考虑风电不确定性的电力系统日运行方式优化

在分段竞价的理论基础上,该文建立了以总购电费用最小为目标的数学模型,并优化风电、水电、抽水蓄能和火电机组的运行方式.在谷荷和峰荷期采用风-水-火联合运行模型,风电、水电、抽水蓄能和火电机组协调运行;将等效日负荷预测曲线分成基荷段、腰荷段和峰荷段,在风电存在预测误差的条件下以分段竞价方式安排火电机组出力.文中将分段竞价理论与风电随机性相结合,既能降低购电费用,又能使火电机组的运行方式适应风电的波动.通过算例验证了该模型和方法的有效性和可行性.     

分段竞价电力市场的出清算法实现

根据分段竞价的原理，提出了一种具体的分段竞价电力市场的出清算法。考虑将日负荷预测曲线分成基荷、腰荷和峰荷段。它既可以区分1d中的电能质量，又可以从电能计量上实现，同时与常规的调度概念相近，便于接受。根据电厂的报价曲线，各段按报价从低到高的顺序进行初步安排，安排中考虑了机组的爬坡速度约束。为保证电能同质同价的公平原则，各分段按照各自统一的出清价结算。根据总购电费用最小进行优化调整，即对腰荷段和峰荷段的分界点寻优以使腰荷段和峰荷段购电费用之和最小，最后进一步优化组合基荷机组达到总体的优化方案。对于水电机组，其强迫出力和可调节电量事先在负荷曲线上安排。通过算例系统的计算表明，这种具体的出清算法计算简单，能更好地满足电力运行的条件。     

水电参与电力市场竞价的关键问题研究(英文)

随着电力市场化改革的推进,发电侧电力市场将进一步开放,水电将进入电力市场,并按照公平、公正、公开的原则参与竞价上网。从充分利用水电资源、优化资源配置、坚持可持续发展的角度出发,探讨了市场化环境下水电如何参与竞价上网的几个关键问题,如水火竞争模式设计、水电的综合利用问题、梯级水电站参与市场竞争的协调机制、弃水电量协调解决机制等,并提出了相应的解决方案,以期为我国电力市场建设提供借鉴与参考。     

电力市场交易计划中的发电调度规约研究

在电力市场中，机组的出力计划需要根据有关交易计赳和市场规则中的发电调发规约来测定。机组的发电调度规约主要包括机组开停机规约、发电公司(厂)内部各机组间合同电量的分配就约、边际机组间的出力分配规约、机组发电计划调整规约等，结合我国电力市场建设的实际，分别针对全电量竟价模式和部分电量竞价模式分析了竞价开机、合同开机2种机组开停机规约；为协调发、购电双方的利益要求。提出了根据竞价机组可用发电量的比例或竞价上网电量的比例等2种在发电公司(厂)内部分配各竞价机组合同电量的方法；为协调边际机组间的边际负荷分配问题，提出了比例分配法、依次分配法2种分配边际负荷的基本方法；根据机组发电计划的组成特点．提出并分析了日合同计划不可调、日合同计划可调2种机组发电计划调整规约。     

流域梯级水电站中长期调度与跨价区交易组合双层优化模型

随着我国新一轮电改不断推进,流域梯级水电参与电力市场成为大势所趋。如何在市场环境下安排梯级水电出力计划、合理组织参与各类交易,促进水电大范围消纳成为亟需解决的问题。该文探讨了梯级水电参与现货市场及合约市场的交易框架,并对现货交易及跨价区合约交易面临的风险聚焦分析;构建双层优化模型:上层为中长期优化调度层,根据径流和交易价格预测,及调度规律制定梯级水电站出力计划,挖掘水电效益空间;下层为电量分配风险决策层,组织各时段电量计划参与多种交易,采用多时段条件风险价值模型度量交易组合的价格风险及跨价区交易阻塞风险,寻求收益和风险的合理决策。最后,以乌江干流"4库7梯级"水电系统为例,模拟市场交易场景验证所提模型和方法的有效性,为梯级水电站参与电力市场调度决策和风险评估提供参考。     

制定电力市场中机组合同交易电量日出力计划的一种经济策略

建立了以日前市场中的购电费用最低为目标函数的优化制定机组合同交易电量日出力计划的数学模型,在其目标函数中把市场各时段边际价格描述成为该时段竞价空间的函数,因此体现了竞价空间对边际价格的影响,从而保证了求解结果的合理性和最优性。分析表明,利用文中方法制定合同交易电量出力计划可以有效地平抑日前市场价格波动,维护日前市场稳定。仿真结果验证了文中方法的有效性。     

电力市场中竞价机组报价的博弈分析

电力市场的最优竞价模式既要使电网公司的购电费用最少，又要兼顾市场的公平原则。通过竞价机组报价的静态博弈分析和动态博弈分析论述了报价信息的披露原则与电网购电费用及市场公平竞争度的关系。     

