电力市场与电力系统的动态交互仿真平台:（一）功能设计

由3篇论文组成的系列文章为电力市场和电力系统动态交互仿真研究设计了仿真平台DSPMPS(dynamic simulation platform for power market&power system).作为首篇,梳理电力市场仿真的需求与仿真平台的技术支撑,提出设计目标.基于信息获取、知识提取、决策支持3个要素,介绍DSPMPS的功能设计,以作为支撑层和应用层的设计依据.着重解决的问题包括实验经济学方法,跨领域的动态交互仿真,风险的在线定量分析,多目标多控制手段的决策支持.已经开展的研究工作验证了其功能设计的有效性.     

电力市场与电力系统的动态交互仿真平台(三)应用层设计

3篇系列文章中的前2篇分别介绍了电力市场与电力系统动态交互仿真平台(dynamic simulation Dlatform for power market&power system,DSPMPS)的功能设计和支撑层.利用支撑层提供的仿真应用开发接口及工具,按功能设计要求,以软件积木方式搭建反映广义阻塞、支持图形化决策...     

电力市场与电力系统的动态交互仿真平台(二)支撑层设计

由3篇论文组成的系列文章介绍了电力市场与电力系统动态交互仿真平台(dynamicsimulation platform for power market & power system,DSPMPS).在第1篇关于功能设计的基础上,文中建立了仿真应用开发接口,以支持在服务器端及客户端扩展各种内核组件.利用IT技术,以可视...     

电力市场与电力系统动态交互仿真平台的应用

以电力系统为物理基础的电力市场运营受到物理规律与经济规律的双重制约,必须掌握电力市场与电力系统在不同时间尺度上的交互影响以保证其安全稳定。为此,基于电力市场与电力系统的动态交互仿真平台(dy-namic simulation platform for power marketspower systems,DSPMPS),通过对各参与者的市场行为与反映客观规律的数学模型之间的动态交互仿真,研究了参与者决策对电力市场与电力系统的短期和长期稳定性的影响、市场行为与输电动态阻塞的相互影响、输电阻塞对投资行为及监管行为的影响。这些初步应用反映了DSPMPS在决策支持与综合型人才培训中的重要作用。     

电力市场与电力系统交互动态仿真设计

分析了电力交易市场、投资市场与电力系统的功能关系及其数学描述。借鉴实验经济学方法,将电力市场中能用数学模型表达的环节表达为数学模型,而将参与者的主观行为、市场规则、市场监管行为作为数学模型的输入,在实验环境中动态地交互。定义失稳风险,将输电动态阻塞对交易的物理制约转化为经济上各交易应承担的输电风险。在此基础上,建立电力市场动态过程的仿真器平台,实现电力市场与电力系统动态仿真,并采用市场调节的预交易阻塞管理模式实现电力系统技术问题与电力市场经济问题的协调。     

加州电力危机的动态仿真和防御对策分析:(一) 模型的建立和定性分析

通过数字仿真再现了2000年加州电力危机的动态过程，提取其时间响应曲线的稳定性特征，进行定性和定量的分析，研究电力市场的稳定性机理和可能的防御对策。文中建立了加州电力市场长期动态的近似模型，定性分析了备用容量、投资、长期合同、用户侧电价及阻塞等因素对加州电力危机的影响。     

加州电力危机的动态仿真和防御对策分析:(二)定量分析和危机的防御

通过长期动态仿真，再现了加州电力危机，定性地分析了各种因素对电力市场稳定性的影响，指出了实验经济学的重要性。通过引入电力市场的稳定裕度和稳定域概念，用灵敏度技术直接估计各种稳定措施的临界控制量，定量研究了预防控制、紧急控制和协调控制的效果。     

基于高层体系结构的电力市场分布交互仿真

简要介绍了建模与仿真领域中解决仿真系统重用性和互操作性问题的高层体系结构,提出电力市场分布交互仿真的概念,分析了仿真部件间的信息交互和同步问题.在高层体系结构国际标准下,以日前电力市场为例,通过改造和重用某些既有的仿真资源,设计、实现并验证了原型仿真系统,指出采用高层体系结构开发电力市场仿真系统的优点.电力市场原型仿真系统的实现,证实这一新型仿真体系结构在电力系统仿真领域的适用性.     

