考虑安全约束的未来输电网利用率评估

根据电改"9号文"的规定,未来电网公司将按照政府核定的输配电价收取过网费。设备的利用率将决定未来电网公司的收入,成为电网规划经济性评估的主要因素。为此,提出一种考虑安全约束的未来输电网利用率评估方法,在基于蒙特卡罗仿真的概率潮流计算过程中,引入考虑安全约束的发电调度算法,通过对未来输电网运行状态的大量仿真,计算输电设备的利用率指标。利用IEEE RTS 24节点系统对本文提出的方法进行验证,并定量分析了安全约束发电调度对输电网利用率的影响。仿真结果表明,所提方法使调度安排更加合理,无线路过载等故障问题出现,所得利用率指标能真实客观地反映实际系统利用水平。     

计及电力安全事故风险的输电网可靠性评估

《电力安全事故应急处置和调查处理条例》(599号令)的实施对电力系统可靠性的要求更加严格。本文提出一种计及电力安全事故风险的输电网可靠性评估方法,从网架拓扑结构入手,考虑电磁环网对输电网可靠性的影响,将变电站划分为多种供电模式,针对不同供电模式提出相应的预想故障集选择方法。考虑负荷分布对事故风险的影响,提出不同行政区域内减供负荷分配方法。根据电力安全事故评价体系,建立事故等级评估模型,并设计事故风险评估程序算法。最后,仿真计算实际电网的电力安全事故风险,评估结果可有效识别网架的薄弱环节,能为系统规划和运行提供辅助决策支持。     

应用于输电网中长期规划的混合性规划模型

在确定性规划准则和概率性规划准则的基础上,提出一个应用于输电网中长期规划的混合性规划模型。该模型采用静态安全柔性约束、故障发生概率、可靠性成本、投资费用、期望缺供电量(expected energy not served,EENS)以及缺电时间期望(loss of load expectation,LOLE)等因素来计算、评估潜在故障的影响,并通过建立电网成本期望值最小的目标函数、经济性约束和可靠性约束保证电网规划的可靠性和经济性,利用直流潮流模型和最优潮流模型将输电网规划问题转为混合整数线性规划问题,采用商业优化软件CPLEX进行寻优计算,实现了为输电网规划寻找最优规划方案的目的。最后,通过与传统规划模型的比较和实际电网算例验证了模型的合理性、有效性和经济性。     

输电网安全性需求评估指标集的构建

输电网的安全运行是输电网企业的主要需求,输电网运行的安全性事故将造成输电网企业经济和社会效益的严重损失。输电网企业期望输电网运行中能够经受可能的扰动,以保证电网和设备的正常运行,从而不中断输电服务。通过分析输电网利益相关者的需求满足程度,可以评估输电网运行的整体状态。基于输电网运行的随机特性,采用风险评估方法,构建安全性需求评估指标集,提出安全性风险评估指标的计算模型和方法。相比较传统电网安全性研究,引入情景分析方法,将在某种运行方式下输电网发生某种元件故障或不发生元件故障作为一个情景,综合考虑了多种随机因素,建立情景的概率模型;在特定情景下研究电网的各类安全问题,通过安全判据指标综合判断情景的安全性,进而采用最小控制代价衡量干扰对输电网运行造成的后果;通过抽样方法,得到各情景发生的概率和后果,计算风险价值、条件风险价值指标,以评估系统的安全风险。     

计及风险备用约束的输电网风储容量双层优化

提高规划方案在电网调度运行中的适用性,是提高新能源消纳能力的有效解决措施之一。提出一种计及风险备用约束和多能源机组组合调度约束的输电网中风电场与储能电站联合配置的规划方法,充分利用电网灵活性资源调节能力并探索峰谷电价政策下的储能调峰盈利模式,综合考虑火电煤耗运行成本、风电弃风功率、储能建设成本与调峰收益、切负荷风险。采用双层优化方法,在外层基于向量序优化理论对配置方案做多目标评估筛选,在内层建立基于确定性备用约束的粗糙模型和基于N-1故障的概率性风险备用约束的精确模型的机组组合消纳运行模型。IEEE-RTS24节点系统算例结果证明,所提优化方法可平衡计算精度与计算速度,提高输电网的新能源规划、消纳和风险应对的能力。     

电力市场环境下输电网混合性规划模型

随着中国电力市场的发展与完善以及电网新技术的采用,电网规划尤其是输电网规划面临着新问题和新挑战。为了应对上述情况,文中在确定性规划准则和概率性规划准则的基础上,提出了一个在电力市场环境下应用于输电网中长期规划的多场景混合性规划模型。该模型整合了确定性规划准则和概率性规划准则的相关约束和参数,包括:柔性约束、投资费用、电力供应、购电费用、时间成本、故障发生概率、可靠性成本、期望缺供电量(EENS)以及缺电时间期望(LOLE)等。同时,通过定义多个场景来模拟电力系统的负荷水平,并考虑电力市场的因素,将输电网规划问题转为混合整数线性规划问题,通过直流潮流模型和商业优化软件CPLEX,寻找输电网最优规划方案。最后,通过与传统规划模型的对比和实际电网算例,验证了该模型的有效性、灵活性和经济性。     

