考虑机组发电量约束的短期电能计划安全校正

在编制短期发电计划时,为保证机组年度、月度合同电量的完成,需要对部分机组的日发电量进行限定,电能计划安全校正优化计算需要考虑这类约束.发电量属能量量纲,而安全校正模型中优化变量为机组出力,属功率量纲,且分时段独立建模,这给引入该约束造成一定困难.本文综合分析了机组发电量约束及安全校正计算的特点,提出了一种有效的处理方法,通过修正机组出力可调整量约束,将发电量约束隐含于各越限时段的建模和计算过程中,在安全校正计算完成后自然得到满足.提出了电量分解算法及动态修正步骤.该处理方案只修正约束值,不增加约束条件个数,实用性强.在某省调的实际应用结果证明了解决方案的有效性.     

发电市场技术支持系统中的有功安全校正策略

提出了符合中国发电市场运营规则的安全校正策略。考虑了机组出力变化速率约束、线路潮流速率约束和断面潮流速率约束,在灵敏度计算的基础上,以机组出力调整量最小和购电费用增量最小2种目标对机组出力计划进行调整。依据该算法研制开发的应用软件已在浙江发电市场技术支持系统（PMOS-2000）中投入实时运行,实践证明,该算法切实可靠,收敛速度快,鲁棒性强,能够处理实时运行中的各种情况。     

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.     

用AGC实现稳定断面越限的预防和校正控制

提出将自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)与安全约束调度结合在一起,构成闭环控制系统,实现稳定断面越限的预防和校正控制.当稳定断面重载时,根据该断面有功功率相对于机组有功出力的灵敏度系数对机组出力的调节方向加以限制,防止由于AGC的正常调节导致重载程度的进一步加剧(简称预防控制);当稳定断面越限时,由安全约束调度提供校正控制策略,并在AGC控制下执行,自动完成解除越限的调节(简称校正控制).在江苏省调EMS中的实际工程应用表明,该方法可以有效地将稳定断面有功功率控制在允许范围内,保证电力系统的安全稳定运行.     

含风电安全约束机组组合的旋转备用优化

风电的随机性会对发电计划带来较大影响,因此研究含风电场的发电计划很有必要。首先研究了含风电场的安全约束机组组合问题,通过优化常规火电机组出力与备用,并对处于一定置信区间内的风电出力进行合理的取值安排,实现动态经济调度;再在优化模型的目标函数中对正负旋转备用单独计费引入了惩罚费用,以应对风力预测误差给系统调度带来的影响;最后在网络安全约束方面,采用直流潮流模型,使用转移因子,并使用CPLEX求解。实例验证表明该方法准确高效,所提出的调度模型合理,算法具有较好的工程实用价值。     

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。     

江苏电网AGC安全约束控制的实现与应用

阐述了利用安全约束调度进行自动发电控制(AGC)安全约束控制的实现技术及应用。当系统处于紧急状态或预警状态时,AGC根据实时安全约束调度提出的机组调整方案和灵敏度信息,通过限制机组AGC调节上下限或限制机组AGC调节方向,执行稳定断面越限的校正控制和预防控制。实践表明,AGC安全约束控制可有效消除和缓解了电网稳定断面的越限,提高电网的安全稳定水平。     

不同发电调度方式调度效果比较分析

均衡调度、煤耗调度和成本调度是3种不同的发电调度方式,与电力系统运行实现公平、节能、经济等目标密切相关.深入分析3种调度方式的机理,以等负荷率为目标建立基于最小二乘的均衡调度优化模型,采用序列二次规划算法求解:分别以煤耗最小和购电成本最小为目标,建立煤耗调度和成本调度的日前安全约束机组组合模型,采用动态规划结合序列二次规划的混合算法求解.IEEE30节点算例分析表明,3种调度方式体现了相异的调度目标,决定了机组组合和发电出力分配的结果,并且不同调度方式将影响区域间的潮流分布.     

