含大规模风电场的电力系统旋转备用风险决策模型和方法

大规模风电场并网后其出力的不确定性增加了系统运营方在制定旋转备用计划时平衡成本与风险之间的难度。为应对这种挑战,首先在考虑风速预测误差、风速实时波动和风电机组故障的情况下对风电功率的随机性进行了分析;然后,建立了以考虑旋转备用容量成本和停电损失的旋转备用成本期望值和条件风险价值为目标的多目标优化模型,并采用多目标免疫优化算法和蒙特卡洛场景模拟法求出旋转备用成本期望和条件风险价值的最优前沿集;最后,采用模糊决策理论确定最终的旋转备用计划。算例结果表明该多目标模型可以有效地求出旋转备用成本期望和条件风险价值的前沿集;模糊风险决策模型比普通风险决策模型扩大了风险容忍系数的有效区间,更能反映风险态度;而考虑条件风险价值的旋转备用优化模型在风险规避方面比仅考虑成本期望的模型更具优势,可以作为旋转备用计划决策者的风险管理工具。     

基于条件成本收益分析的长期备用规划与决策

备用容量规划对电力系统的异常状态和极端损失情形敏感,而传统的基于整体均值的可靠性成本和收益不能反映决策者对高损失-低概率事件的特别关注。将条件可靠性成本和收益的概念引入长期备用规划问题,在决策者关心的损失范围内进行条件成本收益分析,得到的条件最优备用容量能够反映决策者的风险偏好和经验。进行接受裕度校验,从条件总成本的角度确认是否接受最优备用容量,以及接受或拒绝该方案的确信程度。基于序贯蒙特卡罗模拟计算条件可靠性收益,进而求解模型。对IEEE-RTS79的算例分析表明：决策者的风险偏好对备用容量的规划有显著影响,随着关注的损失范围由整体平均转向极端不利,系统对备用容量的需求持续上升。     

基于条件成本收益分析的旋转备用优化配置

电力系统需要权衡可靠性和经济性以实现旋转备用的优化。基于整体均值的传统可靠性评估方法和指标,将高损失—低概率事件与低损失—高概率事件同质化,无法反映决策者的风险偏好和关注的损失范围,也无法体现旋转备用配置对极端损失情形的敏感性。文中引入条件可靠性评估的方法和指标,建立条件成本收益分析模型,在决策者关注的风险范围内优化旋转备用。通过逐时段地进行时序解耦的机组组合,确定运行成本和开机方式;再对在线机组进行状态抽样,计算条件可靠性成本,确定使该时段条件总成本最小的条件最优旋转备用容量。最后,进行一次完整约束的机组组合,将备用要求分配至机组。算例表明,决策者的主观风险偏好对最优旋转备用方案有显著影响,随着关注的损失范围由整体平均转向极端不利,系统对旋转备用的需求持续提升,甚至超出现有装机容量的提供能力。     

电力市场环境下旋转备用费用分摊的新方法

电力市场环境下,发电方、输电方和负荷方成为各自独立的经济实体。各方存在的风险因素都可能导致系统对旋转备用的需求,因此购买旋转备用的费用应由电力市场中存在风险因素的各方分摊。利用旋转备用损益期望值来评价旋转备用对具有风险因素的各市场参与方的价值,并按比例分摊旋转备用费用。最后,研究了改进算法效率的方法。算例分析验证了该旋转备用费用分摊方法的公平性、合理性和较好的可靠性激励作用。     

计及加权网络拓扑的备用购买双层决策

为反映大电网多市场环境下对电网运输的不确定影响,提出了加权网络拓扑分析下的电力交易对备用服务的购买模型。以备用服务为研究对象,基于线路电抗的加权电网拓扑,考虑关键线路的备用可用率,构造了考虑阻塞风险的备用获取模型,并利用双层规划进行全局优化计算得最优备用分配。该模型通过带阻抗权重的将电网简化为有向加权稀疏连通图,从输电通道裕度角度和发电容量归属建立脆弱深度指标,定量反映不同交易注入下通道受扰程度。上层优化以供电公司效用最大化为目标,下层以备用成本最小化为目标,以通道受扰程度为约束。算例结果表明备用通道分析可方便调度人员明确通道冗余度状况,加大了安全性和经济性。     