电网规划评估方法及实用化技术

目前我国电网规划中主要采用N-1准则对系统安全性进行评估,但该方法未计及电力系统运行和元件故障的随机性。概率风险分析考虑了电网行为的随机特性,基于此进行的电网规划评估不仅是对N-1准则的有益补充,而且为规划设计人员提供了量化的风险信息。将概率风险分析方法应用在输电网规划工作中,结合工程案例,进行静态和暂态风险评估,比较规划方案风险水平,依据提出的根源故障风险指标和薄弱环节风险指标,寻找电网薄弱环节,提高规划方案的合理性。     

电网评价指标体系的初步框架

由于输电网和配电网在电力系统中承担的任务不同,因此对其性能的要求是有区别的。同时,电网从时间的角度可划分为规划和运行二个阶段,规划和运行阶段可以获得的用于分析计算的数据信息不同,因而其评价指标或指标的计算方法也会存在差异。据此本文提出将电网评价指标按输电网和配电网分成二大类,然后在二大类内部按规划和运行二个阶段作进一步划分,构建了输电网规划评价指标体系、输电网后评估指标体系、配电网规划评价指标体系、配电网后评估指标体系等四个系列的电网评估指标体系框架,并给出了各个体系的具体指标。     

电网评价指标体系的初步框架

由于输电网和配电网在电力系统中承担的任务不同,因此对其性能的要求是有区别的.同时,电网从时间的角度可划分为规划和运行二个阶段,规划和运行阶段可以获得的用于分析计算的数据信息不同,因而其评价指标或指标的计算方法也会存在差异.据此本文提出将电网评价指标按输电网和配电网分成二大类,然后在二大类内部按规划和运行二个阶段作进一步划分,构建了输电网规划评价指标体系、输电网后评估指标体系、配电网规划评价指标体系、配电网后评估指标体系等四个系列的电网评估指标体系框架,并给出了各个体系的具体指标.     

综合考虑运行效率和弃风损失的输电网规划

现有的电网规划大多以经济性最优为目标,很少将运行效率因素和弃风损失考虑到电网规划中。为了适应风电的大规模并网运行,提高电网规划的科学性,该文从电网的网络结构和线路的传输特性出发,构建了线路运行效率的评价指标体系;提出了一种基于有功潮流介数的电网运行效率评价方法,该方法能够综合考虑线路的拓扑结构、有功潮流分布和线路的重要程度来评价电网的总体运行效率;建立了考虑投资成本、运行成本、弃风损失与电网运行效率的输电网规划优化模型;运用改进二进制量子粒子群算法求解18节点系统算例,并对规划结果进行综合评估。实际算例表明,该文的方法能够得到较合理的电网规划方案,为考虑风电并网的电网规划的综合评估提供参考。     

基于时序运行模拟的电网运营效率评估方法

电网运营效率体现了电网运营的精益化水平,对于电网企业的经营效益具有重要影响。对面向未来电网规划方案的电网运营效率进行科学评估对电网建设具有重要的指导意义。该文从发电侧与输电侧2个角度出发,设计了电网运营效率评价指标集。基于电力系统时序运行模拟技术,提出了电网运营效率评价指标的计算方法,能够充分考虑电力系统运行的复杂边界条件以及多种运行场景,全面准确地反映电力系统的运营效率。采用江苏电网2018年的规划方案实际数据进行了实证分析,研究了晋北--南京特高压直流工程以及江苏千万kW级风电基地对电网运营效率的影响。结果表明,晋北直流的建设会在一定程度上增加系统网损和输电阻塞,对运营效率有一定负面影响,风电间歇性也会增加与风电距离较近的线路阻塞进而降低电网运营效率。     

基于适应度指标的输电网发展方案选取方法

在输电网发展方案选取方面,电网的发展、调度等部门往往侧重点不同,采取的评价指标与方法也不同,难以形成客观、全面、统一的发展方案,造成电网规划、建设、运行等环节出现矛盾。针对上述问题,提出了一种基于适应度和证据理论的输电网发展方案选取方法。建立适应度概念来定量评价电网发展的程度,用证据理论整合了安全性、经济性等各方面电网适应度,得到的可选性参数为输电网发展方案的选取提供了依据。该方法能够解决输电网发展方案选取上各部门难以协调一致的问题,对实际电网发展方案选取的模拟表明了该方法的可行性和有效性。     

电力光纤传输网可靠性评估方法的研究

电力光纤传输网络在智能电网中扮演着极其重要的角色,提高电力通信网的可靠性是国家电网公司对电力通信网提出的一贯要求.文章分析了电力光纤传输网可靠性评估模型的建立方法,指出了在不同网络结构下光纤传输网可靠性评估计算的方法.通过对某电力公司光纤传输网络可靠性的评估,分析了影响该网络可靠性参数的主要因素,评估结果可用于指导通信...     

