促进发电节能的可中断负荷电价优化设计模型

电力系统的备用容量完全由发电机组来承担,会产生长期"备而不用"的问题,这不仅会造成资源的浪费,也会导致用户购电成本的增加.通过供电公司与用户之间签订的合同,把用户的可中断负荷作为发电的一种备用,如果系统供给能量,则用户需要向供电公司支付电能价格;如果备用容量不足,系统中断对该用户的电力供给,但供电公司向用户进行其低谷用电的电价赔偿.可中断负荷电价的确定既要有利于发电成本的下降,又要有利于保护供电企业的利益,还要有利于激励用户减少高峰负荷用电的积极性.基于此,设计了可中断电价的优化设计模型.     

我国实施可中断负荷管理存在的问题分析

近几年我国的峰谷差不断加大,高峰时段缺电现象非常严重,从技术经济的角度来看,通过实施分时电价和可中断负荷电价效果是最佳的。但分时电价具有一定的滞后性,对于用户能否转移电力需求,供电公司预先是无法知道的,而可中断负荷电价的实施可使供电公司能提前通过合同补偿的方式来使用户转移电力需求。本文总结了国内外可中断负荷管理的先进经验,分析了当前可中断负荷补偿机制的一些研究成果,指出了我国实施可中断负荷管理存在的一些需要解决的问题。     

最优潮流框架下基于影子价格的可中断负荷最优调度模型

在最优潮流框架下,以实施可中断负荷管理为目的,提出了基于影子价格的可中断负荷最优调度模型。该模型以系统总成本最小为目标函数,采用模拟可中断电价的方法,得出不同可中断电价下系统的最优负荷中断量以及系统总成本。结果显示,可中断电价小于影子价格时,系统总成本较高是因为发电成本较高,可中断电价大于影子价格时,系统成本较高是因为中断补偿成本过大,发电成本和中断补偿成本此消彼长。当可中断电价与影子价格相等时,发电成本和中断补偿成本恰好达到动态均衡,系统总成本也达到最小,此时的负荷中断量也是最优的负荷中断量。据此,可中断电价小于影子价格时应增加负荷中断量以降低系统总成本,可中断电价大于影子价格时应增加发电出力以降低系统总成本。IEEE30节点系统的仿真试验,证明了该模型的正确性和合理性。     

电力市场下引入可中断负荷的研究

在介绍电力市场下引入可中断负荷概念介绍的基础上,分析了用户和电力企业的成本效益,研究了用户与电力公司之间的可选择远期合同,提出期权合同的合约电价和中断电价,为可中断负荷在电力市场下的实施提供理论基础。     

基于失负荷价值的可中断负荷定价研究

可中断负荷管理能够削减峰荷保证电力系统安全运行,是缓解我国用电高峰期电力供应不足的有效方法。实施可中断负荷的关键是可中断电价的设计。基于投入产出法计算不同部门的电力经济价值,首先指出该电力经济价值为用电的平均价值;然后结合用户的电力需求曲线分析电力的边际价值和中断部分负荷时的消费者剩余损失;进而以该损失为依据设计可中断负荷电价,并设计了适合我国电力市场实际的可中断负荷合同模型,并给出给出可中断容量的最优选择模型。以我国2006年的投入产出数据和工业用户负荷数据为例证明所提方法的实用性。     

家庭太阳能发电系统

１概述目前，美国、澳大利亚等国家都已启动了进一步利用太阳能的规划，即在家庭和办公楼的建筑上面安装太阳能发电系统，并使其与供电网相联，以达到补偿部分电费的目的。当太阳能发出的电力大于用户的需求量时，电力部门要为送入电网的电力向用户付款。如图所示：太阳能系统利用太阳能发电，补偿用户消耗的电力；测量太阳能提供及用户消耗的电力。当太阳能发出的电力大于用户消耗的电力时，送入大电网以满足系统需求。澳大利亚将购买剩余电力的价格定为：１０美分／１kWh，低于零售电价。如果成功的话，这一计划将在现有市场的基础上扩大…     