基于加权半方差的含风电电力系统旋转备用效益研究

在考虑系统旋转备用的容量成本和能量成本、因购买旋转备用而减少的停电损失,以及旋转备用效益的离散程度的基础上,引入风险偏好系数,并采用证券投资组合中的加权半方差度量风险。以期望旋转备用效益最大和风险最小为优化目标,建立基于加权半方差的含风电电力系统旋转备用效益-风险模型。采用蒙特卡洛模拟法模拟实际负荷功率偏差和风电出力预测偏差,并通过多目标纵横交叉算法求得期望旋转备用效益-风险有效前沿和日前旋转备用计划,以及风险偏好系数、可靠性水平、预测偏差、失负荷损失价格、旋转备用价格对期望旋转备用效益和风险的影响。算例验证了所提模型的合理性。     

基于条件风险价值的含风电电力系统旋转备用效益研究

由于风电出力的波动性和间歇性,大规模风电并网使得旋转备用效益和风险的矛盾更加突出。考虑系统上、下旋转备用的容量成本和能量成本,以及因购买上旋转备用而减少的失负荷损失和因购买下旋转备用而减少的弃风损失,以期望旋转备用效益最大和系统损失的条件风险价值(CVaR)最小为两个目标,建立基于条件风险价值的含风电电力系统旋转备用效益-风险模型。采用蒙特卡罗法模拟实际负荷功率和风电出力的预测偏差,并改进多目标粒子群优化算法,用于求解得到期望旋转备用效益-风险有效前沿和日前旋转备用计划,以及不同可靠性水平、置信水平对期望旋转备用效益和风险的影响。最后,通过算例验证了该模型和算法的可行性。     

基于最大熵原理的旋转备用方案风险评估

电力市场环境下,市场成员成为各自独立的经济实体,各方存在的不确定性因素均可能导致系统旋转备用方案的经济效益与预期值产生误差。分析了提供旋转备用机组的运行状态的发生概率和各状态下旋转备用方案的收益,建立了基于最大熵原理的旋转备用方案的风险评估模型,并利用2阶模拟退火粒子群算法求解模型。该模型实现了对机组运行的可靠性和经济性的综合评价。算例结果验证了该模型的有效性。     

电力市场环境下含风电电力系统旋转备用优化

为保障电力系统运行的稳定性,必须对原有旋转备用做出一定优化。利用条件风险价值方法,在电力市场环境下构建了含风电电力系统的旋转备用风险-成本模型,其包含了常规机组的运行成本、排污成本、期望停电成本以及旋转备用成本。在常规约束的基础上,增加了系统上、下旋转备用容量的机会约束描述。利用蒙特卡洛模拟风电出力,在Matlab环境下利用Cplex对模型进行求解。通过仿真算例分析了不同风险水平对系统上、下旋转备用容量的影响,以及不同置信度下系统总的运行成本和CVa R值,验证了该模型的正确性。     

电量和有功备用辅助服务联合优化模型和算法的研究

在电力市场和有功备用辅助服务市场中,AGC服务、旋转备用和有功电量具有较强的耦合性,即AGC容量和旋转备用容量直接关系到电量市场波动,故电量、AGC和旋转备用统一决策是辅助服务中的一项重要内容。首先研究了电量、AGC和旋转备用联合优化的可行性,说明了该优化方式和现行市场运营模式相适应。建立了以社会效益最大化为目标的最优备用数学模型,考虑到备用约束,机组爬坡速率以及系统安全性约束,运用自适应免疫遗传算法求解模型。对电力系统进行仿真计算,验证了该模型是兼顾经济性和可靠性的最优电量、AGC和旋转备用的获取方案,为所倡导的电量市场和有功备用辅助服务市场联营机制的设计和优化提供了借鉴。     

超导磁储能系统发展现状及前景

直升机巡检作为输电线路的新型运维方式,具有效率高、效果好等优点,但其规模化推广应用要以安全作业为前提。本文利用风险矩阵法建立了直升机巡检作业安全风险评估模型,从人员、设备、环境三方面分析了作业全过程的安全风险因素,根据风险可能性和后果严重程度两个维度确定风险值,进而根据风险值在风险矩阵中的位置评价各风险因素的风险等级,有针对性地提出了差异化的风险控制措施,为避免高风险作业,保证电网、作业人员、设备安全提供了有利支持。     

考虑实时和潜在因素的城市配电网风险评估模型和方法

为了对城市配电网的风险水平进行准确评估,建立了配电网风险评估模型,并提出一种风险评估方法。从运行风险和网架风险两个方面建立配电网的风险评估模型,运行风险反映了配电网当前运行状态下的风险,网架风险反映了网架结构方面存在的潜在风险。通过建立相应的配电网风险指标体系,并结合风险量化值的计算及风险等级的划分确定配电网综合风险水平,在计算风险量化值的过程中采用变权重和对数合成相结合的方式。算例表明所提出的城市配电网风险评估模型和评估方法能够有效地评估配电网的风险。目前,该风险评估模型及方法已在某供电局得到了初步应用。     