电力系统实时安全约束调度的混合算法 

提出了一种实时安全约束调度的混合算法,该算法结合了基于灵敏度的反向等量配对法和非线性原-对偶内点算法的优点,并进一步与自动发电控制(AGC)相结合,构成闭环控制系统,实现稳定断面越限的校正控制。当发现稳定断面越限时,由安全约束调度提供校正控制策略,并在AGC控制下执行,以自动完成解除越限的调整。在江苏省调能量管理系统(EMS)的实际工程应用表明,该方法可以满足实时安全约束调度的要求,有效地将稳定断面有功功率控制在允许范围内, 保证电力系统的安全、稳定运行。     

日发电计划安全校核系统开发与应用

安全校核是推进调度计划精细化管理的重要手段。在分析安全校核需求和功能总体设计基础上,依照数据流转中心、流程控制中心和数据展示中心的3条主线设计,提出基于预测-校正技术的功率平衡方法和计划拓扑分析管理方法,形成日计划潮流,在校核出现越限后采用基于安全约束经济调度(SCED)算法的多时段安全校正调整。实际电网运行结果表明系统计算速度和精度满足安全校核工作要求。     

基于源-荷协同的电网静态安全校正最优控制算法

为消除N-1事故情况下的线路过载和节点电压越限,提出了一种基于源-荷协同的电网静态安全校正最优控制算法。针对调整机组出力和切负荷两种静态安全校正措施,分析电网静态安全校正控制代价,在满足电网静态安全约束前提下,以系统整体控制代价最小为目标,建立电网静态安全校正控制模型。考虑可控负荷的离散特性,按切负荷代价由小到大的顺序形成切负荷控制策略表,并应用灵敏度指标从切负荷策略表中截取候选切负荷策略,分析各切负荷策略代价,协同静态安全校正控制模型,求解最小切负荷策略下发电机组出力的可行解。算例分析验证了离散的切负荷策略对应切负荷方案可行性强,避免负荷欠切和过切问题,源-荷协同静态安全校正控制能以最小控制代价有效消除N-1状态的节点过电压和线路过载。     

发电侧电力市场中安全校核算法的研究与实现

为适应当前我国电力市场下新的运营规则提出了安全校核算法,并充分利用原有发电计划程序。在安全校核中,系统如果可以仅仅通过调整机组出力来消除过载,则给出机组出力调整措施;如果系统必须要通过调整机组开停计划才能消除过载,则给出建议的机组开停指标;从而与通用的发电计划算法一起,可以生成带安全校核的闭环交易计算。该算法 以系统购电费用最小为目标,基于线性规划中的对偶单纯纯形方法,同时利用松纯技术和降阶基方程技巧,并且考虑了机组报价曲线的非线性特点。依据该算法所开发的应用软件已经在辽宁省发电侧电力市场中投入实时运行,实际计算结果表明,该算法收敛速度快,计算结果合理、符合系统实际,与发电计划一起实现了带安全校核的闭环实时交易计划。     

电力系统有功,无功校正对策的模糊数学解法

本文考虑到人在电力系统分析、控制中的作用，构造了电力系统静态有功、无功安全校正对策的模糊数学模型，在保证系统安全运行的同时，兼顾了系统运行的经济必，实行了有功、无功校正的完全解耦。     

基于深度学习的含统一潮流控制器的电力系统快速安全校正

随着新一代柔性交流输电装置如统一潮流控制器（UPFC）在现代电力系统中的逐步推广和应用,对电网安全校正策略的制定提出了更高的要求。基于物理模型的传统电网安全校正方法在实时性方面具有一定的局限性,而数据驱动方法将大量的复杂计算前移到离线阶段,具有快速在线计算性能。因此,针对含UPFC的电力系统提出了一种基于深度学习的快速安全校正方法。首先,基于深度学习建立了节点调整状态识别模型,利用深度神经网络（DNN）的分类和学习能力,优先确定存在调整可能性的节点范围,避免物理模型优化类方法迭代无解问题。然后,针对缩减后的寻优空间进一步采用优化法实现系统安全校正计算,快速确定系统各节点调整量。基于中国南京西环网UPFC示范工程的应用效果表明,所提快速安全校正策略能够发挥DNN的学习能力,进而提高系统安全校正的效率和实用性。     

