电力市场下的电网灵活规划方法综述

针对电力市场下电网规划中遇到的新问题和挑战,重点分析了市场条件下的不确定性因素及其产生原因。总结和归纳了计及不确定因素的电网灵活规划方法,并对各种优化求解算法进行了综述。最后对电力市场下电网规划研究工作提出若干建议。     

兼顾计划与市场环境的电力规划决策与评估系统

分析电力市场对规划决策与评估提出的新要求，提出兼顾计划与市场环境的电力规划决策与评估系统的总体方案和核心思想，设计了以日运行评估为基础的决策方法。采用高性能网络数据库作为后台数据支持，建立可集中管理历史与规划的电源、电网、负荷等技术与经济数据的软件平台，实现决策与评估。该系统适应电力系统规划在电力市场环境下的新要求，可为我国电力市场过渡期的规划决策，特别是目前缺电状况下的电源有序建设提供有力的支持工具。     

电力市场下基于实物期权理论的电源投资动态决策模型研究

传统的电源投资模型基于净现值(NPV)分析工具,它没有考虑市场的不确定性,而电力市场环境下需要建立动态投资模型,以研究投资者如何利用投资选择权规避不确定性带来的风险。为此,该文基于实物期权理论研究提出电源投资动态决策模型。首先依据电源投资特点并结合等待投资期权理论,研究给出模型的数值求解过程,然后结合我国南方区域电力市场电源结构特点,通过对发电容量投资案例的仿真计算,研究了投资者面对市场不确定性获取等待型期权的动态决策,分析了价格上限和投资许可证有效期对投资决策的影响。该文的研究不仅能为电源投资者提供新的决策方法,而且也能为政策制定者制定有序吸引电源投资的产业政策提供理论参考。     

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。     

考虑投资不确定性和不完全信息博弈的源网荷规划方法

随着我国电力市场改革进程的不断推进,市场主体数量和投资不确定性不断增加,提升了电力系统规划的难度。提出一种市场环境下的多主体博弈规划方法。根据不同市场主体得利益需求,采用博弈论构建电力市场多主体博弈框架,并针对对电力市场的投资不确定性,采用实物期权理论进行评估,在此基础上构建多主体不完全信息规划模型,并采用协同进化算法进行求解。基于IEEE30节点的系统算例仿真结果表明,所提方法在提升电力系统经济运行水平同时,平衡了各主体的利益需求,提高了各主体考虑期权的综合长期投资收益。     

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.     

市场条件下电力系统规划工作的探讨

随着我国电力市场改革的逐步深入,电厂与电网将彻底分离,随之成立的独立的发电公司和具有自然垄断地位的电网公司将和用户一起作为同等地位的市场参与者参与电力商品交易,这将会使电源规划和输配电网规划具有更多的不确定性因素,从而使电力系统规划工作变得更为复杂。首先概括介绍了市场经济条件下电力系统规划工作的新定位、新思路及其评价新准则,然后介绍了作为发电公司企业内部的电源规划和分布式电源的规划,最后介绍了市场条件下输配电网规划面临的不确定性因素和规划的新思路与新方法。     

市场条件下电力系统规划工作的探讨

随着我国电力市场改革的逐步深入，电厂与电网将彻底分离，随之成立的独立的发电公司和具有自然垄断地位的电网公司将和用户一起作为同等地位的市场参与者参与电力商品交易，这将会使电源规划和输配电网规划具有更多的不确定性因素，从而使电力系统规划工作变得更为复杂。首先概括介绍了市场经济条件下电力系统规划工作的新定位、新思路及其评价新准则，然后介绍了作为发电公司企业内部的电源规划和分布式电源的规划，最后介绍了市场条件下输配电网规划面临的不确定性因素和规划的新思路与新方法。     

