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。     

交直流混联区域电网现货市场出清模型研究EI北大核心CSCD

不同于省级电网全交流线路的架构,区域电网通常为交直流混联,区域电网现货市场出清模型需考虑由此带来的特殊问题。为此,首先分析了交直流混联电网与纯交流电网在设计电力现货市场时的不同点,并提出对应的交直流联络线功率优化机制、框架协议执行电量处理机制、联络线网损处理机制、联络线输配电价处理机制。在此基础上,结合省级电力现货市场出清模型,重点构建了包括安全约束的机组组合、安全约束的经济调度、节点电价定价模型在内的考虑交直流混联的区域电网现货市场出清模型。通过区域电网联合出清,电力资源实现最优配置,相比单省市场,能够大幅提升社会经济效益。最后,通过算例验证了所提模型的正确性和有效性。     

面向极限生存能力提升的城市配电网反脆弱规划方法

城市电网负荷密度高、重要负荷多，提升其在极端事件下的生存能力有助于保障重要用户不间断供电，提升电网反脆弱能力，减小极端事件带来的影响和损失。提出了面向极限生存能力提升的城市配电网反脆弱规划方法。首先，提出了基于随机规划理论的城市配电网韧性规划两步骤决策框架，第一步确定候选线路加固/升级方案集合，第二步基于随机规划理论确定线路规划方案下的分布式电源最优部署方案，考虑投资经济性和极限生存能力提升效果等因素，确定最终韧性规划方案。其中，针对不同候选线路加固/升级方案，考虑可能遭遇的极端灾害，提出基于蒙特卡洛模拟和K-means聚类的极端场景生成及代表性场景筛选方法。其次，以投资经济性最优和极限生存能力提升最大化为目标，将分布式电源的规划问题构建为两阶段随机混合整数规划，并基于前述极端场景将随机规划转化为确定性的混合整数线性规划。最后，采用IEEE 33节点测试系统与123节点测试系统进行算例分析，验证所提方法的有效性。     

市场环境下电网优化规划的研究

提出了一种将线路投资、走廊费用、电网损耗、缺电损失、输电阻塞以及节点电价等因素的影响转换成社会成本的电力市场环境下的电网优化规划新方法,该方法着重体现了优化规划的市场性,因此具有较强的实用性。将该方法应用于某经典算例进行计算分析,结果表明该方法是合理有效的,并且对市场环境下电网优化规划方案的制定具有一定的指导意义。     

一种适用于我国电力市场的输电定价方法

为使英国的输电定价模式更好地应用于我国电力市场,对其进行深入研究。英国的电网使用费中不考虑机组报价,这主要适用于双边交易模式,而我国以集中交易模式为主。英国的电网使用费中假设线路传输容量为无穷大,这适用于成熟期的电网,而我国电网扩建任务较重,经常有阻塞发生。因此,在电网使用费的计算中引入了机组的报价和线路的传输容量,而且体现出阻塞线路和非阻塞线路的差别。理论分析及最后的应用算例表明：改进后的方法保留了原来方法的主要优点,而且适用于我国当前集中交易为主的市场模式。     

综合考虑运行效率和弃风损失的输电网规划

现有的电网规划大多以经济性最优为目标,很少将运行效率因素和弃风损失考虑到电网规划中。为了适应风电的大规模并网运行,提高电网规划的科学性,该文从电网的网络结构和线路的传输特性出发,构建了线路运行效率的评价指标体系;提出了一种基于有功潮流介数的电网运行效率评价方法,该方法能够综合考虑线路的拓扑结构、有功潮流分布和线路的重要程度来评价电网的总体运行效率;建立了考虑投资成本、运行成本、弃风损失与电网运行效率的输电网规划优化模型;运用改进二进制量子粒子群算法求解18节点系统算例,并对规划结果进行综合评估。实际算例表明,该文的方法能够得到较合理的电网规划方案,为考虑风电并网的电网规划的综合评估提供参考。     

电力市场环境下基于多智能体的多目标电网规划方法

网络阻塞费用是表征电力市场竞争程度的指标之一。提出了一种以网络阻塞费用、线路投资和由于传输容量不足引起负荷缺失最少为目标的多目标网络规划模型,依据分层求解的思想设计了基于多智能体的网络规划体系结构并用其对模型进行求解。初始规划层的母线智能体以降低阻塞为目标相互协商形成初始规划集并将其传送给决策规划层;决策规划层采用遗传算法在初始规划集中搜索规划方案,并进行N-1安全校验和阻塞校验,得到优化可行解。该网络规划体系是开放式结构,可以在知识库中考虑各种不确定因素。通过IEEE RTS-14节点算例仿真表明,考虑阻塞的网络规划能够以最少的投资费用为市场参与者提供公平的电能输送平台,最大限度地满足电力传送。     

考虑跨省交易能耗评估的区域节能电力市场与随机规划购电模型

在区域共同电力市场环境下,考虑跨省交易的能耗评估提出了区域节能市场模式以及该模式下的省级电网随机规划购电模型,将节能降耗工作的开展从省内市场扩展到了区域市场.首先,构建了区域节能市场交易模式.其具体包括区域市场跨省交易的基本流程、省级电网跨省售电能耗水平的申报方法、跨省交易边际能耗水平的确定方法以及跨省交易节能效益评估指标.然后,在所建的区域节能市场模式下,考虑跨省交易电力与电量确定的函数关系以及市场电价、绿色能源生产、负荷需求等随机因素,构建了考虑跨省交易能耗评估的省级电网随机规划购电模型.最后,算例仿真表明了所提的区域节能市场与购电模型的有效性.     