含新型统一潮流控制器的电力系统安全校正模型

统一潮流控制器(UPFC)串联侧和并联侧接于不同母线的新型拓扑使得UPFC的传统稳态模型难以适用,灵敏度类安全校正方法忽略了无功功率的影响,可能会引入新的不安全因素。基于此,提出一种适应性更强的UPFC稳态模型,并提出一种含UPFC的潮流计算优化模型。在考虑无功功率的影响后,引入0-1变量将安全校正问题转化为以调整设备数目最少和调整量最少为目标的多目标优化问题。然后,通过权重区分发电机节点和负荷节点,减少切负荷动作的发生。最后,利用极大值法将多目标优化问题转化为单目标优化问题,降低模型求解难度。116节点实际等值系统的算例测试表明,所述安全校正模型可利用最少的调整设备和调整量,消除系统过载故障。UPFC参与调控可提高系统安全校正效率。     

一种基于深度强化学习算法的电网有功安全校正方法

电力系统有功安全校正对于保障电网安全运行具有重要意义。传统有功安全校正方法无法综合考虑系统潮流分布状态和机组的调整性能，求解效率低、涉及调整的机组多，存在调整反复的现象，在实际应用中具有一定困难。因此，采用深度强化学习算法，提出一种基于深度Q网络(Deep Q Network, DQN)的有功安全校正策略。首先，建立系统有功安全校正模型。其次，采用卷积神经网络(Convolutional Neural Networks, CNN)挖掘电网运行状态深层特征。进一步利用DQN算法通过“状态-动作”机制，以“奖励”为媒介，构建电网运行状态与最优调整机组组合的映射模型，确定调整机组。最后，根据过载线路对调整机组的灵敏度，计算得到调整量。IEEE39节点系统的验证结果表明，所提出的有功安全校正策略在处理多线路过载时可综合考虑系统潮流分布的总体状况和机组调节性能，高效地消除线路过载。     

电力市场交易计划中的发电调度规约研究

在电力市场中，机组的出力计划需要根据有关交易计赳和市场规则中的发电调发规约来测定。机组的发电调度规约主要包括机组开停机规约、发电公司(厂)内部各机组间合同电量的分配就约、边际机组间的出力分配规约、机组发电计划调整规约等，结合我国电力市场建设的实际，分别针对全电量竟价模式和部分电量竞价模式分析了竞价开机、合同开机2种机组开停机规约；为协调发、购电双方的利益要求。提出了根据竞价机组可用发电量的比例或竞价上网电量的比例等2种在发电公司(厂)内部分配各竞价机组合同电量的方法；为协调边际机组间的边际负荷分配问题，提出了比例分配法、依次分配法2种分配边际负荷的基本方法；根据机组发电计划的组成特点．提出并分析了日合同计划不可调、日合同计划可调2种机组发电计划调整规约。     

电力市场环境下机组发电计划的几个相关规约

在电力市场中,机组的出力计划需要根据有关交易计划和市场规则中的发电调度规约来制定。机组的发电调度规约主要包括机组开停机规约、发电公司(厂)内部各机组间合同电量的分配规约、边际机组间的出力分配规约、机组发电计划调整规约等。结合我国电力市场建设的实际,分别针对全电量竞价模式和部分电量竞价模式分析了竞价开机、合同开机等2种机组开停机规约;为协调发、购电双方的利益要求,提出了根据竞价机组可用发电量的比例或竞价上网电量的比例等2种在发电公司(厂)内部分配各竞价机组合同电量的方法;为协调边际机组间的边际负荷分配问题,提出了比例分配法、依次分配法等2种分配边际负荷的基本方法;根据机组发电计划的组成特点,提出并分析了日合同计划不可调、日合同计划可调等2种机组发电计划调整规约。     

面向现货市场出清的发电计划校正决策方法

边界条件设置不合理等原因导致现货市场预出清结果不能满足全部安全约束时,应采取必要的安全校正措施。文中提出了一种消除安全越限的发电计划校正方法。首先对非市场化机组实施安全校正,得到满足全部安全约束的可行解,再通过市场化机组的优化得到最终的出清结果。将静态安全域(SSR)的原理应用于非市场化机组的校正。在SSR边界的表述中纳入了机组爬坡约束,利用静态安全距离(SSD)矢量揭示最优校正方向,并基于安全距离灵敏度系数和机组的调节能力,评估各台机组对消除安全越限的有效性。基于此,提出了发电计划校正决策的方法,并在计算流程中考虑了各个时段的校正对相邻时段SSD的影响,以此增强校正优化的效果。以IEEE 118节点系统为例,分析了发电计划校正的结果,以及安全约束限值、机组爬坡能力对安全校正的影响,由此验证了所提方法的有效性。