随机生产模拟的序列化分析

传统的随机生产模拟通过离散卷积计算可靠性指标。但该方法不能解决综合资源规划面临的新问题，因为其中的系统负荷被划分为若干部分，每个部分具有不同的可靠性要求；类似的情况也存在于电力市场环境中，该文以序列运算理论为基础，建立了一种新的随机生产模拟算法，以评估系统的可靠性和经济性；提出了将需求与资源序列化的方法，通过使用供需双方对应的概率性序列进行卷和、卷差、交积等运算，完成逐个的资源-需求加载过程；指出了算法中各种运算以及模拟结果的期望值所代表的明确的物理意义。     

基于最小割集的含环网配电系统可靠性评估

针对目前部分高压配电网采用少环网运行方式的情况,基于最小割集理论,提出了一种适用于含环网的配电系统可靠性评估方法.基于寻找节点组元件的方法模拟了元件的活动性故障,采用基于补偿法的少环配电网潮流计算方法.考虑了元件的容量约束,并同时计及了元件的计划检修和备用电源的影响.对RBTS-BUS4系统及实际工程系统进行了可靠性评估,结果表明该算法能计算出系统和负荷节点的可靠性指标,识别出系统的薄弱环节.     

考虑风火联合外送的互联系统随机生产模拟

西北地区可再生能源资源与电力需求不平衡的现状,使得发展风火联合外送成为促进新能源消纳的重要举措。而风电出力的不确定性给风火联合外送的经济性、可靠性效益评估造成了困难。针对该问题,文章采用风电多状态模型,引入机组剩余容量的概念,提出了联合外送概率模型以模拟送端电网对受端电网的电力支援过程。结合各类型电源特点,设计了考虑风火联合外送的互联系统随机生产模拟算法框架。通过EPRI 36算例验证了所提方法的有效性,并且通过对酒泉—湖南±800 k V直流输电工程进行随机生产模拟,研究了酒泉直流对受端电网充裕度的改善、酒泉直流的环保效益以及直流输电利用小时数对酒泉直流经济性的影响。     

基于最小割集的含环网配电系统可靠性评估

针对目前部分高压配电网采用少环网运行方式的情况,基于最小割集理论,提出了一种适用于含环网的配电系统可靠性评估方法。基于寻找节点组元件的方法模拟了元件的活动性故障,采用基于补偿法的少环配电网潮流计算方法。考虑了元件的容量约束,并同时计及了元件的计划检修和备用电源的影响。对RBTS-BUS4系统及实际工程系统进行了可靠性评估,结果表明该算法能计算出系统和负荷节点的可靠性指标,识别出系统的薄弱环节。     

基于序列运算理论的随机生产模拟算法的实施

该文介绍了文献（1）所提出的随机生产模拟算法的实施与应用。其主要思路是，将生产模拟看作供应－需求的匹配过程。整个计算既可以基 于时序负荷曲线进行，也可以基于持续负荷曲线进行，还可基于期望值理论，计算各个单一资源和单一需求的可靠性和经济性指标，同时分析了其它指标的计算方法、算法的存储量和计算技巧等。同时，应用该文方法能较方便地分析传统随机生产模拟的一些结论。对于传统的模拟问题，通过对IEEE－RTS实例算例的计算以及与已有算法结果的比较，取得了一致的结果，证明了本算法的正确性。文中方法还可以突破传统随机生产模拟方法的局限，应用于综合资源规划、电力市场之中。该文通过区分多种负荷类别的算例说明了方法的适应性。     

考虑随机特性的微电网电源优化配置

对孤岛运行微电网进行合理地电源配置是保证其可靠经济运行的关键问题之一.以电源类型、接入位置与容量为待求变量,综合经济成本最低为目标函数,微电网节点电压为主要约束条件,建立了数学模型,并采用粒子群算法求解.考虑到常见微电网电源如风能、太阳能的随机特性,根据不同类型电源出力概率模型,采用蒙特卡洛法模拟电源的出力,并结合确定性潮流算法,建立了随机潮流计算方法.使用该随机潮流计算方法得到不同电源配置方案孤岛微电网的节点电压越限率,以此评价配置方案的可靠性.算例表明,使用该方法对孤岛微电网的电源进行配置,可以在控制投资成本的同时,有效地将节点电压越限率控制在较低水平,满足了经济性和可靠性的要求.     