电网规划方案的适应性与风险评估

电力规划方案的适应性与风险评估,是电力规划工作中一项极其重要的内容。在市场环境下,电网规划方案所存在的风险及其对不确定因素的适应性,是评估工作面临的新挑战。鉴于电力系统以及电力市场中诸多不确定性因素的影响,基于电力市场模拟的原理,将蒙特卡罗模拟引入到电网规划方案的适应性与风险评估之中,并详细描述了在电力市场环境中对不确定性因素进行蒙特卡罗模拟并应用于市场模拟和生产模拟的基本思想、方法、流程。主要围绕负荷与电价这两个不确定性因素展开,将整体思路应用于江苏省电网规划方案的分析之中,结合华东区域电力市场运营规则,进行了2010年电网规划的评估。实际应用表明,所提出的评估方法能够很好地突出市场中的关键因素,模拟市场中的极端情况,为市场环境下电网规划方案的适应性与风险评估提供了一个切实可行的方法和思路,具有较大的实用价值。     

湖南省电源规划与电网规划关系探讨

为适应我国电力体制改革下“厂网分开”的新形势，保证电网规划的顺利进行，有必要协调电源规划与电网规划之间的关系。并通过对湖南省电源规划的探讨，提出了湖南电网规划设想，以促进湖南电力市场健康有序发展。     

Distribution network expansion planning and DG placement in the presence of uncertainties

Distribution network expansion planning (DNEP) is one of the most important tools to deal with the demand growth in a system. DNEP is usually carried out through reinforcement or installation of new components. In this paper, a new and combined methodology is used to consider several practical aspects in DNEP such as uncertainty, distributed generation (DG), load growth, electricity market and multi stage dynamic expansion are included in the planning. So that DNEP is addressed in the presence of distributed generation (DG), considering load and price uncertainties under electricity market environment. The proposed planning aims at minimizing investment and operational costs simultaneously. Since DNEP in coordination with DG planning leads to reduce planning cost; therefore, the coordinated DNEP and DG planning are presented in this paper. The proposed planning is implemented by the particle swarm optimization (PSO) technique. Besides, the uncertainties are modeled as the probability distribution function (PDF) and Monte-Carlo simulation (MCS) is used to insert the uncertainties into the programming. The proposed planning is carried out based on the 9-bus as well as Kianpars–Ahvaz test systems (Kianpars–Ahvaz is a practical network in Ahvaz province, Iran). The simulation results demonstrate the ability and effectiveness of the proposed planning to deal with uncertainties under electricity market environment.     

市场环境下基于Benders分解的输电网规划决策

市场条件下,由于不确定因素对市场经济运行的影响,输电网的扩展规划必须考虑发电公司和用户的需求,减缓输电系统阻塞,促进市场的公平竞争。首先以电力联营市场模式为研究背景,针对不确定因素作用下可能的未来场景,基于最优潮流的输电网边际定价模型,提出了以投资成本和运行成本为优化目标的输电网静态规划模型;然后基于奔德斯(B enders)分解算法先求解出各个典型场景下输电网规划优化方案,再根据决策理论中的最小最大悔则进行多场景规划决策;最后在IEEE-24节点系统上进行了仿真计算。与确定性输电网规划方法相比,该模型计及了电网规划与经济运行中不确定因素的影响,从而能更有效地指导市场环境下输电网规划综合决策,提高规划系统经济性能。     

发电扩容与输电扩容的协调优化模型

以电厂和电网分离为主要特征的电力市场化改革给电力扩容规划带来了巨大的冲击。如何协调好发电与输电的扩容直接关系到电力系统的稳定运行和健康发展。通过分析市场化改革后电力扩容规划存在的主要问题,构筑了发电扩容与输电扩容的协调优化模型。该模型中提出了利用协调因子的思想来解决电力扩容的规划风险和保障竞争性电力市场的电价机制。协调因子计及了缺电成本和输电利用成本,这不仅能充分反映电力扩容的规划风险,而且能使双方共同承担其风险,从而促进两者扩容的协调。文章为厂网协调发展探索了新的途径。     

Application of CVaR risk aversion approach in the expansion and operation planning and for setting the spot price in the Brazilian hydrothermal interconnected system

