含大型风电场的环境经济调度模型与解法

大规模风电并网给电力系统发电调度带来了新的不确定性因素。基于多目标机会约束规划,构建含风电场环境经济调度的随机优化模型,将燃煤机组的发电成本最小和污染气体排放量最小同时作为目标函数,并计及系统正、负旋转备用容量约束。利用风电出力的分布函数将随机模型转化为确定性模型。设计一种包含多目标优化和辅助决策的2阶段解法,该方法在求出模型的Pareto最优集后,能为运行人员提供决策指导。以含40台燃煤机组和1个大型并网风电场的电力系统为例进行环境经济发电调度,结果表明,所提模型和解法是可行、有效的。     

基于改进ε-约束与采样确定性转化的电力系统日前调度机会约束模型快速求解技术

在可再生能源大规模接入电力系统的背景下,首先建立考虑风电和光伏发电出力不确定的多能源电力系统日前调度机会约束规划模型。为了借助商用求解器对所建大规模调度模型进行快速求解,重点针对多目标问题与机会约束条件的处理进行研究。在多目标优化问题的处理上,从改善Pareto解的分布特性角度对现有ε-约束法进行了改进,将多目标优化问题转化为含参数的一系列单目标优化问题,通过改变参数的取值,得到多目标优化的Pareto前沿集。针对机会约束条件,提出基于采样的机会约束条件确定性转化方法,将机会约束条件转化为多个混合整数约束条件。根据模型优化变量与随机变量可分离的特性,又对转化模型做进一步简化处理,大大降低机会约束模型的计算时间,实现模型的快速求解。最后基于实际系统的算例验证所提方法的有效性。     

精准计及大规模储能电池寿命的电力系统经济调度

随着新型电力系统的发展，大规模储能在电力系统经济调度中所发挥的作用日渐增大，储能寿命作为储能运行的关键指标，其衰减特性将对电力系统经济调度产生显著影响。传统电力系统中针对储能寿命多采用与某一可测电气量的解析函数形式进行建模，并未考虑储能复杂的运行工况，导致其估算精度低，已不适用于新型电力系统。为此，该文提出一种精准计及大规模储能电池寿命的电力系统经济调度方法。首先，为论证储能寿命对经济调度结果产生的显著影响，基于多参数规划理论，提出经济调度结果与储能寿命的关联性分析方法，以储能寿命为规划参数，将经济调度结果表征为储能寿命的分段解析函数，从理论上说明储能寿命变化对经济调度结果存在的显著影响。进一步，为保证新型电力系统调度结果的准确性，提出基于深度神经网络的大规模储能电池寿命估算方法，实现储能电池寿命的精确估算。在此基础上，提出精准计及大规模储能电池寿命的电力系统经济调度方法，保障含大规模储能电池的电力系统经济调度结果的有效性。最后，选取IEEE-30、IEEE-118节点系统以及国内某省实际电力系统作为算例系统进行分析，验证所提方法的有效性与实用性。     

含风电场的电力系统低碳调度模型及仿真研究

针对含风电场的电力系统优化调度问题,在风电功率全额上网的基础上,从保护生态环境、促进电力系统低碳化发展的角度考虑“能源环境效益”概念,构建含风电场的电力系统低碳调度模型.该模型综合考虑了发电资源消耗量和能源环境效益多个目标,较好地兼顾了电力生产的经济因素和环境因素.通过定义目标隶属度函数将确定性问题模糊化,采用最大满意度法将多目标优化问题转化为单目标问题,利用综合模拟退火思想的改进粒子群算法求解计算.实例验证表明,所提低碳调度模型合理,能够在传统经济调度的基础上更好地保护生态环境,促进电力系统调度的低碳化.     

