大规模水电消纳和调峰调度关键问题及研究进展

随着"西电东送"直流水电输送规模的快速扩大,中国受端电网水电消纳压力急剧增加,面临低谷消纳困难、网间高峰负荷博弈、消纳和调峰多目标协调等挑战性问题,严重制约水电大规模输送与优化配置。文中在分析中国水电跨省区输送特点的基础上,以水电消纳和调峰为主线,细述了水电消纳调度的发展过程和不同阶段对水电消纳问题的解决思路与技术途径,提炼总结了四类主要水电调峰方法,综述了水电跨省区消纳阶段多电网调峰问题研究进展,提出了需要致力研究的关键理论与技术问题,并给出了建议的解决途径。     

多目标短期梯级水电优化调度混合整数模型

为了充分体现水电优化调度带来的效益,提出了多目标短期梯级水电优化调度的混合整数模型。模型综合考虑水电发电效率和调峰性能,采用了系统中总剩余负荷量和剩余负荷峰谷差两个指标来评价优化方案。针对模型中的多个目标函数以及非线性的机组运行约束,基于模糊隶属度函数和混合整数建模方法,将多目标非线性优化问题转化为单目标混合整数线性规划问题（mixed-integer linear program, MILP）,并采用先进的MILP软件包进行求解。通过某地区大规模梯级水电系统的算例分析,结果表明了所提模型的合理性和有效性。     

考虑弃水电量成本的短期电力电量平衡模型

为提高汛期水电消纳能力,本文在已有成本最小模型中引入弃水惩罚成本,建立了考虑弃水电量成本的短期电力电量平衡模型;针对模型求解过程中难以有效获取满足大规模复杂约束的可行解的不足,避免算法过早收敛和陷入局部最优,提出了基于滚动修正策略的改进粒子群算法.云南省滇中区域电网计算结果表明,相较于成本最小模型,虽然其他能源成本增加...     

福建水电站群短期发电量最大优化调度模型与算法研究

本文根据福建水电站群的实际情况建立过渡性模型和周期性模型，用于解决福建水电站群短期发电量最大优化调度问题。并给出了通过建立对偶问题、采用惩罚函数、以及变量替代等方式来对约束条件进行处理的较为详细的求解过程。为大型水电站群的优化调度问题提供了例证。     

水电系统长期发电优化调度模型及其求解

设计了一种直接搜索模式，它具有不要求目标函数可导和计算存储量较小的优点，可用于求解仅有蓄水状态和出库流量约束但具有非线性目标函数的水电站长期优化调度问题。其他约束可通过建立对偶问题、采用惩罚函数以及变量替代的方式进行处理。结合福建水电系统的实际情况，并认为控制期内径流过程确定，给出了一个发电量最大模型的实际例证。     

考虑连续调度周期调峰约束的风光水火多能源短期优化调度

新能源出力的随机性和反调峰特性增大了系统经济稳定运行的压力。为克服风光等新能源并网带来的调峰难题,并协调风、光、水、火的发电调度,构建了一种考虑连续调度周期调峰约束的多能源优化调度模型。以系统运行能耗量最小作为目标,建立风、光、水、火4种能源形式的多种耦合运行约束,并针对新能源出力的不确定性以及传统火电机组运行惯性较大的问题,构建了连续调度周期负荷高峰的备用约束、低谷弃风约束和弃光约束。为减轻系统的经济性以及容量冗余问题,提出经济性排序的方法,并引入火电机组最大启动台数约束。结合具体算例进行仿真分析,结果表明所提短期优化调度模型能够保证系统运行的经济性和调峰的可行性。     

水电站群短期调峰优化模型目标函数比较研究

水电站群机组特有的快速启停和高速爬坡能力使其成为电力系统短期调度中优质的调峰电源,对平抑消除风、光等间歇性新能源并网给电力系统带来的负荷波动有着十分积极的作用.文章首先分析了水电参与电网调峰的机理及余荷波动性评价指标,选取水电短期调峰优化调度中常用的电网剩余负荷最大值最小、剩余负荷峰谷差最小、剩余负荷平均距最小、剩余负...     

电力系统调峰电源规划优化模型探讨及其应用

针对电力系统中日益出的调峰问题，提出实用的调峰电源规划优化模型，通过由运行模拟和可靠性计算获得的各类技术经济指标和可靠性指标的比较分析，从拟定的方案中找出规划期内经济合理的调峰电源建设方案，确定系统中调峰电源的合理建设规模和装机进度，指导和安排实际电力系统调峰电源的合理建设。提出的模型已应用于某省电力系统的调峰电源规划，应用情况表明该模型是合理、实用的。     