Traditionally, long-term power generation planning problems has been performed with the main objective of minimizing the expected value of generation and load curtailment costs. However, more recently there has been a need to apply some risk measure in order to avoid large amounts of load curtailment in critical inflow scenarios. This paper describes a direct approach for the implementation of a Conditional Value-at-Risk (CVaR) version for the long term hydrothermal coordination problem under a stochastic dual dynamic programming solving strategy. We also present an actual analysis that was made to validate and determine the key parameters of this model for a real application to the Brazilian system, where since September 2013 the proposed methodology has been officially used for operation planning and dispatch, to set the spot prices in the market and to perform expansion planning studies.     

一种电力市场环境下的电源规划多智能体模型

电源规划一直是电力系统中重要问题之一。在电力市场环境下,这一问题更加复杂、迫切。针对这一问题,基于多智能体技术,提出了电力市场环境下发电集团电源投资规划模型。首先,构建了一个电力市场发电侧的双层优化架构,以实现市场竞价问题与电源规划问题相结合。其次,设计了发电集团、发电市场以及发电厂等智能体,并引入遗传算法、Q-learning算法完善各智能体寻优能力。通过算例验证了所建立的模型是可行的、有效的,可为电站建设决策部门提供有价值的参考。     

基于交替方向乘子法的源网协同多适应规划

电源规划与电网规划紧密相关,有必要考虑其相互影响进行协同规划。该文兼顾分布式决策环境与多适应性条件,提出了一种电源与电网协同的多适应规划框架,利用交替方向乘子法(alternating direction method of multipliers,ADM M)分别构建了耦合共享变量的电源规划决策子问题与电网规划决策子问题,2个子问题相互通信、交替求解,实现了电源与网架协同的分布式自治规划。该框架和方法保留了决策主体信息的私密性,同时确保了电源规划方案和电网规划方案所构成的整体系统的经济性和适应性。在Garver-6系统上对该文方法的有效性进行了验证。     

A dynamic model for coordination of generation and transmission expansion planning in power systems

This paper presents a new dynamic approach on the expansion planning problem in power systems. First, the coordination between generation system expansion and transmission system expansion has been formulated as a mixed integer nonlinear programming (MINLP) problem. Then, it has been shown that this MINLP model cannot be efficiently solved by the traditional MINLP solvers. Since the nonlinear term comes from the multiplication of a binary variable by a continuous one, a Benders decomposition approach has been employed to convert the MINLP formulation into a mixed integer linear programming (MILP) master problem, and a linear programming (LP) sub-problem. Besides, different times of construction have been considered for different transmission and generation facilities. In addition, a clustering based algorithm has been proposed to evaluate the reliability of the system at hierarchical level II (HLII). Since this dynamic planning method is an upgraded version of a recent developed static model, the result from both methods have been also compared. A simple 6-bus test system and IEEE 30-bus system have been selected to confirm the effectiveness of the introduced method.     

电力市场条件下的发输电规划协调与运行模式

研究了电力市场的发电和输电中期规划模式.根据中国电力市场和电网结构的特点,提出了节点输电电价和建立当地电价系统的建议;推荐采用"统一规划、发电投标决策"和"参考规划、发电自主决策"规划模式协调输电和发电规划.     

联网分布式发电系统规划运行研究

分布式发电（DG）与输电网联合供电成为电力系统发展趋势。输电系统与DG联合供电的规划、运行分析对满足可靠性条件下的经济供电尤为重要。文中针对远离发电中心、与输电系统弱连接的配电系统，为了满足负荷增长要求，以DG投资费用和向输电网购电费用最小为优化目标，分别对输电网正常运行且价格固定、考虑停运状态和实时电价3种典型输电网情况下联网DG系统进行规划。通过应用启发式算法，得到了各种情况下系统最优供电方案。根据不同情况下系统运行性能分析，定量讨论了输电网停运、实时电价以及可再生能源随机发电对分布式电源类型、容量等规划运行结果的影响，优化结果体现了联网DG系统联合供电优势。