考虑备用情况下的梯级水电站竞价策略研究

采用科学合理的竞价策略是赢得市场先机的重要先决条件。该文在考虑备用调用不确定性及梯级水电水力约束的基础上,以梯级水电站整体期望收入最大化为目标构建了梯级水电竞价策略模型,引入粒子群算法作为模型求解算法,并以四川省大渡河流域上的瀑布沟、深溪沟梯级水电站为算例,采用该文提出的模型算法进行验证,结果表明：承担备用任务的梯级水电在竞价过程中,受梯级水力约束的影响,梯级电站申报量最值与市场价格峰值出现时刻并不同步,但整体上市场价格高时较市场价格低时申报量更高;运用该文构建的模型能得到合理的优化调度竞价结果,能充分发挥上游电站的调节能力和下游电站的发电潜力,最大限度地挖掘梯级电站联合运行所产生的效益,在考虑备用调用不确定性下梯级期望总收入为2 469万元。     

竞价上网中的水电优化运行

探讨了如何在发电侧电力市场中考虑水电优化运行问题,建立了综合考虑水电机组运行约束条件（出力约束、电量约束和振动区约束）的数学模型，并提出了解决该优化问题的新方法。该方法已经在实际中得到应用。计算结果表明所提出的模型和方法是有效的，为在竞价上网中考虑水电的运行模式提出了新的思路和方法。     

日前和实时市场统一电能交易模型

分析了目前电力市场普遍存在的由日前市场和实时市场组成的2市场分开交易模式,指出针对这种2市场分开竞价的分开优化调度的设计机制并不是最经济的。针对负荷需求的随机性,提出协调考虑日前市场和实时市场的统一电能交易新构思,即仍沿袭2市场采用不同的结算电价(日前统一清除价和实时电价)的模式,统一建立2市场总的购电费用模型,通过优化日前电能交易量,达到总体购买费用最低。基于随机负荷需求,建立了2市场统一协调的电能交易模型(unifiedenergytradingmodel,UETM),论述了按照UETM交易的总购电费用不高于常规的2市场分开交易的结果,对UETM的求解算法进行了探讨,并用一简单算例说明了UETM能给出更经济的交易结果,最后对UETM的特点和适用范围进行了探讨。     

电力市场中梯级水电站优化运行的研究

研究了在发电侧电力市场中梯级水电站的优化运行问题，提出了改进的网络流优化算法。该算法将梯级水电站的优化运行过程分为寻找可行流与同一时段优化出力两个阶段，在寻找可行流阶段采用经典的网流法，各梯级水电站按照相同的步长增加发电流量；在同一时段优化出力阶段采用改进的网流法，对各梯级水电站按照各自不同的步长进行优化。该算法模型简单，容易实现。算例结果表明，改进的网络流优化法计算精度高，实用性强，适用于梯级水电站优化运行的解算。     

基于风险约束的风电和水电联合日前调度优化模型

为解决风电随机性对电力系统稳定运行的影响,引入梯级水电机组为风电机组提供调峰备用,构建了考虑风险约束的风电和水电联合日前调度优化模型。首先,分别构建了梯级水电机组输出功率模型、风电机组输出功率模型,以系统调度净收益期望值最大化作为目标函数,综合考虑风水电协调约束、系统功率平衡约束,构建了风水电联合调度模型。进一步,为了考虑风电不确定性给系统带来的风险因素,建立了计及风险约束的风水电联合随机优化调度模型,并采用启发式算法对模型进行线性化处理。最后,选择3个风力发电场和2个流域的7个水力发电厂组成仿真系统,对风水电联合调度优化进行算例仿真模拟。结果表明：所提出的水风电联合运行策略可以用来促进风力发电,最大化系统运营期望收益的同时最小化系统运营风险,因此,在进行风电和水电联合调度时应综合考虑内部和外部不确定性因素,以获得能够兼顾运营收益和风险的最优解。     

梯级水电站联合优化发电调度

梯级水电站联合发电调度的优化模型的确定在整个电网经济、安全运行中起着非常重要的作用。文中提出一种新的梯级水电站群联合发电优化调度的调度准则——以单位水体发电电价最高优先发电,在此基础上建立梯级水电站群联合发电优化调度模型及其评价方法。首先建立基于四层水体的水库能的水电站发电模型,在此基础上提出单位水体发电电价的概念。建立优化调度模型时,将电力系统中的负荷变化和在电力市场机制下分时上网电价的影响因素考虑在内。该模型能较为客观地反映梯级水电站运行情况,能给系统调度员做出最佳调度决策提供一定的依据。优化仿真计算结果证明该调度准则具有可行性和适用性。     

电力公司购电、配电计划的多目标优化算法

运用多目标优化方法,建立了电力公司购电、配电计划模型.给出了应用遗传算法对该模型进行求解的方法,保证了解的全局最优性.在此基础上制定的购电、配电计划能够在电厂出力及电网约束的前提下,最大限度满足用户需求,同时使费用最低.算例表明该算法在求解性能和效率两方面都有比较显著的优势.     

