大用户直购电对系统风电消纳的影响

大用户直购电政策的推行,会进一步压缩电力系统的调度空间,而当系统中接入大规模不可调控的风电机组时,系统的优化调度将面临更加严峻的挑战。为了分析大用户直购电对系统风电消纳能力的影响,建立了含大用户直购电的电力系统风电消纳模型。该模型在传统机组组合模型的基础上,引入了风电出力约束和可削减的直购电电量合同约束,并对目标函数进行了相应的调整。使用ARIMA模型对风速时间序列进行建模和预测,为机组组合模型提供原始数据。将10机系统扩展为40机系统,并引入1 600 MW的风电机组,分析了不同直购电电价、直购机组以及直购电规模下直购电合同对系统消纳风电能力的影响。     

大用户直购电模式下含大规模风光的电力系统优化调度

作为售电侧改革的重要部分,开展大用户直购电具有重要的意义。随着大规模新能源接入电网,大用户直购电对含大规模风光的电力系统调度运行的影响亟待研究。首先,以系统综合运行效益最优为目标建立了含大用户直购电的风光电力系统调度模型。其次,提出了直购电机组完成直购电电量的3种不同方式,并将其转化为直购电电力电量约束条件加入模型中,同时选取调峰能力和经济性不同的机组参与直购电,来分析不同大用户直购电模式下,直购电机组特性和直购电量对新能源消纳的影响。最后,采用某省算例分析验证了模型的正确性和有效性,并对大用户直购电模式下提高风光消纳率提出了措施和建议。     

直购电背景下利用储能配合旋转备用的风电并网容量优化

为了解决大用户直购电与风电消纳之间的矛盾,文章提出利用大用户以直购电的形式消纳风电。首先,以上下旋转备用来应对风电的不确定性,引入储能系统弥补较高备用需求导致的上下旋转备用空间的不足。其次,在此基础上以大用户直购电背景下风电最优并网容量为目标建立了以发电企业为领导者,风电场为跟随者的主从博弈模型。最后,运用改进粒子群算法在含风电场的IEEE 30节点系统上进行仿真分析,算例验证了所提方法的有效性。     

含电能直接交易的风电消纳机组组合模型设计

作为电力市场改革的关键环节,电能直接交易可以增大多方利益,却压缩了电力系统的调度空间,同时大规模风电的加入更加剧了电力系统调峰的难度.针对电能直接交易和风电对系统运行的影响,建立了含电能直接交易的风电消纳机组组合模型.该模型以社会总效益最大化为目标,在传统模型的基础上引入了直购电合同约束和风电出力约束,并加入了过网费、弃风惩罚与削减合同惩罚.通过理论推导与算例中对实际系统的日前调度,逐一分析了直购电价、直购电量与直购机组对社会总效益的影响;然后通过惩罚因子的动态变化,表明系统会根据惩罚因子的大小关系来决定放弃何种效益.所得结论验证了该模型的实用性与有效性,为中国电能直接交易的发展提供了参考.     

基于随机生产模拟的直购电交易成本效益分析

直购电交易是电力市场的重要交易模式,也是我国推进电力体制改革的重要举措。直购电交易的开展对电力系统调度运行产生了深刻影响,针对该问题,采用广泛用于电力系统成本分析、可靠性评估、电价预测等方面的随机生产模拟方法,对直购电交易的成本效益进行分析计算。由于参与直购电交易的机组不服从统一调度,不承担该直购电交易以外的负荷;而参与集中交易的机组经统一调度可承担直购电交易未满足的负荷,因此借鉴互联电力系统的思想,将系统按交易类型分为直购电交易系统和集中交易系统两类子系统;联络线传输容量由直购电系统向集中交易系统方向为0,由集中交易系统向直购电系统方向为无穷大。考虑了风电参与集中交易及直购电交易两种情况,利用EPRI-36机组系统验证了所提方法的有效性,评价了直购电交易的成本效益,可为市场运营、政策制定提供参考。     

基于可利用传输能力与保险理论的大用户直购电决策

大用户直购电是电力市场改革的研究热点。建立了考虑不确定性因素的可利用传输能力(available transfer capability,ATC)模型,将其应用于大用户直购电交易中,并引入保险理论,以提升直购电过程中的供电可靠性。在ATC模型中同时考虑大用户停电损失,建立了大用户决策模型。将大用户在不同电厂的购电量和备用容量保险购买量作为变量,并以大用户停电损失最小作为优化目标,通过粒子群算法进行优化求解,获得大用户最优购电决策。最后通过IEEE 57系统进行仿真,结果证明了所提方法的有效性。     

考虑大用户直购电的发输电系统可靠性评估方法

大用户直购电作为电力市场化改革重要措施,亟需研究其规模化增长对发输电系统可靠性带来的影响。针对含大用户直购电的发输电系统建立可靠性评估模型,综合考虑系统阻塞概率、系统阻塞容量期望和系统可用传输容量期望值等可靠性指标,研究不同直购电交易规模下发输电系统的可靠性水平。通过对IEEE-RTS79和IEEE-RTS96系统进行仿真计算,验证了所提含大用户直购电的发输电系统可靠性评估模型的有效性。同时,通过分析不同直购电量占比下的系统可靠性指标,给出大用户直购电规模限值及改进建议,可为大用户直购电规模化有序开展提供一定借鉴。     

