计及风电的电力系统检修备用容量评估及应用

系统的检修备用容量定义为满足系统机组检修而需要设置的容量。为评估风电出力的不确定性以及机组检修需求不确定性对系统检修备用容量评估带来的影响,建立了考虑机组检修需求不确定性和风电场风速相关性的检修备用容量评估模型,同时提出了风电接入后的检修备用容量不足概率这个检修备用容量充裕度指标来评估系统需要设置的检修备用容量。在检修备用容量评估应用方面,提出了包含机组检修需求和风电波动性信息的机组检修概率的概念,对机组的强迫停运率进行修正以用于电力系统随机生产模拟、发电系统、发输电系统充裕度评估以及风险评估等。算例中分析了风电场的相关性和风电装机容量对检修备用容量的影响,得到结论:风电场相关系数越大,系统所需检修备用容量越大;风电装机容量越大,系统所需检修备用容量越小。     

考虑光伏的备用容量替代配置优化模型

在新能源环境下,负荷需求与新能源发电的不确定性对备用容量对提出了更高的要求,新能源与备用替代日益受到关注。根据电量不足期望值（expected energy not supplied,EENS）与备用容量的关系,确定了电力系统备用总量,并采用优先分配方式在多类型的发电机组中分配备用容量。基于EENS与运行成本,构建光伏发电系统替代火电机组的综合替代效益评价指标,以综合替代效益评价指标的数值最小化为目标函数,构建考虑光伏发电系统替代火电机组参与备用运行的电力系统备用容量优化模型。并用分段线性理论对具有二次特性的目标函数进行线性化处理,采用分支定界算法求解构建的非线性整数规划问题。以IEEE-30系统作为实例,计算结果表明,光伏发电系统替代火电机组参与备用运行,可以降低综合替代效益及备用容量。     

考虑大规模风电接入的电力系统备用容量评估方法

风电作为清洁能源是减排的重要资源,其装机容量正在飞速发展。然而,由于风电固有的间歇性和波动性,大规模风电并网对电力系统的安全稳定运行带来了不确定因素。为了保证系统安全稳定运行,需要重新评估系统备用容量能否抵御风电功率随机性给系统带来的运行风险。因此,本文针对大规模风电接入后的电力系统备用容量评估方法进行研究,考虑了发电机组强迫停运概率、风电出力随机特性和可靠性指标,通过基于随机生产模拟的备用容量计算方法,建立备用容量与可靠性之间的关系;进一步建立了基于风电场等效多状态机组模型,对风电接入后系统所需的备用容量进行计算。通过对中国某实际区域电网的仿真计算验证了该方法的正确性和有效性。     

含风电场的互联电力系统备用容量优化

针对风电并网所带来的电力系统备用容量需求增大的问题,提出了含风电场的互联电力系统备用容量优化模型。在机会约束规划的框架下,以互联系统备用容量最小为目标,综合考虑风电出力和负荷预测偏差、发电机组故障停运等不确定因素,建立了计及各子系统备用资源特点的机会约束模型,并量化了共享备用的容量和调用过程;采用基于Monte-Carlo 随机模拟的遗传算法对模型进行求解。算例分析结果表明,该方法能够在保证系统安全稳定的前提下,有效降低系统备用容量配置。     

基于风电不确定性的电力系统备用容量获取

针对风电功率预测的不确定性对电力系统备用容量的影响,建立了基于风电不确定性的备用容量获取模型。首先利用场景法模拟生成风电功率、负荷及常规机组的不确定性模型,进而对生成场景进行概率统计得出系统差额概率密度函数,得出系统电量不足期望(EENS)和风能浪费风险(EWWR)指标,并通过EENS和EWWR指标及备用容量成本从系统可靠性和经济性两方面折中进行系统正、负备用容量的确定。最后通过10机系统仿真,验证了该方法在满足可靠性前提下有效地减少了备用成本和弃风量。     

电力市场环境下备用容量的社会效益分析

从经济角度出发,以系统备用容量最佳社会效益为目的,通过对系统可靠性和经济性之间的比较,建立不同可靠性水平下的协调优化模型.应用Mento-Carlo随机模拟法确定不同概率条件下备用不足期望值,根据负荷重要性分级求出负荷中断代价.分析了系统的备用容量费用与备用不足期望值的损失费用之间的关系,通过以全局控制代价最小化算法计算出最低总费用,最终确定在该条件下系统保留的备用容量为最优分配和调度.算例结果明确了供电可靠性和总费用之间的关系,表明了该方法的有效可行性.     

