华北电网日内发电计划及实时调度系统

华北电网日内调度系统结合日前发电计划曲线,根据日内短期和超短期负荷预测、检修计划及电网实时拓扑情况,利用长周期优化、短周期优化完成日内发电计划及实时调度。该系统引入当前发电计划概念,将日前发电计划结果、长周期优化结果、短周期优化结果以覆盖的形式存入当前发电计划。当前发电计划将三者的优化结果关联起来,确保最终发电计划继承...     

日内现货交易环境中智能发电调度系统的设计与实现

四川省内水电装机容量大、数量多且安全约束复杂,日内现货交易出清后的实时发电计划调整难度大。为满足日内交易需求,开发了智能发电调度系统。该系统综合考虑日前发电计划、超短期负荷预测及电网约束,过滤无效数据后,实时生成日内滚动计划,批量下达发电调令。约1年的运行实践表明,该系统能正确生成匹配现货交易的日内滚动计划,迅速下达各电厂,及时满足了现货交易需求,极大了减轻调度员的工作量。     

适用于新能源发电接入的日内滚动发电计划闭环控制系统

大规模新能源并网后,新能源发电的随机性、波动性将对电网的发电计划造成明显的影响。要解决这一问题,只有通过综合分析新能源发电、关口受电、负荷等变化,考虑各类约束和设置优化目标滚动形成日内发电计划,提高发电计划的可执行性和适应性。结合日前发电计划、机组日前发电排序,根据超短期负荷预测、超短期母线负荷预测、超短期新能源发电预测、滚动水电计划、联络线计划、停电计划、网络拓扑、机组出力申报等信息,充分考虑系统发用电平衡约束、电网安全约束和机组运行约束,按照"三公"调度、电力市场、节能发电调度等不同优化目标以一定周期(一般为5 min)编制日内滚动发电计划,并将此计划闭环下发执行。工程应用实践表明,该系统运行稳定、控制可靠,满足国网相关日内滚动功能系统建设的要求。     

实时发电计划闭环控制模型与应用

针对实时发电计划应用模块上线后,如何与自动发电控制衔接以进一步提高调度运行精益化水平的问题,提出实时发电计划中的机组控制模式及其转换机制,建立了实时发电计划与自动发电闭环控制优化模型。模型根据控制模式的不同将机组分为自动发电控制机组、缓冲机组和计划机组3类,分别对不同控制模式的机组进行建模,可实现自动发电控制机组与缓冲机组控制模式的动态转换,同时将系统可调容量在不同类型机组间进行动态转移,达到可调容量合理分布的效果。采用IEEE 118节点系统对所提模型进行测试,结果验证了所提模型的可行性与有效性,表明实时发电计划编制时,通过兼顾自动发电控制需求,可以合理地在机组间分配系统可调容量资源,降低自动发电控制的运行压力,实现对控制资源的有效利用。     

日发电计划安全校核及最优调整系统的开发与应用

由于国内电网网架结构比较薄弱的特点,以及当前日发电计划的安全校核和校正的需求,决定了对发电计划的安全校核及优化调整和阻塞调度等问题研究的必要性,开发了一套日发电计划安全校核及最优调整系统的应用软件,利用降阶基方程线性规划法实现发电计划的最优调整,具有自动网络等值、母线负荷预测、实时网络状态读取、安全校正、安全校核及潮流变化曲线显示、系统图形生成等功能。此系统的开发软件已经在四川省调度中心投入运行,并由运行结果表明此系统可以有效地实现发电计划安全校核和校正。     

考虑交流潮流校正的日内滚动发电计划模型与方法

为了提高日内滚动发电计划的计算效率和潮流计算精度,采用直流潮流建立日内滚动发电计划优化模型,考虑基态和N-1故障方式下的网络安全约束,从而高效求解滚动发电计划; 基于机组有功出力计划,结合无功负荷预测和无功补偿设备投切情况,建立以有功出力调整量最小为目标的交流潮流校正模型,对有功出力计划进行修正,从而提高计划潮流的准确性,满足实时运行的精度要求。基于实际电网的算例分析表明,该方法能够有效提高优化计算效率和潮流准确度。     

实时电价

发电者和用户在实时电力市场中进行交易的电价。在实时电力市场每个发电者提前一天对可供电力进行卖电投标，以争取获得发电计划。市场管理者受理投标，确定发电计划，并送交系统运行人员，系统运行人员据此安排一日内的发电与需求平衡，以保证按尽可能低的电价供应电力。     

