性。