基于混沌进化算法的梯级水电系统短期发电计划

提出一种求解梯级水电系统短期发电计划问题的新方法－混沌杂交进化算法（CHEA）。该算法将混沌序列与进化算法有机结合在一起,同时采用浮点数编码并构造一种新的自适应误差反向传播变异算子,从而有效抑制了进化算法的“早熟”现象和收敛速度慢等缺陷,仿真计算结果表明,该方法可以求解具有复杂约束条件的非线性优化问题,算法求解精度高,收敛速度快,从而为水电系统的短期发电计划问题提供了一种有效的方法。     

风、火、水电短期联合优化调度研究

将风电引入水火调度系统中,针对风力发电的波动性和不稳定性,提出了风、火、水电短期联合优化调度策略.该策略先保证风电出力最大,火电承担基荷、出力平稳,再由水电调节补偿剩余负荷,将风电、火电与水电调度相结合,以补偿风电的不均匀性和随机性.建立了含约束的多目标非线性优化模型,模型求解采用线性加权和法处理多目标函数,外点罚函数法处理约束条件,将含约束多目标问题转化为无约束单目标问题,引入压缩因子的粒子群算法进行单目标优化.实例计算表明,该方法较好的发挥了水电站调度灵活的特点,提高了电网吸纳风电的能力,解决了不同电源的协调问题.     

遗传算法在电力系统日有功优化调度中的应用

随着电力市场的不断深入，系统的有功优化调度在电力系统运行中占有越来越重要的地位。针对这一特点，本文提出了在多约束条件下，寻求全网经济效益最优的算法，先用遗传算法求解机组组合，再用等微增率法求解负荷的最优分配，在求解的过程中，采用不同听方法来处理各种约束条件。通过模拟系统的实例验算表明了所提出的算法十分有效。     

三峡梯级水电站蓄能最大长期优化调度模型及分解算法

建立了三峡梯级水电系统计划期末蓄能最大长期优化调度模型,采用大系统分解协调原理将发电量耦合约束进行了松弛,使各子系统仅是三峡下泻流量的一维优化问题.采用黄金分割法进行子问题的优化搜索,Lagrange乘子的更新则采用了次梯度法.使用三峡水力系统数据进行了数值检验,测试结果表明,文中所提出的模型和算法计算简单、可行、有效,适合于梯级水电长期运行规划的决策支持.     

电力市场中考虑安全校核的发电计划生成策略

介绍了电力市场下考虑安全约束的发电计划生成方法及其处理过程,其核心技术问题 是机组组合优化,需考虑负荷平衡、机组出力范围、旋转备用、爬坡速度、机组最小启停时 间等约束以及网络传输能力的限制。该发电计划生成策略已在辽宁电力市场中成功应用。     

电力市场环境下发电机组检修计划调整机制初探

电力市场环境下发电机组检修计划的安排与传统电力工业运行管理体制下有很大的不同。由系统调度机构统一安排发电机组的检修计划与电力市场机制并不吻合,而由发电公司自主确定其所拥有的发电机组的检修计划则可能会对系统的安全可靠运行构成威胁。因此,研究适当的市场机制,在必要时对发电公司申报的检修计划进行调整以确保系统安全可靠运行,同时保证对所有的发电公司公平,是一个亟待解决的重要问题。文中对系统运行机构（如ISO）调整发电公司申报的机组检修计划的机制进行了较系统的研究。所提出的机制通过引入发电公司对维持其所申报的检修计划不被ISO调整的意愿支付(willingness-to-pay),可以同时保证系统的安全可靠性和发电公司间的公平性,易于被发电公司接受。最后用一个算例说明了该方法的基本特征。     

大规模交直流电力系统仿真计算的相关问题

针对大规模交直流电力系统仿真计算中涉及到的几个相关问题进行了讨论。指出用于大规模交直流电力系统仿真计算的最有效的工具是带有用户自定义功能的交直流电力系统数字仿真程序，传统的动模试验和最新出现的实时数字仿真器并不适合于对大规模交直流电力系统进行系统研究。通过考察直流输电换流器准稳态模型导出的条件，阐明了直流输电换流器的准稳态模型在交流系统不对称故障期间是不适用的。论证了影响逆变器换相失败的因素有多个，重点研究了触发越前角、换流站交流母线电压跌落，直流电流增大以及换流变压器短路阻抗等因素对换相失败的影响。通过实例论证了交流系统故障时直流输电系统的动态响应特性，必须在仿真过程中通过对直流输电系统及其控制器的行为进行精确的仿真计算才能得出，凭经验事先估计直流输电系统在交流系统故障时的响应特性是不科学和不可靠的。     

电力系统多媒体开发中模型参数的图形化输入与处理

提出在电力系统多媒体软件开发中，在Ａｕｔｈｏｒｗａｒｅ环境下实现模型参数图形化输入与处理的一个通用方法。该方法应用动态连接库技术和人机交互功能，在绘制电力网络图的同时，实现模型参数的图形化输入，并用ＤＤＥ技术将前台网络图的拓扑关系与输入的参数传送到后台程序，进而对后台程序中的数学模型及其参数进行相应的修改。