基于蒙特卡罗算法的发输电系统充裕性模型及评估方法研究

发电容量充裕性评估可为电力系统的规划及运行提供决策依据,通过对发电容量充裕性的相关指标和蒙特卡罗仿真算法研究,建立了考虑电网主要随机因素的发输电系统充裕度概率评估模型,设计了基于蒙特卡罗法的可靠性仿真流程,并用该方法评估了基于现有系统备用配置情况的南方电网发电容量充裕性,验证了该方案和模型的正确性及可行性,结合仿真结果推荐了南方电网备用确定原则,为电网的规划设计及其安全运行提供了有价值的参考依据。     

北美容量市场需求曲线设计及其对中国的启示

在容量市场机制设计中,设计不当的容量需求曲线可能导致系统容量不足、容量采购费用过高、市场主体恶意竞争、市场不稳定等问题。研究北美宾夕法尼亚—新泽西—马里兰联合电力系统的容量需求曲线设计流程,该流程包括初始形状确定、参考机组选择、净新建机组成本确定、装机备用裕度及系统目标容量需求确定,并进行算例分析。结合当前中国实际国情及电力市场现状,提出建设中国容量市场的可行建议。     

发电机组竞争检修机制

分析了竞争性环境下发电机组计划检修制定时所面临的新问题,如系统安全可靠性、机组间的公平性和算法的透明性等,并在此基础上提出了基于竞标模式的机组竞争检修机制。首先通过引入可检修容量的概念,确定在一个检修周期内系统可能用于机组检修的容量大小;然后给出发电机组参与检修容量竞标的报价方式以及竞争检修机制的数学模型和算法;最后,在结算方式中对机组实际中标费用和由于竞价检修而产生的盈余收入进行重新分配。理论分析和数字算例均表明,竞价检修机制可以很好地解决发电机组检修中的公平性问题,模型和算法也具有良好的实用性和可操作性。     

计及输电线路约束的华东电网备用容量可靠性评估

电力系统必须具有一定的备用容量来满足非计划的负荷需求,由于输电线路的约束、备用容量的数量及分布是否合理,关系到系统运行的安全性和经济性。通过建立计及输电线路约束的电力系统备用容量模型,采用蒙特卡罗重要抽样法对系统备用容量进行短期可靠性评估,给出相应的可靠性概率指标,并针对华东电网的实际运行数据进行分析,为华东电网备用容量管理办法的制定提供参考和依据。     

储备容量Cr·n与C20换算公式中的常数α与β的物理意义

阐明了换算公式Cr.n=β(C20)α中两个常数α与β的物理意义。α是普克特方程tIn=K中的常数n。β是n与其它几个因数有关的另一常数。     

欧洲战略备用机制对我国发电容量充裕性问题的启示

确保发电容量充裕是电力系统安全运行和电力市场稳定的必要条件,是电力工业发展中需要解决的核心问题之一。随着全球能源电力低碳转型,电力系统发电容量充裕性面临着严峻挑战,国际上已实施多种容量机制。文章结合欧洲能源转型及电力市场化改革过程梳理容量机制的建设背景、发展脉络及现状,重点分析欧洲2019/943法案推荐近期适用的战略备用机制,及该机制在芬兰、德国、比利时的设计细节。双碳目标下,我国煤电将由主体电源转变为调节性、支撑性电源,亟需容量机制保障其安全平稳转型。文章梳理了我国煤电容量机制现状及问题,指出战略备用机制具有良好的适用性,分析设计实施该机制的关键问题,为国内容量机制建设提供了决策参考。     

基于高峰负荷定价理论的运行备用获取和定价

在以“三网分开、竞价上网”为主要特征的电力市场环境下，如何在兼顾经济性和运行可靠性的前提下获取适当的运行备用容量以及如何确定其价格成为十分重要的问题，文中对传统的高峰负荷定价理论在电力工业中的应用进行了扩展，提出了一种新的运行备用定价机制，该定价机制与现行的市场运营模式相适应，在假设电力市场运营机构能够准确评估事故成本和发电公司自愿申报其提供备用容量的真实成本的前提下，可以获得兼顾电力市场运营经济性和运行可靠性的最优运行备用的获取和定价方案，并为市场参与者提供有用的价格和可靠性信息。     