基于仿电磁学算法和数据包络分析的水火电力系统多目标优化调度

在节能调度背景下,为提高水火电力系统运行的综合经济性,针对含有梯级水电站的水火电力系统,构建兼顾节能、用水和电网间协调的多目标优化调度模型。为对其进行有效求解,以分析数据包络分析有效性与Pareto有效解等价性理论为基础,提出以优化目标和约束条件违背量为CCR-I模型输入和输出指标并融合仿电磁学算法的多目标优化调度模型求解新方法。以一个含有8个梯级水电站和10个火电厂的水火电力系统为例进行仿真分析,结果表明所提方法求解时无需采用权重系数、层级选择及量纲统一等步骤,与以决策变量为输入指标的方法相比,CCR-I模型的变量个数减少近5倍,求解效率高,且可利用数据包络分析值和优化目标双重准则确定调度方案,从而实现燃料、水能资源和网损间的合理协调。     

考虑需求响应和共享储能的配电网低碳经济调度

需求响应和储能使用权的共享是电网低碳经济调度切实可行的调节手段.综合考虑可再生能源发电利用率、用户电费支出满意度等约束条件,以售电公司净利润最大和储能运营商收益最高为目标,构建低碳经济调度模型.在共享储能调控策略的基础上针对不同类型用户实施负荷需求响应,并利用多目标粒子群算法求解.通过算例分析验证了所提低碳经济调度策略的有效性.     

考虑电网安全约束的节能发电调度

对传统电力系统经济调度模型进行修正.以发电成本、有功网损和污染气体排放量最小为目标,构建了节能减排环境下的多目标发电调度模型,模型中计及了支路潮流约束和系统备用约束.针对模型呈现出多目标、多约束、非线性的特点,结合多目标优化和多属性决策技术对其进行求解.利用自适应多目标差分进化算法求出Pareto最优集后,采用熵权决策法从中提取出最优调度方案.IEEE 30节点系统算例结果验证了所提发电调度方法的有效性.     

基于碳交易的含大规模光伏发电系统复合储能优化调度

为提高电力系统对光伏发电的接纳能力,提出一种基于碳交易的含大规模光伏发电的电池储能—抽水蓄能电力系统复合储能优化调度模型。基于低碳经济理念,将阶梯型碳交易机制引入电力系统经济调度中。采用基于最大最小距离准则的改进K均值聚类算法对光伏发电的出力场景进行有效聚类,在保证光伏发电出力分布特征的前提下削减场景数量;以系统综合运行成本最低为目标,兼顾系统的运行经济性和低碳性,利用电池储能作为功率型储能以平滑光伏电站出力波动,抽水蓄能作为能量型储能参与接入光伏发电后系统的调峰平衡。以改进的IEEE-RTS96系统对所提模型进行仿真分析,算例结果验证了模型的合理性和有效性。     

考虑碳税与碳交易替代效应的电力系统低碳经济调度方法

随着碳达峰、碳中和目标的提出,政府主导的碳规制强度日益增大。电力系统作为碳减排主体,将面临碳税与碳交易复合型碳减排政策的约束。研究计及碳税与碳交易替代效应的电力系统低碳经济调度方法,能够协调提升系统运行的低碳性和经济性,具有重要的理论与现实意义。首先在分析碳交易价格波动特征的基础上,采用随机场景法描述碳交易价格不确定性,进而对阶梯型碳税与碳交易替代效应进行建模。之后,建立协调优化碳捕集设备和储能电站的系统两阶段低碳经济调度模型,并结合分段函数线性化和蝙蝠算法对模型进行优化求解。最后,基于某地区的实际参数开展仿真分析,算例结果表明所提模型能够有效提升系统运行的低碳经济水平。     

考虑SVC和储能接入电网的多目标协同经济调度

针对风电并网引起的电网功率波动和安全运行问题,提出一种考虑SVC和储能的多目标协同经济调度优化方法。以典型日运行为例,建立了以系统综合运行成本、电压偏差和系统网损最小为目标函数的经济调度多目标优化模型,在优化过程中对经济调度和无功优化模型的目标进行协同迭代,获取兼顾电网经济性和安全性的最优解,并将结果与利用权重系数法获得的Pareto前沿面进行对比分析,通过对IEEE RTS-24节点系统进行仿真分析,验证其算法的合理性和可行性。     