加州电力危机的动态仿真和防御对策分析:(一) 模型的建立和定性分析

通过数字仿真再现了2000年加州电力危机的动态过程，提取其时间响应曲线的稳定性特征，进行定性和定量的分析，研究电力市场的稳定性机理和可能的防御对策。文中建立了加州电力市场长期动态的近似模型，定性分析了备用容量、投资、长期合同、用户侧电价及阻塞等因素对加州电力危机的影响。     

加州电力危机的动态仿真和防御对策分析:(二)定量分析和危机的防御

通过长期动态仿真，再现了加州电力危机，定性地分析了各种因素对电力市场稳定性的影响，指出了实验经济学的重要性。通过引入电力市场的稳定裕度和稳定域概念，用灵敏度技术直接估计各种稳定措施的临界控制量，定量研究了预防控制、紧急控制和协调控制的效果。     

风力发电的数模混合模拟平台研究与实现

为了提高风力发电研究的灵活性和经济性,对风力发电模拟甲台进行了研究、设计和实现.分别对风速、风机和传动系统进行了建模.得出相应的数学模型.并用上位机软件进行模拟.通过对伺服屯机的控制和并网装置的设计.搭建了风力发电模拟平台.针对风力发电机组输出功率不稳定,容易造成无功补偿不足或过补偿等问题,提出并制定了补偿电容自动分组投切策略,使风力发电机组在不同风速下运行时,功率因数始终接近1.利用风力机模拟软件Bladed进行了仿真.实验结果证明该模拟平台可以准确地模拟实际风力发电机组的工况.     

电力系统动态仿真的灵敏度分析

电力系统动态仿真既是电力系统动态安全分析与控制的基本工具,也是电网调度部门指导电力生产的主要依据,因此,动态仿真的准确程度直接关系到电力系统的安全经济运行。然而电力系统是高维、多变量的复杂非线性系统,影响其仿真可信度的因素众多,因此分析电力系统动态过程对参数、特别是对控制器参数的灵敏度尤为重要。文中通过比较任意摄动参数在微分代数方程动态解的泰勒展开多项式中的系数,获得求取电力系统动态灵敏度的方程,解决了参数奇异点处的灵敏度计算问题。并进一步对方程的动态特性,特别是对电力系统控制器参数的灵敏度进行了讨论。依据所提出的方法,以单机对无穷大系统与IEEE10机39节点系统为例,计算了IEEE-EA型励磁系统参数对系统动态过程的影响,并对其动态特征进行了分析。     

发电商垄断市场行为的仿真分析

基于地理位置和电网运输成本约束条件提出一个基于多主体的发电商动态演化博弈仿真模型。该模型假定在一个二维平面中均匀分布多个相互分割的市场,在资源较丰富地区分布着发电商,发电商可以在不同市场中分别进行产量和价格决策,以使其总体利润最大化。通过仿真分析得出以下结论：电力市场中电网运输成本使发电商存在一个明显的垄断边界交叉区域,该区域随电网运输成本的降低而不断扩大。从发电商的自然特性来讲,增加发电商的规模可以在一定程度上缓解电力紧张的局面。但由于输电成本的存在,该措施并不能从根本上解决发电商在电力市场中的垄断市场力。     

特高压交直流电网实时仿真平台建设及应用

研究提出了特高压交直流电网实时仿真平台建设思路、关键技术和应用方向,依托实时数字仿真系统和直流控制保护装置,采用动态等值技术、数字与物理混合仿真技术,搭建了特高压交直流电网实时仿真平台,开展了对特高压交直流电网的实时仿真研究,准确模拟了交直流系统之间的相互影响机理。     

电力市场条件下的发电投资均衡

将电力市场短期发电决策和长期投资决策统一到一个模型框架中,基于样本路径依赖的开环信息结构建立了一个旨在描述自由竞争市场发电商长期行为的随机动态博弈模型,试图给出需求不确定条件下发电投资时机、类型及数量的动态均衡。模型求解应用了适合于大规模不确定性博弈问题的随机逼近算法。算例基础上的比较静态分析表明了初始发电容量大小和不确定程度变动对参与人容量扩张路径的定量影响。     

考虑动态辅助容量的两部制电价交易机制

在一部制电价和传统两部制电价的基础上,提出了一种考虑动态辅助容量的两部制电价交易机制,将容量分为发电容量和动态辅助容量2个部分分别结算。该机制在节约市场交易费用的同时,使交易中心能够在单一市场中获得足够的辅助容量。并以该机制下某电厂的次日发电调度过程为例,引入容量策略成功度建立数学模型,运用决策理论求解发电容量和动态辅助容量的最优比例。研究表明,该机制能够对发电企业所承担的辅助服务进行合理的补偿。