安徽电网实时发电控制系统设计及实现

为了减轻自动发电控制（AGC）机组调节负担,提高AGC控制合格率,提高电网调度自动化水平,安徽电网实时发电控制系统利用超短期负荷预计的结果,自动调整机组发电计划,并自动下发到电厂,使发电机组能较为准确地响应系统负荷变化。该系统改变了传统调度人员用电话调度发电出力的方式,使发电调度较为科学合理,在减轻AGC机组调节负担、提高了电网运行安全性,一年多的运行情况表明,该系统投入小、见效明显,对以火电机组为主的电网AGC实用化工作和提高电网调度自动化水平及质量控制有借鉴作用,可供建立电力实时市场技术支持系统时参考。     

滚动考核下的新能源场站–电池储能单元运行策略

新能源场站(renewable energy station,RES)配置电池储能系统(battery energy storage system,BESS)构成一体化发电单元(renewable energy and battery integrated unit,REBU),有助于从源头控制发电计划偏差、降低电网调节负担。REBU同RES,需在日前和日内滚动申报发电过程曲线。为此,设计了一种适应发电过程曲线滚动申报机制的REBU发电计划滚动考核方法,提出增强滚动考核能力、降低滚动考核成本的REBU日前和日内发电过程曲线优化申报与优化运行策略,并在策略中借助期望调控能力指标计入BESS辅助控制REBU计划偏差的作用。算例表明,提出的滚动考核方法与REBU运行策略,可在明确传达网侧实施发电计划统一考核信号的同时,更清晰地反映REBU对投资回报和运行效益的诉求。     

有利于新能源接入的常规高压直流功率调节方法研究(二):理论分析与仿真验证

为提高新能源接入能力,提出有利于新能源接入的常规高压直流功率调节方法,基本思路是计划阶段直流功率与两端电网发电计划协调制定,运行阶段利用紧急旋转备用机组应对新能源功率大幅随机波动、功率预测误差及其他突发事故等,两端电网实时调节应对新能源功率常规波动,最终实现直流两端电网资源优化利用,提高新能源消纳能力及电网运行安全性和经济性。该文通过理论分析和仿真验证证明所提方法的有效性。分析了所提方法对提高新能源消纳能力、系统运行经济性及安全性方面的作用,探讨了应用所提方法时受端电网适应性、直流功率频繁调节的技术可行性及跨区域电网发电计划联合制定的可行性等问题,从多个角度分析了所提方法的优点和可行性。最后,将所提方法应用到某实际直流工程及所联实际大系统中进行全过程动态仿真,观察其应用效果,证明所提方法的有效性。     

考虑源荷双侧预测误差的实时发电计划闭环控制模型

针对源荷双侧不确定性对电网实时调度运行的影响,提出了模糊信息粒与机会约束目标规划相结合的建模求解方法,建立了实时发电计划与自动发电控制(AGC)闭环控制模型,动态优化系统的可调备用容量。针对服从不同概率分布函数的随机预测误差,引入模糊信息粒理论对可中断负荷切负荷率、负荷预测和风电出力的预测误差进行模糊粒子化,应用机会约束目标规划构建系统备用偏差量约束。在闭环控制过程中,通过动态调整机组的控制模式实现可调备用在不同类型机组间的合理分配,在目标函数中引入风险成本和机组模式转换成本,实现了满足安全备用需求条件下的经济最优性。最后,利用算例验证了模型的有效性和实用性。     

基于广义联络线网省协调的两阶段实时发电计划模型

为进一步提高实时发电计划闭环运行水平,实现区域电网和省级电网调度协调稳定运行,提出了广义联络线模式的实时发电计划模型。首次引入广义联络线计划的概念,并对区域电网和省级电网分别建立数学模型。两级数学模型通过跟踪各自广义联络线计划,实现实时计划偏差调整量在区域电网和省级电网间的协调分配,保证地理联络线执行率。另外,区域电网采用两阶段优化实现控制区溢出功能,分析各个控制区广义联络线计划跟踪情况。     

江苏电网月度机组组合系统设计

为了提升系统运行经济性,有必要在月度时间跨度上优化机组组合方案,并与日前、日内调度计划方案配合,制定更优的调度计划。结合江苏电网月度机组组合系统的建设,阐述了月度机组组合与日前、日内调度计划之间的配合关系,设计了月度机组组合系统的框架结构和计算流程,探讨了江苏电网月度机组组合系统的优点。江苏电网应用结果表明,月度机组组合系统能够有效优化机组启停方案,提升调度计划的精细化水平。     