欧洲战略备用机制对我国发电容量充裕性问题的启示

确保发电容量充裕是电力系统安全运行和电力市场稳定的必要条件,是电力工业发展中需要解决的核心问题之一。随着全球能源电力低碳转型,电力系统发电容量充裕性面临着严峻挑战,国际上已实施多种容量机制。文章结合欧洲能源转型及电力市场化改革过程梳理容量机制的建设背景、发展脉络及现状,重点分析欧洲2019/943法案推荐近期适用的战略备用机制,及该机制在芬兰、德国、比利时的设计细节。双碳目标下,我国煤电将由主体电源转变为调节性、支撑性电源,亟需容量机制保障其安全平稳转型。文章梳理了我国煤电容量机制现状及问题,指出战略备用机制具有良好的适用性,分析设计实施该机制的关键问题,为国内容量机制建设提供了决策参考。     

综合资源规划下发电容量充裕度的优化设计方法

分析了电力市场中影响发电容量充裕度的因素,将区域外购电和需求侧响应作为备用容量资源,用于协调可用发电容量,并据此定义发电容量充裕度,给出了一种发电容量充裕度评估方法,用以量化评估系统充裕度,从而达到监控及保证发电容量充裕性的目的.并通过算例验证了所提方法的有效性,为电力系统规划、运营以及监管提供参考.     

高功率储备式一次锂锰电池正极的研究

研究了储备式锂二氧化锰电池正极的制备工艺。通过X射线衍射(XRD)对不同方法处理二氧化锰的结构进行表征,采用恒流放电及交流阻抗谱方法研究了不同正极制备工艺所得样品的电化学性能。结果表明,通过对正极活性物质二氧化锰的改进、正极基体和粘合剂的优化选择,电池在0.4 C放电倍率下,放电比容量可达到200 m Ah/g。     

湖北电网联合调峰方案的研究

根据火电厂的不同运行特性，分析了湖北电网备用容量中水火电机组的几种不同组合方式和调峰模式的利弊，提出湖北电网备用容量优化配置，在保证湖北电网安全的基础上提高湖北电网经济性和电能质量并提出了保证“三公”原则的建议和措施。     

电网运行备用容量分析和控制策略的研究

通过分析和研究湖北电网运行备用容量的基本情况，提出电网运行备用容量管理控制的方案和建议，以提高电网风险管理水平．指导电力系统的安全、稳定、经济运行。     

市场环境下的事故备用容量

在电力市场环境下，对电网公司而言，其追求的最终目标是经济利益最大化，电力系统的安全可靠性服务于这一目标。针对这一变化，该文提出在电力市场环境下，为供需双方所乐于接受的供电中断不应认为是对系统安全可靠运行的破坏，处于种情况下的系统应该被认为是供电连续的，并在此基础上提出了市场环境下事故备用容量的确定应在综合考虑保留事故备用容量费用和切负荷赔偿费用的基础上，求取经济上最优的事故备用容量，数字仿真结果表明该方法可行，且具有较好的经济性。     

互联电力系统新增发电装机同用电量增长的优化模型及实证研究

如何以最小发电装机增长来换取最大社会用电量增长是电力供需形势紧张环境下值得研究的问题。对于孤立系统而言,问题研究相对简单;而在多区域互联电力系统中,问题的研究变得相对复杂。在构建模型的基础上提出一种新的研究方法,即通过联网输送到某地区的电量或在已联网基础上增加的外送电量可等效为该地区当年新增发电量,将这部分新增电量累积到实际新增发电机组发电量上,则相当于提高了这些新增发电机组的年平均利用小时数。年平均利用小时数提高有效缓解了电量短缺矛盾,更大程度地满足用电需求。多区域互联电力系统中,各子系统之间互为备用,系统总容量备用率呈下降趋势。最后通过实例分析验证了该方法的可行性,此方法在联网论证和后评估工作中具有一定实用价值。