综合环境保护及峰谷电价的水火电短期优化调度

为了使电力市场环境中的发电侧能够实现节能环保且高收益的发电目标,对机组出力变化与分时电价波动之间的关系进行了研究,构建了一种新的水火电短期优化调度模型,该模型以实现电力市场条件下最大发电收益为目标,同时综合考虑了峰谷分时电价和环境保护成本对发电侧经济效益的影响,还考虑了梯级水电站群的蓄水量、下泄流量、机组出力等约束条件,由此得出机组的优化调度方案。针对传统优化算法难以处理高维梯级水电站优化调度多约束条件的缺陷,利用微分进化算法对此优化模型进行求解,仿真计算结果证明了该模型的合理性和算法的有效性。     

梯级串联电站联合运行状态半开式反馈调节器研究

梯级串联电站级间可调库容与电站流量相比很小时,各级电站不能独立进行功率调节。本文建立了梯级串联电站联合运行的调节系统状态空间模型,通过最优控制和降维设计相结合的方法,提出了在进行功率(转速)调节的同时能使电站间流量平衡的降维状态反馈调节器。仿真实验结果表明:使用该多目标、多功能降维状态反馈调节器可很好地解决梯级串联水电站联合运行系统稳定问题。由于该调节器反馈的状态量少且易测量故便于实际应用。     

单相级联准Z源逆变器有限集模型预测控制

以单相级联准Z源逆变器(quasi-Z-Source Cascaded Multilevel Inverter,qZS-CMI)为研究对象,以提高动态响应速度和降低开关频率为研究目标,提出一种优化有限集模型预测控制策略。首先,在分析不同工作状态对qZS-CMI状态变量的影响后,建立其离散时间模型。其次,以MPPT作为输入电流参考,根据所建立的离散时间模型,对准Z源网络的输入电流、输出电容电压、负载电流进行预测,并引入评价函数中,实现qZS-CMI系统的多变量综合协同控制。然后,将平均开关切换次数引入评价函数,优化系统的开关损耗。通过所提模型预测控制方法,无需输出电流控制环和直流侧电压控制环,降低了控制参数的调节难度,提高了系统的动态响应速度。最后,通过建立仿真模型验证了所提算法的有效性和正确性。     

梯级水电站长期多目标模糊优化调度新模型

梯级水电站不仅要满足电力系统运行要求,还要考虑发电和用水之间的协调,才能使综合效益最大化。提出一种兼顾年发电量和运行成本的梯级水电站长期多目标优化调度新模型。通过分别求解各个单目标优化问题和定义各单项目标的隶属度函数,把多目标问题模糊化;采用对各单项目标优化的目标值在一定范围内伸缩的方法来体现决策者的主观意愿;利用模糊最大满意度方法把多目标优化问题转化为单目标非线性规划问题;并构建了一种动态调整惯性因子的自适应粒子群算法。仿真计算验证了模型的正确性和求解方法的可行性,多目标模型比单目标模型获得了更佳的综合效益,模糊优化处理方法避免了目标权重选取的人为任意性,同时自适应粒子群算法计算速度快、收敛精度高。     

考虑不确定性的风-光-储合作联盟参与含需求响应的主辅联合市场的竞价交易模型

清洁能源逐渐成为电力市场的竞争主体,考虑风光出力不确定性和探究高效的市场运行机制成为电力现货市场建设进程中的关键问题。采用非参数核密度估计法和多元Gaussian-Copula函数生成典型出力场景来描述风光出力的不确定性和时空相关性。上层模型基于纳什谈判理论最大化风-光-储合作联盟收益,采用麻雀搜索算法优化风光发电商的报价策略。下层模型以购电总成本最小为目标,设计了多主体参与含价格型需求响应的主辅联合市场的出清机制。最后分析了风光出力的典型场景和市场出清结果的合理性。通过算例验证了该优化模型能够提升合作个体的收益,降低了购电总成本和负荷的峰谷差。     

电力市场下水电厂竞价综述

针对水电机组的特点,对联营市场模式下的水电机组竞价策略和水电市场势力进行了总结和评述。在过渡时期,水电机组继承垂直一体化管理模式,配合火电运行报价,不能突出水电的效益。采用完全竞争方式则需要建立现货交易市场下的水库优化运行模型,但改进后的模型可以考虑传输网络约束、机组组合以及系统中的不确定因素。为了协调利益关系,对同属一个业主的梯级电厂,可以聚合为一个报价单元,而建立水批发市场共同调节不同业主的收入分配。对市场势力的研究发现,水电厂可以通过研究不同时段间的需求弹性差来行使市场势力,在需求的低弹性阶段不发电而在高弹性时发足够的电。纵观国内外由市场实现水电资源优化配置的研究,今后还需要在水电的市场地位、区域水电厂的竞争模式、综合利用、梯级水电竞价、弃水电量、电价预测以及电力市场环境下的流域梯级开发调度模型和算法上进行更加广泛的研究。