基于分时电价的虚拟电厂经济性优化调度

大规模不可控新能源和可控能源构建成虚拟电厂,可以降低新能源入网时,其输出功率不确定性对电网安全的影响,提高供电可靠性。配电网分时电价可以激励虚拟电厂参与电网削峰填谷,降低发电成本,获得更好的效益。为此设计了基于分时电价的虚拟电厂运行策略,以各时段内获得收益最大为目标,构建了基于分时电价的虚拟电厂经济性优化调度模型,采用粒子群算法得到虚拟电厂各能源的出力。分析了虚拟电厂可控分布式电源出力系数和不可控分布式电源预测误差对虚拟电厂经济性的影响,对比分析了4种储能系统场景下虚拟电厂的经济性。仿真结果表明所建模型合理,当大规模新能源电力接入电网时,基于分时电价的虚拟电厂采用抽水蓄能和储能电池联合运行,能获得更好的经济效益和电能质量。     

虚拟电厂运营模式下差别电价的二层优化模型

为了能在节能减排的同时促进高耗能企业健康发展,探索了一种新的供电方式用以优化高耗能用电。针对能耗大、高污染的高耗能企业,在差别电价研究的基础上,引入具有节能效应又具有分布式能源发电集群体的虚拟电厂概念,建立虚拟电厂运营模式下差别电价的二层优化模型,并对优化后所取得的社会综合效益进行分析。通过算例仿真得到虚拟电厂和供电公司各自售电量以及统一的最优销售电价;对比节能设备改造前后所取得的社会综合效益,结果表明:该双层优化模型的有效性和合理性,为政府机构制定合理的电价政策提供具有实际意义的参考,更好地促进企业健康发展。     

台湾实行可停电电价

台湾实行可停电电价台湾省为加强电力负荷管理。从１９７９年开始推行分时电价，１９８９年开始推行季节电价。后来又推行可停电力电价（或称可中断负荷电价）。可停电力是由待定用户配合电力系统需要暂停对其供电的一种措施。采取这个措施。可以引导用户将不重要的用电负...     

提高电能使用效率的可中断电价与峰谷分时电价的联合优化设计

在发电侧竟价上网的情况下,供电公司通过实行可中断电价可以适当规避购网电价剧烈波动的风险.但我国发电企业并未实施竟价上网,供电公司购网电价由政府制定,相对比较稳定,故实行可中断负荷管理对供电公司缺乏一定的激励机制.本文首先根据估算的用户缺电损失确定可中断电价;随之提出用户可中断电价响应系数的概念,对已确定的可中断电价进行调整;然后根据经济学中供需理论,将可中断电价与峰谷分时电价相结合,在分析供电公司成本和效益基础上,建立联合优化模型,采用分解算法进行求解.算例分析表明,该模型既能使供电公司与用户的利益不受损害,又可解决当前可中断电价缺少激励机制的问题,非常适合我国当前的电价改革模式.     

电力系统应急通信电源装置的研制

为提高通信设备应急保电工作的效率,保障各变电站及各县、市供电局通信设备后备电源供电可靠性,针对通信保电工作模式存在的问题,研制了电力系统应急通信电源装置。并对装置进行了性能测试。应用结果表明：该装置有效地解决了应急通信设备保电工作中设备接线速度慢,可靠性、稳定性差的问题,简化了应急保电工作步骤,便于应急保电工作人员操作。     

混合电源及功率预测系统在风电并网中的应用

随着风电场装机容量的不断增加,解决大规模风电场并网对电网稳定性的影响问题就显得尤为重要。考虑到风能的特点及我国能源的地理分布情况,首先介绍了风电-火电"打捆运行"为电力系统供电的联合运行方式,通过调节火电厂的输送功率对风电进行调度,以实现电网的稳定及对风能接纳能力的最大化。其次,提出了多尺度选择的风电功率预测及误差校正方法,根据不同尺度的风电功率变化规律,可实现对风机组、电力系统的控制,以便于风电调度。最后,配以合适的储能装置、无功补偿设备可进一步增强电网的稳定性。通过假设的算例进行了验证和分析,具有一定的适应性和实用性。     