基于TCSC技术和粒子群优化算法的电力系统阻塞疏导方法

提出了一种基于晶闸管控制的串连电容器(thyristor controlled series capacitor,TCSC)技术和粒子群优化算法的电力系统阻塞疏导方法。首先根据线路灵敏度分析确定安装TCSC的线路;然后提出了电力市场环境下电网中含有TCSC装置的阻塞疏导计算数学模型;最后运用粒子群优化算法对这一数学模型进行参数优化,达到疏导电网阻塞的目的。IEEE 14节点系统算例表明,基于TCSC技术进行电网阻塞疏导是有效、合理的。     

考虑输电阻塞盈余的输电网双层扩展规划模型

电力市场的建立使发、输、配、售环节分离,电网规划将面临许多不确定的市场因素,电力市场环境下的输电网规划比传统输电网规划面临更多困难和挑战。文章提出了一种考虑电力交易信号的输电系统双层优化配置模型,上层模型主要考虑投资者的投资成本,下层模型则考虑线路阻塞下节点边际电价(locational margin price)数学模型,并以输电阻塞盈余为目标函数,以节点边际电价信号来引导输电系统扩展规划。针对动态差分进化算法收敛速度较慢的缺点,文章综合了不同更新策略的优势,提出了改进动态差分进化算法求解输电网规划模型。最后,以中国西部某 500/220 kV输电网络为例,仿真结果验证了模型和算法的有效性和可行性。     

计及市场化电价信号导向的含高比例水电输电网扩展规划

传统电网扩展规划模型难以反映未来一段时期竞争市场模式下全局供需态势对电网投资收益、市场主体意愿、社会效益的量化影响,且在含高比例水电输电网中水电外送断面容量与丰枯潮流差异的不匹配导致网络阻塞及交易盈余问题愈加严重.为此,提出高比例水电场景下计及市场化电价信号导向的输电网扩展规划模型.上层模型以最大化线路年投资收益为目标函数,形成规划决策线路;下层模型采用改进的k-means聚类算法得到含高比例水电输电网全年典型运行方式,基于市场交易出清结果与区域负荷响应特征,量化线路规划后的负荷增量及过网利用率,以市场化电价信号引导电网扩展规划,促进区域水电消纳.采用KKT最优条件实现上、下层模型的耦合,将双层规划问题转化为混合整数规划问题进行求解.以我国西南部某含高比例水电的实际电网为例,通过综合比较不同规划方法的阻塞盈余、投资收益及水电消纳比例验证了高比例水电接入下市场信号对扩展规划结果的影响.     

考虑输配电价改革的省级电网规划投资效率效益评估

输配电价改革对于省级电网前端规划提出了更高要求。基于输配电价改革要求,构建省级电网不同类型规划投资项目单位产出效率效益指数模型,并综合考虑历史规划项目优选的叠加影响、各类项目相对重要度和规划目标约束,构建基于效率效益指数模型的省级电网投资分配和优选模型,基于风险指数模型剖析影响效率效益指数的关键不确定性指标。通过与传统方法及输配电价核心监管参数进行比较,验证了方法的有效性。结果表明,提出的方法在新形势下评估各类项目效率效益合理性方面优于传统方法,且电量、资产是电网投资效率效益指数主要影响指标,与输配电价监管核心参数一致,此外,电网公司应重点关注满足新增负荷、加强网架和变电站配套送出类项目。     

南方区域电网中长期电力统一交易模式设计

为了通过市场手段促进区域层面资源优化配置,实现南方区域省间电力资源余缺调剂,基于南方区域各省电力市场建设情况,提出符合南方区域统一电力市场建设的南方区域中长期电力交易基本规则的设计,设计内容包括市场管理、中长期交易机制、衔接机制以及适应现货市场的交易结算机制.该规则设计结合南方区域的经济发展结构、能源分布特点,在最大程度上解决日益凸显的区域性电力供需矛盾,解决了现今南方区域各省中长期电力交易模式不一、难以融合的问题.     