日前节能发电调度计划与实时控制的协调方式

为解决发电计划制定与实时控制之间以计划为主的协调方式带来的复杂性问题,首先,依据节能发电调度的基本目标、准则及相关约束,对日前和实时发电计划进行了建模。在此基础上,提出了4种日前节能发电调度计划与实时控制的协调方式,并从节能降耗目标的实现、系统安全水平的影响、调度技术水平的需求等方面对4种模式进行了分析。然后,从时间尺度和目标维度出发,定性地阐述了4种协调方式在制定发电计划过程中的异同。最后,采用10机24时段系统算例,以负荷预测偏差为切入点,对4种方式的节能降耗效果进行了定量计算。     

工业园区微网调度研究与仿真

为提高新能源消纳能力和供电经济性、可靠性,研究了含风光柴储、生活负荷、具有有限可控能力工业负荷的工业园区微电网,提出了一种基于日前和日内相结合的优化调度方案。为保证日前优化调度的经济性,提出了一种分段变异优化的改进粒子群算法求解调度模型。改进算法相较于传统粒子群算法收敛性速度更快,同时提高了经济性,减少了园区的运行成本。日内运行时,为了校正日前预测偏差,采用源网荷储共同参与调整,保证尽可能跟随日前经济结果,提高微网系统的可靠性。日内调整建立详细化的仿真模型,采用实时仿真技术。利用实时仿真软件RT-LAB和实时仿真机OP4510构建的实时仿真平台,解决模型仿真用时较长、求解困难的问题,验证了工业园区微网调度策略的可行性。     

大规模小水电群一体化发电计划编制方法

针对小水电无序管理,弃水、窝电现象严重,水资源浪费问题突出的现状,设计省地一体化小水电发电计划编制方法。该方法规范了小水电计划编制流程,对发电计划实行分级制作与管理,增加了输电断面安全校核环节,并给出了超限断面计划调整方法,通过建议计划上报–输电断面校核–计划协调发布的闭环方式有效提高了发电计划的准确性和可操作性。该方法目前已应用于云南电网小水电管理系统,方法的科学性与有效性得到了实际工程的验证。     

日发电计划安全校核及最优调整的研究与应用

由于国内电网网架结构比较薄弱的特点以及当前日发电计划的安全校核和校正的需求,决定了对发电计划的安全校核及优化调整和阻塞调度等问题研究的必要性。基于此,本文开发了一套日发电计划安全校核及最优调整系统的应用软件,这套系统是由EMS数据接口、数据交互平台、应用服务程序、Web页面4大部分组成。文中利用降阶基方程线性规划法实现发电计划的最优调整,具有自动网络等值、母线负荷预测、实时网络状态读取、分区滚动发电及潮流变化曲线显示、系统图形生成等功能。此系统的开发软件已经在安徽省调度中心投入运行,并由运行结果表明此系统可以有效地实现发电计划安全校核和校正。     

电力市场交易计划中的发电调度规约研究

在电力市场中，机组的出力计划需要根据有关交易计赳和市场规则中的发电调发规约来测定。机组的发电调度规约主要包括机组开停机规约、发电公司(厂)内部各机组间合同电量的分配就约、边际机组间的出力分配规约、机组发电计划调整规约等，结合我国电力市场建设的实际，分别针对全电量竟价模式和部分电量竞价模式分析了竞价开机、合同开机2种机组开停机规约；为协调发、购电双方的利益要求。提出了根据竞价机组可用发电量的比例或竞价上网电量的比例等2种在发电公司(厂)内部分配各竞价机组合同电量的方法；为协调边际机组间的边际负荷分配问题，提出了比例分配法、依次分配法2种分配边际负荷的基本方法；根据机组发电计划的组成特点．提出并分析了日合同计划不可调、日合同计划可调2种机组发电计划调整规约。     

华北电网安全节能发电优化调度系统功能设计

华北电网安全节能发电优化调度系统采用与能量管理系统（EMS）一体化设计,可直接应用EMS采集的电网模型,并以此为基础进行拓扑分析。该系统采用分布式软件设计,便于开发、维护、实用。以安全约束机组组合为核心完成年度合同分解、月度合同分解、月度市场、日前调度等功能。这些功能在优化时考虑电网安全约束和机组的技术参数,保证优化结果真实可行。通过系统的研究态多时段交流全网络安全校核功能对优化结果进行校核,保证结果真实可行。实际应用表明该系统效果良好。