电网工程项目的风险识别、分析与应对

针对电网工程建设投资大、管理环节多、参建部门多、工程管控难点多、存在较多风险的问题,综合考虑风险的可能性、影响程度和容忍度,对电网工程风险进行定性和定量分析,提出风险应对策略,为电网工程项目风险管理实践提供有有效途径。应用结果表明:风险识别,风险分析,风险应对的管理方法在电网工程项目风险管理中发挥了积极作用,促进了工程管理目标的实现。     

基于熵权和层次分析法的电力客户风险评估及其规避

电力市场环境下，电力客户的各种行为将直接或间接地导致企业风险的产生，客户风险问题已经成为电力企业研究的焦点问题。针对国内仅仅开放了发电侧竞争这一电力市场现状，剖析了电力客户在供电企业风险因素中所起到的作用，建立了电力客户的风险指标体系。在此基础上建立了基于熵权的层次分析法的电力客户风险评估模型，并进一步探讨了应用数据挖掘技术进行电力客户风险分析和防范措施。应用企业实际数据测算结果验证了客户风险指标体系及其评估模型的有效性和适用性。     

深圳电网主设备风险评估体系研究及应用

以凤凰1号主变电压器为例,应用深圳电网主设备风险评估体系对该主变压器的风险进行评估。结果显示凤凰1号主变电压器的风险值位于ALARP区域,应采取措施进行处理。并通过风险评估实际应用计算,得出了深圳电网主变压器的风险分布区间,并给出了运维策略,为后续的电网设备检修提供指导。     

发电商合同违约风险的评估及规避

风险评估和规避是电力市场环境下的重要工作.提出了工程风险和金融风险的综合评估方法及联合规避策略.重点针对发电商合同违约风险开展研究,采用预留备用容量方法实现风险规避,定量评估不同备用容量比例下的风险规避效果.以加拿大Alberta省电力市场为算例,仿真结果表明,预留备用容量能改变净缺额发电容量的分布,从而实现发电商合同...     

电力系统风险研究现状

电力系统风险近些年已成为电力系统的研究新热点,它不但体现了电力系统研究的新思路,而且也完成了在追求电力运行生产安全性和经济性过程中获得新平衡点的目标。结合国内外相关文献,分别对电力系统风险研究现状4大领域（电力系统运行风险、电力系统设备风险、电力市场风险、电力系统安全风险）进行分析,指出更多关于电力系统风险的研究成果将为电力系统提供必要的技术支持。     

不确定因素耦合下输电网风险规划研究综述

传统的确定性风险分析方法由于存在多种弊端,难以适应新形势下的输电网规划和方案评估,为了更加合理地管控输电网风险水平,基于概率性分析方法对输电网风险规划和评估等研究成果进行了综述。介绍了输电网中的安全、设备、结构、管理和市场等一系列风险因素及相应建模方法;从场景规划、随机规划、模糊规划和区间规划等方面,评述了考虑多种不确定因素的输电网风险规划方法;基于评估指标和方法,综述了近年来国内外考虑多种不确定因素的系统风险评估体系研究成果。在此基础上,结合高比例可再生能源、交直流混联、网源协调、需求响应和建模优化等研究热点,展望了未来考虑多种不确定因素的输电网风险规划领域中需要关注的问题。     

发电公司与电网公司的风险效益平衡模型

在考虑了发电公司和电网公司实行差价合约的风险的条件下，采用期望–方差法对其进行衡量。在此基础上利用经济学中的边际效用理论提出了发电公司和电网公司的边际风险效益概念，并构建了发电公司与电网公司的风险效益平衡模型以确定最优电量分配率。最后通过算例分析表明本文提出的模型具有一定的合理性和可操作性，能平衡发电公司和电网公司的利益，并可为电力管理部门提供参考。     

潮流介数理论在输电网断线风险评估中的应用

将潮流介数理论应用于输电网断线风险评估。首先,定义了象征线路关键性的线路潮流介数和象征节点重要性的节点潮流介数;其次,结合传统故障后果严重度指标,建立了基于潮流介数的线路过载严重度指标和节点电压越限严重度指标;最后,将输电网断线故障的概率与基于潮流介数的严重度指标结合,得到了基于潮流介数的断线风险评估指标。仿真结果表明,该方法能科学、合理地评估输电网断线风险,为运行人员防控连锁故障提供有益的辅助信息,避免重大事故的发生。