独立风光柴储微网系统容量优化配置

独立微网系统通过内部各个电源对本地区负荷进行供电,其主要目标是最大限度地增强发电功率与负荷之间的匹配性.为保证供电可靠性同时提高整个微网系统的经济性,需根据现有的天气和资源条件对系统的容量配置进行优化设计,选取最优的电源容量组合.为此,建立了独立风光柴储微网系统中各个电源的数学模型,以及包含投资成本和不同费用的经济性模型.根据系统的调度策略和约束条件,将不同电源的个数作为变量,以综合成本费用最小为优化目标,利用遗传算法求解系统中各个电源的最优容量配置.算例结果验证了模型和算法的合理性.     

考虑灵活性供需匹配的电力系统自适应时间尺度调度策略

可再生能源和灵活性资源的大量接入,增加了电力系统调度的复杂性。为满足系统中灵活性需求波动的非平稳性,在计及灵活性资源响应特征差异化的基础上,文中提出了考虑灵活性供需幅频匹配的电力系统日前自适应时间尺度调度策略。首先,基于区间数理论描述了日前可再生能源功率预测误差率的不确定性,进而得到灵活性需求的不确定性场景。其次,采用均值变分模态分解技术对灵活性需求序列进行分解分析,建立灵活性资源的响应物理模型。然后,利用分解子模态的波动周期属性与灵活性资源的响应周期属性构建灵活性供需幅频匹配框架,并根据匹配结果建立自适应时间尺度的优化调度模型。最后,对优化后的IEEE 39节点系统和实际电网系统展开分析,验证了所提方法的合理性。     

基于区域发电可靠性的指数解析模型及其应用:（二）容量效益裕度评估

目前在求解可用输电容量(ATC)时,容量效益裕度(CBM)的评估是根据预先设定的某一发电可靠性水平多次计算可靠性,进行迭代优化.在介绍发电可靠性指数解析模型的基础上,建立了考虑备用容量、联络线传输容量以及备用容量价格因素的3种数学模型,利用基于序列二次规划的算法,求解电力系统中对应于不同可靠性水平下的联络线CBM.该模型采用了区域备用容量和联络线传输容量的指数解析式,并考虑了区域之间的耦合关系,因此,在进行CBM优化时无需迭代,可快速准确地求解不同可靠性要求下的最优CBM.对TH-RTS测试系统的优化结果表明模型的准确性和有效性.     

风电与常规电源联合外送的受端可信容量研究

可信容量作为衡量电源对电力系统贡献程度的重要标志在电力系统规划中受到广泛关注,目前研究中往往仅考虑发电机组可靠性而忽略输电线路可靠性。针对中国风电与常规能源联合外送的实际情况,在可信容量的基础上提出能源基地受端可信容量的概念及其计算方法。对输电线路进行序列化建模,并利用基本序列运算实现了考虑输电线路可靠性的2节点电力系统生产模拟过程,进而评估能源基地各类电源对于受端电网的可信容量。采用加入风电后的IEEERTS-79算例测试了算法的有效性,同时研究了风电与常规能源联合外送情况下受端可信容量的影响因素。     

基于GA的发输电合成系统最优可靠性计算新方法

将可靠性和经济性相结合,提出了基于总拥有费用法的发输电合成系统最优可靠性算法的总体框架,进而在概率安全性和概率充裕度综合评估基础上,将综合评估风险指标和可靠性经济评估理论相结合,建立了基于遗传算法和蒙特卡罗仿真相结合的最优可靠性计算模型和算法。算法使最终求得的各元件的最优解所对应的规划方案的总成本最小。最后对IEEE—RTS标准测试系统进行了计算,结果表明所提模型和算法是可行的。     

随机生产模拟及其应用

随机生产模拟是研究现代电力系统运营的一个重要工具，能够提供系统在最优运行方式下生产成本的期望值以及可靠性指标。文中在对随机生产模拟方法进行简单综述的基础上，重点介绍了等效电量函数法的原理与计算流程，并阐述了有能量限制的发电厂的模型和算法。在随机生产模拟的应用方面，主要讨论了与电力系统可靠性评估密切相关的问题，以及电力市场环境下的电价预测与风险预报等问题。     

