电源规划模型及求解方法研究综述

对传统的电源规划模型结合需求侧管理、考虑环境保护和电力市场环境下的电源规划模型进行了详细的研究,总结了实施需求侧管理、环境保护对电源规划的影响和电力市场改革对电源规划的新要求,分析了各种模型中电源规划目标函数和考虑约束条件的不同。然后将电源规划问题所采用的求解方法主要分为数学优化方法和人工智能方法进行归纳,包括动态优化法、混合整数规划法、专家系统、模糊理论、遗传算法和人工神经网络等,对比了各种方法的优缺点。最后阐述了当前电源规划过程中尚待深入研究的问题。     

考虑多主体利益与需求响应的分布式电源优化配置

传统的分布式电源规划仅考虑单一利益主体,且未考虑需求响应,无法兼顾各市场主体的利益需求且忽略了负荷的调节能力。针对以上问题,提出了一种考虑多主体利益和需求响应的分布式电源优化配置模型。首先,结合电源侧的环境成本和用户侧的需求响应,分别以分布式电源发电企业、配电公司、电力用户的净收益最大为目标,建立各自的优化配置模型。其次,根据三者的利益关系,构建可同时兼顾三者净收益的综合优化目标,并采用二阶锥规划方法进行求解。最后,以IEEE33节点配电网作为算例,结合某地区电网的实际数据进行仿真分析。结果表明:所提出的优化配置模型可有效提升各主体的整体经济效益,并且可保证主体间的利益均衡,有助于提升电力市场的活力。     

考虑需求侧管理的电力规划模型与实证研究

在电力规划中考虑需求侧管理方案从而实现成本最小化是近些年来世界能源领域研究的热点问题.基于我国需求侧管理以及供应侧资源的概况,以综合能源成本为准则,对需求侧以及供应侧的各种资源进行筛选,得出总成本最小的电力资源组合,并以我国某省的实际数据对该模型进行了实证研究,结论证明该方法得出的规划方案成本小于传统规划方法.     

考虑需求侧响应的新能源接入下的配电网无功规划研究

随着风力发电、太阳能发电等可再生新能源的逐渐成熟和电力市场的逐步推进和发展,配电网不仅与负荷和新能源出力的波动高度相关,而且需要考虑未来电力市场对新能源接入下的配电网影响。电力市场改革背景下,用户的电力需求侧响应得到了越来越多的关注,负荷可切除或中断将对配电网的规划带来积极的影响。为此,文中提出了一种考虑需求侧响应的配电网无功规划方法,该方法考虑了新能源接入后出力波动和电力市场背景下可中断负荷的影响,建立了需求侧响应的弹性需求模型,并在无功规划模型中考虑了需求侧响应的影响。算例分析表明,所提出的考虑需求侧响应的含新能源接入的配电网无功规划方法在电力市场应用中具有一定的可行性,较传统无功规划方法具有更好的经济性和实用性。     

考虑备用需求和风险的供电企业最优购电计划

电力市场的运行实践和已有的研究成果表明:有效的需求侧竞争能够削弱发电市场力、提高系统运行的可靠性和电源的利用率.作为用户购电代理的供电企业是需求侧竞争的主要参与者.为了满足用户电能和系统备用需要,供电企业应综合考虑在长期合同、现货市场、备用市场上的能量分配和自备电厂的资源优化利用.最优购电和资源规划问题正是在这样的背景下提出的,并已成为供电企业亟待解决的一个新课题.作者对供电企业的电能购买优化问题进行了研究,运用现代投资学理论,提出了以购买费用最小为目标的优化模型,考虑了现货市场价格波动风险和企业的风险容忍度对购电计划的影响,并以风险惩罚项形式并入目标函数.用蒙特卡罗仿真方法实现了对模型的求解.文中以加州电力市场历史数据为例,利用所提出的模型,分别对高峰、肩峰和低谷三个典型运行工况,就不同风险系数、有备用和无备用要求等条件进行了仿真研究和比较,为进一步全面研究需求侧购电决策和资源优化奠定了基础.     