考虑源网荷储效益提升的电力现货市场出清优化模型研究

随着我国在“双碳”目标背景下电力现货市场的发展,以风电、光伏等代表的可再生能源将参与到现货市场出清,由于可再生能源的波动性和不确定性,需要通过需求侧响应和储能间的协调,在保证电网调节灵活性的前提下实现市场多主体效益提升,因此开展考虑源网荷储效益提升的电力现货市场出清优化策略研究。考虑参与日前出清阶段各方的效益,将电网不同峰谷差的调节需求纳入到竞价过程中,提出考虑源、网、荷、储收益分配的现货交易体系;为保证系统低碳运行,考虑供能侧的碳排放权交易,建立基于供能侧、储能侧,电网侧、需求侧多方效益协调的电力现货市场出清优化模型,通过算例仿真分析验证所提模型的有效性和优越性。     

基于全生命周期投入产出效益的电网规划精准投资方法

电网投资建设规模持续增长,迫切需要一种电网规划精准投资方法,提高电网投资的经济效益。提出一种基于全生命周期投入产出效益的电网规划精准投资方法。首先,针对电网规划投资需要解决的不同问题,制定典型的电网规划投资场景,并分为刚性需求场景和弹性需求场景两类,统筹考虑不同场景所侧重的投入产出效益,建立电网规划全生命周期投入产出效益的综合评价指标体系和评价方法;其次,选取6种典型电网规划投资场景,为每种场景制定2种可行的规划方案,对不同规划方案进行全生命周期投入产出效益计算,并按照效益水平对可行方案进行优化比选,得到各种场景下的最优方案,按照优先考虑项目重要性、其次考虑项目投入产出效益的原则对最优方案排序,按照最优方案排序表,逐一安排项目,直到项目投资金额大于总投资计划或者安排完所有项目,得到电网规划投资的项目安排结果,实现电网规划精准投资;最后,结合某省级电网进行实证分析,结果证明该方法具有可行性和实用价值。     

考虑关联性的电网建设项目经济效益后评价研究

电改环境下电网公司需要以更加市场化的眼光评价已建成电网建设项目的经济效益,以为同类建设项目提供管理决策支持。提出电网项目经济效益后评价模型,从相互关联的建设成本、财务效益、社会经济效益和环境影响成本4个方面构建网络层次结构指标体系,运用ANP方法求解相互关联的指标权重,引入犹豫语言评语方法为决策者服务,通过云模型集结各指标评价结果,并利用辽宁省已建成的电网建设项目为案例,验证了模型的合理性和可行性。     

智能电网条件下能效电厂参与市场竞价的分析模型及效益测算

从电力需求侧管理角度考虑,能效电厂(efficiency power plant,EPP)类似于传统电厂,能够向电力系统供应等效电能.构建了智能电网条件下 EPP 参与市场竞价交易的分析模型及其综合效益测算指标.以 IEEE 30节点电力系统某24 h 交易周期为例,对 EPP 参与竞价交易前后的包括市场出清价、各机组发电量、网损、EPP 机组利润在内的市场交易结果及系统负荷特性进行了对比分析,并测算出了各EPP 的综合效益值.结果表明:EPP 参与市场竞价交易后,不仅有利于电力用户和供电企业,更有助于电力系统的经济、稳定运行,因而存在着很高的综合效益     

基于改进ELECTRE法的电网规划投资多准则融合决策方法

电网规划投资决策不仅要考虑项目投入产出效益,而且要考虑地区投资环境和企业管理水平对项目投资的约束。为统筹协调电网规划投资决策中主观经验与客观数据、定性指标与定量指标、项目属性与环境属性,提出一种基于改进消去与选择转换法（elimination et choice translating reality,ELECTRE）的电网规划投资多准则决策方法。首先,提出电网规划投资中效益、效率与效能多准则融合决策理念;其次,构建电网规划投资决策指标体系;再次,运用归档赋值法和偏好策略表对ELECTRE法进行改进,构建基于改进ELECTRE法的电网规划投资决策模型,提出电网规划投资决策流程;最后,通过案例验证方法的可行性。研究结果表明,该方法提升了投资效益、效率与效能,可为有关部门开展电网规划投资决策提供参考。     

一种考虑风险厌恶程度与阻塞抵抗性的 配电网阻塞管理方法

为评估大规模分布式可再生能源发电和灵活性负荷的不确定性对配电网线路阻塞的影响,基于效用理论和灵活性能力提出了一种计及不同程度越限风险的厌恶程度和置信区间外潜在阻塞风险抵御能力的配电网阻塞调度管理方法。综合配电线路阻塞概率、阻塞严重程度和风险厌恶程度三方面要素构建阻塞风险评估模型。以阻塞线路功率传输方向定义线路阻塞类型,分区域考虑线路阻塞造成的实际影响,在置信区间外以燃气轮机、储能系统和可中断负荷的灵活性供给能力对潜在阻塞风险的应对程度反映系统的阻塞抵抗性水平。以配电系统网损体现配电网的经济效益,以虚拟电厂收益呈现分布式发电的规模化效益。由此构建配电系统安全经济调度的多目标优化模型。最后,基于IEEE33节点系统对所提模型进行分析与验证。结果表明基于该方法生成的日前调度计划在兼顾经济效益的同时,可有效降低系统阻塞风险并增强对潜在阻塞风险的抵御能力。     

电力市场营销策略与电网规划均衡分析

提出必须建立起长远科学合理的电网发展规划,并与电力市场的变化相匹配,在注重经济效益和投资回报的同时使得电网规划与社会经济和谐发展。