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。     

基于博弈论的风火打捆参与大用户直购策略

为解决火电厂参与直购交易挤占风电上网空间的问题,该文提出了风火打捆参与大用户直购交易新模式。首先,分析了可再生能源强制配额机制背景下,风火打捆参与大用户直购的双边博弈关系。然后,基于动态非合作博弈理论,以风火打捆系统的直购电价和大用户直购电量为决策变量,建立了以双方收益均衡且最大化为目标的博弈模型,并论证了纳什均衡存在性。最后,基于纳什谈判方法,以双方发电和风险损失成本为基础,综合考虑双方满意度,提出了风-火利益分配方法,并通过具体算例验证模型的可行性和实用性。结果表明,风火打捆系统参与直购交易,有利于增加各参与方直购收益,促进了受阻风电消纳,改善了系统灵活性,为优化含大规模风电系统的电力市场模式提供了新方法。     

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。     

考虑风电并网友好性的日前分层调度计划模型

为了最大程度消纳风电及激励风电场改善并网特性,提出了一种考虑风电并网友好性的日前分层调度计划模型。上层调度模型中,通过风电和常规机组的协调调度,实现系统综合成本最小的目标。下层调度模型中,建立风电友好性评估模型对风电场并网友好性予以评估。以风电功率预测信息及上层调度模型的风电出力计划等作为约束,制定各风电场的日前调度出力计划。最后通过在IEEE 30节点系统进行算例仿真,验证了该方法的有效性。     

考虑静态安全距离的含风电电网安全优化调度

大规模风电的接入给系统优化调度带来了严峻的挑战。传统含风电电力系统调度方法高度依赖于精确的风电概率分布或高精度的风电预测区间的建立,在处理风电不确定性超出预计值时可能存在校正调度、弃风的问题。为促进风电的消纳,引入安全域理论的概念,分析安全域、静态安全距离与风电出力不确定性间的关系。在此基础上,提出了添加系统静态安全距离为约束的电网安全优化调度模型。IEEE39节点系统算例的仿真结果表明,所提模型面对当前风电预测精度较低的实际情况,具有一定的鲁棒性和较强的可操作性。     

考虑自组织临界条件的区域电网风电极限渗透功率评估方法

随着电力系统中风电装机容量的不断增长,如何评估已有区域电网的最大风电极限渗透功率成为了一个重要问题。通过分析复杂电力系统的自组织临界性,提出了基于区间最优潮流的连锁故障模型来评估系统风电极限接入容量的新方法。该方法将风电出力的波动性建模为区间数,通过区间连锁故障模型模拟在风电比例不断增长情况下的电网连锁故障概率与连锁故障规模的规律,获得电网出现自组织临界特性时的风电渗透平均功率,并以此作为电网的最大风电渗透容量。通过在IEEE30节点系统和IEEE118节点系统上的仿真实验,验证了该方法可合理地测量电力系统的极限风电接入容量。     

基于无迹变换随机潮流建模的主动配电网优化调度

为了解决风电和电动汽车大量接入主动配电网所引发的随机优化调度问题,利用基于无迹变换的随机潮流计算方法处理风电出力的波动性、电动汽车充电的随机性以及电网负荷的随机波动。进而建立了以电动汽车充电功率和分布式电源出力为优化变量,以配电网运行费用最小、有功网损最小和负荷方差最小为优化目标的主动配电网随机优化模型。同时,采用多目标粒子群算法对模型进行求解,并以改进的IEEE 33节点测试系统为例对该模型进行仿真。仿真结果表明:考虑不确定性和电动汽车有序充电的优化调度模型,可以有效地减少配电网运行的成本、降低网损和缩小峰谷差,验证了所提模型的正确性和有效性。     

考虑风电不确定性的互联电力系统分散协调调度模型

针对含高比例风电的直流互联电力系统经济调度问题,采用鲁棒优化方法描述风电出力,提出了一种基于目标级联分析法的分散协调调度模型。首先,采用鲁棒优化方法中的多面体集合来描述风电出力的不确定性,为了降低问题求解的保守度,引入了鲁棒保守度调节因子。然后,根据分散协调算法的分解原理将待解决的经济调度问题分解为主问题和子问题。其中,主问题为上级调度中心协调优化互联电力系统之间的直流联络线功率,子问题为下级调度中心独立优化各区域电网的发电计划。最后,通过两个算例对所提模型的有效性进行了验证。结果表明,所提方法不仅可以弥补鲁棒优化方法偏于保守的不足,而且能够在应对风电出力不确定性的同时实现风电的跨区域消纳,适合中国电网目前的分层分区调度模式。     

风电场层AGC常用分配策略的对比研究

风电场层AGC负责接收、分配和下发系统调度有功指令目标值至场内各机组,其中分配策略将直接影响风电场AGC的控制性能。目前常用的分配策略有有功变化量平均分配、有功等比分配和相似出力裕度分配。从机组台数、限电量和可用理论有功计算误差等方面分别比较了三种常用分配策略对风电场AGC响应时间的影响。结果表明,机组台数和限电量对风电场AGC响应时间的影响很小,但可用理论有功计算误差有可能导致系统调度下发的有功指令目标值经风电场层AGC分配、下发,再经机组层AGC执行后仍无法进入调节死区,需二次分配,增长了风电场AGC的响应时间。该研究将为风电场AGC控制性能的改善提供技术依据。     

基于分时电价机制的并网型微网多目标动态优化调度

针对并网条件下的微网优化调度问题,提出一种基于分时电价机制下的储能单元固定调度策略与可控微源动态优化调度相结合的微网运行调度方法。考虑系统功率平衡、失荷率及各种微源出力特性等主要约束,将储能蓄电池充放电折旧成本和与电网能量交换成本-收益计入运行经济成本,微网及电网侧发电污染物排放计入环境成本,建立了并网型微网多目标动态优化调度模型。并采用基于Tent映射混沌种群初始化方法和NDX交叉算子产生子代的多目标遗传算法NSGA-II优化系统内部可控微源出力。最后以风/光/柴/燃/储并网型微网系统进行算例仿真,验证所提模型合理性和求解方法的有效性。