电力系统动态优化调度的两级协调方程算法

本文基于动态负荷瓶颈分析方法，研究了电力系统动态优化调度的前瞻约束问题，分析了响应能力约束的作用，在此基础上，提出了动态优化调度的两级协调方程算法。通过对不同梯阶功率增量需求全速响应和非全速响应发电单元子集合的恰当处理，使此算法的两级优化都能应用协调方程算法顺利解算。此算法对负荷曲线陡峻段落及高负荷水平上行段落和低负荷水平下行段落都能有效地进行解算，这些段落在动态优化调度上是有难度的。此算法能很好地与经典的协调方程式法接轨。     

计及间歇性特征的电力系统区间经济调度

针对可再生能源发电中不可预知的变动引起发电功率不均衡,使调度必须要考虑这一变动的问题,通过对不确定量变化波动不确定性和间歇不确定性两类不同属性的特征进行分析,以探寻负荷及可再生能源发电变化苛刻情景范围为线索,在被动量区间满足度约束基础上,提出被动量功率变化速度的概念和对应满足度约束新表达,建立计及间歇性的电力系统区间经济调度模型。该研究使得电力系统经济调度在应对与接纳可再生能源发电的决策中能够有效兼顾不确定性的量与度的要求,有效提高了调度解的鲁棒性。最后,结合10机系统的仿真,验证了所提模型与方法的正确性和有效性。     

考虑动态频率约束的风-光-抽蓄互补发电系统短期优化调度模型

该文研究考虑动态频率约束的风-光-抽蓄互补发电系统短期优化调度模型。在考虑风电场和光伏电站提供虚拟惯量、下垂控制以及备用的情况下,首先推导了抽蓄电站抽水工况和发电工况下系统的动态频率指标。其次,对比抽蓄电站抽水工况和发电工况下各频率指标的异同并进行聚合,以系统上网电量最大为目标,建立了考虑动态频率约束的风-光-抽蓄互补发电系统短期优化调度模型。最后,仿真分析表明,随着抽蓄机组装机容量的增加,系统上网电量增加,弃风弃光电量大幅减少,提高了风电和光伏的消纳水平;另外,验证了所提模型在增强风-光-抽蓄互补发电系统动态频率响应能力方面的有效性。     

含风电电力系统的多时间尺度模糊机会约束动态经济调度模型

风电出力的模糊不确定性增加了调度决策的难度。将风电和负荷预测值用模糊参数表示,基于可信性理论,将传统确定性系统约束转化成模糊机会约束。由于风电和负荷预测精度具有随预测时间尺度的缩短而提高的特点,因此,将模糊置信度设置为递增向量,以反映预测精度的变化。建立多时间尺度下含多模糊参数的模糊机会约束动态经济调度模型。多时间尺度调度分为日前24 h计划、日内4 h滚动计划、实时15 min计划和自动发电控制(automatic generation control,AGC)。各时间级的调度计划协调配合,兼顾经济性与可靠性。根据风电及负荷的最新预测信息,滚动修正原有发电计划,逐级消纳预测偏差量。算例采用山西某实际风电场数据,验证了上述模型能够有效降低风电及负荷预测不确定性的影响,减轻调度人员及AGC机组的调节压力。     

安全约束机组组合理论与应用的发展和展望

安全约束机组组合作为编制发电计划的核心环节,在国外电力市场中已经得到广泛的应用。随着中国电网全面推进精益化的调度管理和节能发电调度的实施,电网运行部门对安全经济运行的要求日益提高,安全约束机组组合的研究和应用也越来越受到重视。总结了安全约束机组组合的模式、数学模型和主要求解方法;在综述国内外最新研究动态和工业应用现状的基础上,展望了未来有待进一步研究的内容。希望本文的工作能够为推动中国发电计划领域的研究和应用提供重要参考。     

集中调度与发电企业自主调度相协调的节能调度体系

中国电力调度长期采用高度集中的调度模式,保障了电力系统安全,但一定程度上影响了节能发电调度的开展。提出发电企业自主调度的概念,在调度计划的形成过程中,在保证系统安全的情况下,赋予发电企业一定自主权。提出了将集中调度与发电企业自主调度相协调的节能调度体系。在初始计划的形成中,调度机构给出一定的框架性约束,允许发电企业在框架性约束范围内,自拟发电计划;经调度机构综合、校核和修订后,形成初始可行的发电计划;发电计划形成后,允许发电企业根据实际情况,适当调整,并经安全校核后完成修订,以实现节能减排的目标。     