考虑网络约束的需求侧最优竞价策略

在电力市场环境下,市场竞争带来的潮流运行方式的随机性、多变性和不可预测性与输电网的潮流约束、安全约束相互矛盾而又同时存在,从需求侧角度考虑,针对Pool模式电力市场中需求侧各购电成员之间利润分配的非合作博弈均衡问题,提出了多个需求侧购电成员如何优化自己的购电竞价策略而使所有购电者均达到收益最大化的2层优化模型,考虑了电力网络约束对购电成员收益的影响,针对此均衡约束数学规划问题提出了一种求解多个需求侧购电成员处于纳什均衡点的最优策略解析方法,同时还提供了从备选策略集合中找到纯纳什均衡解的方法,在此基础上,以IEEE 30节点系统为例说明需求侧采用购电策略报价对发电商收益、需求侧各自收益及对电力市场运行的影响.     

考虑需求侧管理的配电网分布式电源优化配置研究

在国家加大配电网升级改造力度的背景下,将需求侧管理及分布式电源接入纳入配电网规划中,提出了考虑需求侧管理的配电网分布式电源优化配置模型。首先,分析空调负荷作为需求响应资源的潜力评估方法;其次,建立了分布式电源(DG)优化配置容量最大化模型;再次,以配电网网损最小为目标,得到了DG在配电网中的最佳配置方案;最后,仿真结果表明,考虑需求侧管理的DG优化配置能够增强系统承受负荷增长的能力及可靠性。     

考虑需求侧管理的输电网扩展规划方法研究

随着用电负荷的增长和输电走廊的日趋紧张,需求侧管理已成为减小或延缓电源和电网投资的重要手段。首先通过持续负荷曲线分析了需求侧管理对高峰负荷功率的影响,提出了在输电网扩展规划中对需求侧管理的建模方法,然后提出了考虑需求侧管理和投资成本约束的输电网扩展规划数学模型。该模型为混合整数线性规划模型,采用优化软件求解。通过算例分析了需求侧管理对电网规划方案的影响,验证了采用需求侧管理对降低输电网扩展规划投资的有效性。     

新电改背景下产业园区供电系统容量优化配置方法

产业园区作为新一轮电力体制改革的重要试点,利用分布式新能源发电来替代传统的集中式供电模式是其供电系统发展的重要趋势之一。开展了产业园区供电系统规划中分布式电源/储能系统优化配置问题的研究,重点研究了多能互补、源—储—荷协调互动和基于日前分时电价的需求侧响应对于容量优化配置方案的影响。为了表征多能互补特性,提出了分布式电源供电电量不足比和分布式电源供电不足小时数比两个指标。在需求侧响应建模时,针对利用电力需求弹性矩阵建模存在着电量转移不平衡及需求侧过度响应等问题,提出了改进的需求侧响应模型。在此基础上,建立了以总费用最小为优化目标的产业园区供电系统分布式电源/储能系统优化配置模型,并利用遗传算法与模式搜索算法相结合的组合型智能算法对优化配置模型进行求解,最后利用典型算例对提出的优化配置方法进行了分析验证。     

需求侧管理参与的孤岛型微电网多目标优化调度

分析了MG中分布式电源的功率特性和需求侧响应的基本理论与相关政策,并建立了DG的数学模型和基于负荷分类的DR模型;综合考虑微源的出力成本、需求侧管理成本和环境治理费用,建立了考虑需求侧管理的多目标微电网优化调度模型,引入不同的孤岛微电网运行评价指标评价DR对微电网经济性、环保性以及可靠性的影响,并选择不同的场景分析验证。采用改进粒子群算法优化外点法对规划问题进行求解,在将约束条件纳入目标函数的同时,尽可能避免求解规划时陷入局部极值的问题。算例分析表明,通过考虑需求侧管理,可以增加可再生能源的消纳,减轻负荷高峰时段的供电压力,缓解孤岛系统供电不足的问题,并有效提高微电网的整体效益。