高比功率复合电源

介绍了一种将电容器与蓄电池组合成的复合电源 ,该复合电源充分利用电容器具有的高比功率输出特性为负载提供瞬间大电流 ,同时还利用蓄电池的储能特性 ,在电容器放完电后为其充电。它可为负载提供大电流脉冲放电。其原理是电容器充电时 ,电压UC 以指数形式趋近于它的最终恒定值US,电容器对负载放电时 ,电容上电压UC 从U0 按指数规律衰减 ,电流I则从 0跃变到U0 /R后按同一指数规律衰减 ,选择合适的时间常数τ ,就可以调整放电电流的大小和放电电压的高低 ,在短时间内提供较大的输出功率 ,而其本身并不消耗能量。利用电容器这一特性 ,把它和化学电池结合起来 ,组成了具有较高比功率的复合电源。     

风电场电能质量的评估

阐述了风电场对电网电能质量的影响,根据电能质量的相关规定,通过实例对风电场电能质量进行了评估,并提出了需要采取相应的措施,以保证公用电网电能质量达到国家标准要求.     

电力市场中市场力的度量及管制

市场力是电力市场改革中日益令人关注的研究课题,发电商利用市场力抬高电价,牟取超额利润。这样既损害了用户的利益,也使资源不能合理配置,市场不能有效竞争。这有背于电力改革的初衷,为此必须对其进行度量及管制。总结了市场力度量的方法及其应用,另外介绍了国外常用的抑制市场力的方法。     

风电场与电网的匹配——风电场穿透功率极限的确定及其探讨

围绕风电场穿透功率极限,概括提出几种风电场穿透功率极限的计算方法,并结合实际算例,进行计算方法之间的对比分析。     

电力系统应急通信电源装置的研制

为提高通信设备应急保电工作的效率,保障各变电站及各县、市供电局通信设备后备电源供电可靠性,针对通信保电工作模式存在的问题,研制了电力系统应急通信电源装置。并对装置进行了性能测试。应用结果表明：该装置有效地解决了应急通信设备保电工作中设备接线速度慢,可靠性、稳定性差的问题,简化了应急保电工作步骤,便于应急保电工作人员操作。     

低压电网无功补偿对功率因数的影响

分析了无功补偿的作用和补偿容量的选择方法,着重论述了低压电网和异步电动机无功补偿容量的配置。结合应用实例,说明采用无功补偿技术,提高低压电网和用电设备的功率因数,已成为节电工作的一项重要措施。     

基于最优潮流的无功定价方法探讨

电力市场环境下精确可行的无功服务定价是近年来研究的热点问题。将无功发电机会成本和无功补偿设备的投资加入到最优潮流的目标函数中,并考虑旋转备用的重要性,加入旋转备用约束条件,提出了新的基于最优潮流的无功功率实时定价模型。并对IEEE4-57节点系统进行了测试,所得的无功电价既能涵盖大部分的无功生产费用,又能提供足够的经济信息。     

风电接入对地区电网潮流及稳定的影响

对大规模风电接入电网将严重影响系统的稳态运行和动态特性的问题,结合风电特性,以某一实际风电场接入地区电网为例,计算和分析了某一片区电网中不同风电出力（0％、50％、100％）时各变电站的潮流和电压的变化情况,探讨和分析了当风场均为恒速恒频发电系统和等容量的火电厂两种情况时对系统功角稳定性影响。     

浅谈大规模风电接入对电力系统的影响

结合国内多省区风电大规模接入后出现的电网电压水平下降、电力系统稳定性下降等一系列问题,从其对电网调频调峰的影响、对稳态电压分布的影响以及对保护装置的影响等方面,分析问题产生的原因,分析结果表明：大量风电功率的远距离输速,会造成输电线路压降过大,风电场的无功需求和电网线路的无功损耗过大,因此,风电功率预测是十分重要的。     

电力系统通信电源应用分析

高频开关电源和变电站一体化电源已广泛应用于电力通信系统。文章针对蓄电池运行模式、电源防雷模式、电源接地模式和运行维护模式等方面，对这两种电力通信电源的原理和功能进行了分析和比较。并结合多年的现场经验，从通信设备重要性、电源设备安全策略和电源智能化管理3个方面，阐述了无人值守变电站通信电源系统的应用策略和配置原则。