基于改进Laplace矩阵和概率潮流介数的关键断面识别方法

针对检修、事故等不确定性运行方式变化造成的关键断面识别问题,提出一种基于改进Laplace矩阵和概率潮流介数的关键断面识别方法。该方法考虑了电网中潮流的方向性,将其等效为用改进Laplace矩阵表示的有向网络,并在概率输电介数计算时考虑了具有不确定性的检修、故障造成的电网运行方式改变对关键断面选择的影响;最后以某电网发生故障时的运行方式为例,阐述关键断面的选择过程。3个不同算例仿真的结果证明:当电网非正常运行方式发生时,对电网进行合理分区并重点关注子区域之间联络线上的平均负载率有助于关键断面的筛选;所述方法在运算时间、迭代次数和准确度3个方面均优于现有方法,且当电网规模增大时仍具有运算时间和准确度方面的优势。     

基于状态转移矩阵的调度操作事故评级方法

为定性分析调度操作过程的危急程度,推动调度操作风险评估的工程应用,提出了基于状态转移矩阵的调度操作事故评级方法。综合考虑每一步操作可能发生的状态及后果,通过状态转移矩阵模拟操作过程,并以中国南方电网电力事故等级划分标准为风险等级评价基础,分别对调度操作状态后果进行等级划分、概率整合,最后得到整个过程的失败后果评价。通过实际案例详细介绍了该后果评级方法的具体流程,并验证了该评级技术的有效性。     

可靠性评价在上海220 kV电网规划中的应用

为提高输电网规划备选方案选择的科学性,提出基于可靠性评价的输电网规划方法。通过适用于输电网规划的可靠性指标选取及其价值衡量,从定量角度比较备选方案的优劣,辅助推荐方案的选择,减少主观因素在选择过程中的影响。实际规划案例表明,所提方法具有较好的适用性和可操作性。     

基于概率风险评估的直流输电系统短时检修安排

针对目前调度部门和设备运行部门工作目标对立的局面,提出一种基于概率方法的直流输电系统计划检修的风险评估方法。该算法可用来量化评估直流输电系统检修对电网造成的风险。该直流停运风险指标仅由2个指标加权构成,即负荷削减概率指标LOLP和严重程度指标SI。基于历史运行数据和调度部门的专家建议,提出了系统能够接受的风险阔值标准,若直流停运检修的风险低于该阔值则可以批准检修。该方法为直流输电系统的检修安排提供了一种有效的分析工具。最后,以南方电网为例说明了所提出方法的实用性和有效性。     

配电一次网架与信息系统协同规划

智能电网已成为当今电网的发展趋势。作为支撑智能电网的重要组成部分,信息系统与配电一次网架系统相互耦合、密不可分,对电网规划和运行的影响日益突出,传统的配电网规划方法较少考虑信息系统与配电一次网架系统间的相互影响,已无法适应智能电网发展背景下的精细化规划的需求。该文探讨了配电网架规划、配电通信网规划、配电自动化规划三者之间的协调关系和协调指标,初步提出了三者协同规划的思路框架并具体探讨了各规划子问题的规划模型、指标和方法。研究结论可为未来主动配电网的一次电网架构、二次自动化系统与智能决策支持系统的三位一体协同规划提供思路。     

城市配电网规划方案的多阶段综合评估方法

现有的城市配电网规划综合评估研究主要针对规划目标年电网展开,而忽略了对其他规划年份电网的评估,为此提出配电网规划的多阶段综合评估方法.首先,结合现有研究成果,建立包含上级电源水平、网络结构水平、负荷供应能力和装备技术水平的配电网规划综合评估指标体系;其次,根据地区实际情况和配电网发展目标设定理想评估指标值,并作为配电网现状和规划方案评估的比较对象;最后,基于层次分析法和逼近理想解排序法（AHP-TOPSIS）提出配电网规划多阶段综合评估的总体方法流程.通过对某地区配电网规划方案的实例分析,验证该方法的可行性和有效性.     

风电功率外送输电容量规划的经济性研究

随着风电规模的不断增加,受既有电网传输容量的限制,将导致大面积弃风,解决这一问题的有效途径是建设风电功率外送通道。因此,对于风电功率外送输电容量的规划是一项重要的研究课题。通过构建输电工程的经济效益评估模型,提出了基于风电功率分布特性与输电工程经济性的风电功率外送输电容量的规划方法。最后,以某区域实际电网系统为例,对所提出的方法进行验证,在减少输电工程投资成本的同时可以有效地增加输电工程的经济收益。