计及风电考虑离散化发电调节约束的在线滚动调度方法

在线滚动调度是消纳大规模接入风电的重要环节,需要考虑包括机组调节次数以及出力离散化的发电调节约束。含这些发电调节约束的在线滚动调度模型是一个大规模的非线性混合整数规划问题,难以在有效的时间内完成严格的求解。文中提出一种考虑离散化发电调节约束的在线滚动调度的三阶段算法,其核心是一种具有多项式计算复杂度的前推-回推式动态规划算法。最后在IEEE 31节点系统和264节点系统上进行算例测试,以验证算法的高效性和实用性。     

梯级水库调度的发电–生态效益均衡分析

梯级水库调度需要同时考虑防洪、发电以及生态等多个目标,对于一些以发电为主要目标的梯级水库,生态流量需求往往是最重要的制约因素。本文以澜沧江中下游三座水库(糯扎渡、景洪和橄榄坝水库)为例,建立了考虑发电目标和生态约束的梯级水库调度模型,定量分析了发电目标和生态流量约束之间的均衡关系。结果表明,在优化调度条件下发电目标和生态流量约束之间存在明确的竞争关系,即发电量增大会导致生态流量相对于自然过程的改变度增加,反之亦然。二者的竞争关系呈现显著的非线性特征,当代表月径流改变度的指标ε在0.3~0.4区间变化时,发电量变化幅度最为剧烈,表明这一区间对于均衡发电目标和生态流量需求具有重要的价值。另外,与自然流量过程相比较,梯级电站调度还会改变高流量脉冲和小洪峰频次,这一现象可以通过增加人造小洪峰调度规则得以改善。     

考虑大用户直购电的动态环境经济调度

动态环境经济调度在环境经济调度的基础上考虑发电机组的爬坡约束,增强了调度时段内各时段间机组出力的强耦合约束,如何有效地解决此类问题至关重要。另外,大用户直购电如何影响电网动态环境经济运行调度也具有一定研究价值。为此,对考虑大用户直购电的动态环境经济调度问题进行建模,并采用内点法多约束处理策略改进多目标细菌群体趋药性(MOBCC)优化算法进行求解,旨在从系统发电成本的角度研究大用户直购电对经济调度的影响。最后,通过仿真验证明所提方法的有效性,并对仿真结果进行分析总结,说明所采用方法对大用户直购电策略、电网调度影响分析具有一定指导意义。     

含风电场的电力系统多目标优化调度

针对火力发电对环境造成的严重污染问题,建立了含风电场的电力系统多目标优化调度模型。以火电机组燃料费用和污染气体排放量最低为目标,用虚拟解理论将多目标优化问题转化为单目标优化问题,以降低问题的复杂性;用动态搜索步长及动态搜索概率对布谷鸟算法改进,用改进后的算法求解所建立调度模型。仿真结果表明,改进算法在符合有功平衡约束、机组出力约束及机组爬坡约束等同样的前提条件下,具有节约发电成本,减少污染物排放,加快系统运行速度的优点。     

严重故障下的北京电网安全分析

系统输电走廊或电网结构遭到严重破坏时常导致大停电事故发生。文中针对北京电网的具体特点，对上述两类严重故障下的华北电网，特别是京津唐地区进行了详细的仿真研究，给出了相应的恢复措施，并对电网的实际运行和研究工作提出了一些建议。仿真中发电机采用详细模型，考虑调速器和励磁调节器，采用动态负荷模型，计及低频减载和低压减载以及发电机的低频和高频解列、线路的振荡解列等安全稳定装置的动作。     

含风电机组的电力系统动态经济排放调度研究

为了解决风电接入后的电力系统动态经济排放调度问题,首先提出了风电机组的出力模型,并结合风电前期投资和后期维护成本折算的风电发电成本,风电的波动引起的系统的备用容量补偿成本,火电机组的发电成本和排污导致的环境补偿成本模型,建立了满足各种约束条件下的动态经济排放调度模型,然后针对标准差分算法易陷入局部最优解的问题,利用了一种约束满足度来进行解的比较的水平比较差分进化算法来求取系统最小运行费用,最后通过了IEEE 39节点算例验证所提出模型和算法的正确性。     

华北电网广域实时动态监测系统

基于同步相量测量技术的电网实时动态监测系统能在线监测系统动态过程的全貌,同时,其记录的电网扰动事件数据有助于对仿真系统的模型与参数进行离线校核.文章结合华北电网实时动态监测系统的研制,论述了该系统的构成、主要功能和特点.该系统一期工程由华北网调主站系统和安装在7个关键发电厂和变电站的子站装置构成,子站与主站之间通过调度数据网连接.文章结合东北500kV系统三相短路大扰动试验介绍了该系统在华北电网中的实际应用情况.     