基于序贯仿真和非参数核密度估计的大电网可靠性评估

序贯蒙特卡罗仿真不但能给出可靠性指标的期望值估计,而且能提供逐年可靠性指标样本。文中研究了序贯蒙特卡罗仿真的收敛特性,分析了仿真年数与计算精度之间的概率不确定性关系,推导了二者的置信区间公式,为实现计算成本和计算精度的综合权衡提供了量化分析手段。此外,基于逐年可靠性指标样本和非参数核密度估计理论,实现了可靠性指标的概率密度估计,从根本上克服了传统期望值指标仅从概率平均意义角度测度系统可靠性的缺点,探索了从可靠性指标内在分布规律和结构特征出发,深刻揭示电网风险特性的新思路。     

发电系统中多蓄能电站的建模

针对电力系统中蓄能电站数目不断增多的情况 ,在单个抽水蓄能电站建模的基础上 ,建立了发电系统中多蓄能电站的随机生产模拟模型。该模型考虑了各蓄能电站的个体特征 ,因而与通常的将多个蓄能电站合并为一个蓄能电站的方法相比 ,文中提出的新模型有利于更细致地模拟系统运行状况 ,程序可确定各蓄能电站的最优发电量和发电位置 ,从而能够更精确地评估电力系统的可靠性和经济性。通过算例验证了模型的有效性。利用该算法开发的软件可用于包含多个蓄能电站的实际电力系统的效益评估 ,亦可用于多蓄能电站的优化运行调度     

电压骤降和瞬时供电中断概率评估的蒙特卡罗仿真

对动态电能质量中最主要的两个问题——电压骤降和瞬时供电中断进行了研究，提出了基于非序贯蒙特卡罗模拟和电磁暂态仿真相结合的电能质量概率评估新方法和相应的概率评估指标体系。算法利用蒙特卡罗仿真得到各种故障信息，并考虑保护设备的参数及各种故障类型，通过仿真程序PSCAD／EMTDC对蒙特卡罗模拟法随机产生的各种故障形态进行仿真计算，最后分析统计得到系统和敏感负荷点电能质量的各项概率指标。文中以RBTS标准测试系统为例进行了计算分析，算例表明了模型和算法的有效性。计算结果对规划调度有重要的参考价值。     

一种面向运行可靠性的短期负荷预测方法研究

与传统可靠性相比,电力系统运行可靠性反应的是系统短期运行行为对可靠性的影响,需建立一种面向运行可靠性的短期负荷预测模型,既能提供充裕度指标评估所需的概率模型,又能提供系统安全性评估所需的精确模型。因此,文章通过对历史气候数据进行模糊聚类,提取相似日负荷构成样本数据并进行小波分解,利用改进的PSO-RVM算法对各小波分量进行预测和叠加,以得到预测日负荷序列的均值和概率模型,仿真表明该方法预测准确率较高,可为运行可靠性充裕度、安全性评估提供负荷数据支撑。     

基于时变因素的光伏发电系统可靠性评估

随着光伏发电的大规模发展,光伏电站的可靠性水平愈加受到重视。提出一种基于时变因素的光伏发电可靠性评估方法,通过分析光伏发电系统运行机理、元件失效模式及其对输出功率的影响,建立系统输出功率的概率模型,形成光伏系统可靠性评价指标,并构造光伏发电系统六状态空间模型。基于序贯蒙特卡洛方法,综合考虑气候条件、元件老化和光照强度,对某50 MW光伏电站运行可靠性进行评估。仿真结果表明,该模型及指标可有效反映系统的实际运行情况、出力水平和故障情况,为光伏电站运维提供支撑。     

基于模糊C-均值聚类的时序概率潮流快速计算方法

为衡量光伏出力与负荷的时序变化特性对电力系统运行状态的影响,基于模糊C-均值聚类算法提出一种时序概率潮流快速计算方法.将一天分为24个时段,采用自适应扩散核密度估计法分别建立光伏出力与负荷的概率密度分布模型,提高概率模型局部适应性,并通过Copula理论描述二者之间的相关关系;利用模糊C-均值聚类法划分光伏出力与负荷场景,利用场景聚类中心与场景发生概率代替蒙特卡洛模拟过程进行概率潮流计算,大幅减少计算次数.基于我国西北某地实际测量数据和IEEE 30节点系统进行仿真分析,结果表明所提方法能在保证准确性的前提下,提高时序概率潮流的计算速度.