A linear programming method for the scheduling of pumped-storageunits with oscillatory stability constraints

Scheduling of pumped-storage units at the Taiwan Power Company (TPC) is investigated in this work. In addition to economic considerations, oscillatory stability of the power system as affected by the operation of pumped-storage units is of major concern. To achieve a secure as well as economical dispatching schedule for the pumped-storage units, differential dynamic programming is first employed to reach a preliminary schedule in which total fuel cost of the thermal units over the study period is minimized. Oscillatory stability analysis of the power system under the preliminary schedule is then performed by computing the eigenvalues and eigenvectors for all electromechanical modes. Sensitivities of the eigenvalues for the poorly-damped inter-area mode with respect to individual generator outputs are evaluated. Then a systematic approach based on linear programming is presented to refine the preliminary schedule in order to improve the damping for the inter-area mode. The effectiveness of the proposed approach is demonstrated by short term operational planning of the Taiwan power system     

广域保护(稳控)技术的现状及展望

在电网保护控制中,稳控系统是基本定位于常规保护及数据采集和监测控制系统/能量管理系统(SCADA/EMS)之间的系统保护控制手段,是互联大电网不可少的保护措施.1965年北美大停电后,开始了这类系统装置的开发应用,到80年代已积累了不少的实际运行经验.各大电网的规划、运行、调度均对这类系统的功能及运行提出了明确的要求.随着计算机技术及通信技术的发展,新一代的稳控技术正在形成,这就是基于广域测量系统及在线动态安全分析的广域保护.广域测量系统已经在北美运行5年以上,而基于广域测量系统的稳定控制及其它应用也逐渐在实际电网中有一些试运行的成果.     

2010年智能电网控制中心新技术综述

根据2010相关国际会议的文献资料,综述了国外关于智能电网控制中心方面的新技术成果,包括:电网控制中心结构设计,状态估计,N11安全分析,智能发电计划,动态安全评估(在线稳定),智能恢复控制与策略等。最后给出一些建议,旨在为我国电力运行和研究单位提供参考。     

Dynamic security constrained multi-area unit commitment

An approach is presented for multiarea unit commitment which takes the power system dynamic stability limit into account. Dynamic programming is employed to perform unit commitment on the whole system. The eigenvalues for the resultant hourly generation schedules are examined to see if they satisfy the prespecified dynamic security criterion. If the requirement is not met at certain hours, an iterative algorithm is employed to reduce the interarea line flows gradually and to perform area redispatch and, if necessary, area unit commitment, in order for the resultant generation schedule to satisfy the requirement. The goal is to achieve a multiarea generation schedule which meets the conventional requirements of having lowest fuel costs with the spinning reserves and steady-state transmission capacity limits satisfied, and offers good dynamic performance through the enforcement of dynamic security constraints     

动态CCD星敏感器驱动成像系统设计与实现

以DALSA公司的CCD图像传感器FTT1010M作为敏感元件,设计并实现了一种基于FPGA的动态CCD星敏感器驱动成像系统,详细介绍了FTT1010M的特性与工作时序、星敏感器成像系统的时序电路、模拟驱动电路、电源转换电路、预处理电路以及分步测试过程。实验结果表明,设计的驱动电路可满足CCD驱动要求,系统可通过上位机调节曝光时间和ADC增益。系统通过多星模拟器成像,在短曝光时间内可获得清晰的模拟星图,为实现动态CCD星敏感器奠定了基础。     

东北-华北联网高岭背靠背直流工程动态性能研究

东北-华北联网高岭直流输电工程是目前世界上容量最大的背靠背工程。为了验证和评估直流系统的动态响应性能,专题开展了高岭直流输电工程的动态性能研究工作。文中以2008年冬季大负荷方式作为研究的基本方式,仿真分析了直流控制系统的小信号稳定性和暂态响应,以及交流系统和直流系统发生严重故障时控制系统的响应性能。结果表明高岭背靠背直流输电系统具有良好的动态特性。     

基于储能SOC优化控制的风储电站实时跟踪发电计划控制策略

随着风力发电的快速发展,提高风力发电的可调度性受到了越来越多的关注。针对目前跟踪发电计划控制策略存在的问题,研究基于储能SOC优化控制的风储电站实时跟踪发电计划控制策略,提出保证在误差允许范围内实时跟踪发电计划的前提下,以降低储能系统电量波动范围和放电深度为控制目标、采用实时滚动优化方法的控制策略,建立了储能SOC优化控制模型,并采用基于动态规划的优化算法进行求解。最后以北方某风光储输联合发电示范工程中的实测数据为例编程仿真,并与普通控制策略对比分析,验证了本文方法的可行性与有效性。