含线间潮流控制器的电力系统联合潮流计算

线间潮流控制器(IPFC)能实现线路间的潮流转移和分配,可用于解决电力系统中潮流不均引起的一系列问题,具有较大的应用潜力和价值。为评估IPFC工程应用价值,需实现含IPFC的大系统潮流计算,但目前我国多用于电网规划设计的大型电力系统分析软件中没有开发IPFC模型。为解决上述问题,提出了一种基于Matlab与PSD-BPA的含IPFC电力系统的联合潮流计算方法。首先推导了IPFC功率注入模型的数学表达式,并设计了Matlab与BPA联合潮流计算的计算框架,由Matlab进行IPFC求解计算,BPA进行大电网潮流计算,通过数据交换接口完成两种仿真软件的交互与交替求解。进一步对IPFC功率注入模型进行改进,提出了一种基于PI控制器的变步长潮流迭代策略提高了计算方法的收敛性。以南通西北片电网为例,对提出方法进行了仿真验证,计算结果表明了提出方法的正确性和有效性。     

电力企业对电力设施的自我保护

全面介绍国家对电力设施保护的法律法规体系,提出了电力企业对电力设施自我保护的责任和权利,阐述了电力设施自我保护的基本策略、途径和举措.从加强内部精细化管理的角度,构建自我主动性保护体系与设施保护和设施管理间的长效机制.     

风电场电能质量的评估

阐述了风电场对电网电能质量的影响,根据电能质量的相关规定,通过实例对风电场电能质量进行了评估,并提出了需要采取相应的措施,以保证公用电网电能质量达到国家标准要求.     

储能电站对电网购电特性的影响研究

随着储能电站在电网中的广泛应用,由于储能电站的能量搬迁作用,大规模储能电站对电网购电特性的影响越来越重要。本文采用基于数学优化的生产模拟仿真程序,考虑了机组启停、水电跨周调节、抽蓄跨日调节、光热电站跨日调节,比较了储能电站对减少电网购电量、最大购电功率和新能源弃电的影响。研究分两个部分：（1）研究购电曲线对购电量的影响,确定外购电方式;（2）在确定的购电方式后,分析储能电站对购电特性的影响。西北某实际电网的仿真案例的计算结果表明,相比于直线购电方式,阶梯式购电方式可减少电网外购电量和新能源弃电率,但最大购电功率增加;在阶梯式购电基础上,建设储能电站,可进一步降低电网外购电量、新能源弃电率和最大购电功率,建议采用阶梯式购电方式并建设1200MW储能电站。论文的研究成果可为我国高比例新能源系统电网侧储能电站的建设提供参考。     

电网特性对光伏电站并网的影响

针对光伏电站并网问题,分析了并网接入点的系统电压变化因素,通过建立光伏电站并网的戴维南等效电路及进一步推导,得出了系统短路容量与光伏电站极限规划设计容量及并网点电压之间的简明关系。分析结果表明：可以利用光伏电站待接入的并网点系统短路容量这一电网特性简单估算待并入光伏电站的极限设计容量大小及并网点电压的变化大小,为今后更好地规划设计光伏电站及电力系统的安全稳定运行提供参考。     

基于惯量响应支撑功率的电力系统一次调频功率估算

随着新能源渗透率不断提高以及高压直流电量HVDC的大规模应用,电力系统惯量响应与一次调频响应的能力不断减弱,威胁电力系统的频率稳定。目前的研究工作主要针对于惯量响应的估算、新能源发电参与惯量响应和一次调频的控制策略设计,并未展开电力系统一次调频功率估算的研究。论文提出了基于惯量响应支撑功率的电力系统一次调频功率估算。阐述了电力系统频率响应的过程及作用范围。估算电力系统在扰动中惯量响应所提供的支撑功率。根据支撑功率的估算值,计算并绘制一次调频功率曲线。在Digsilent Powerfactory仿真软件中以10机39节点为例进行了仿真分析,验证了论文的参考价值。     

基于最优潮流的无功定价方法探讨

电力市场环境下精确可行的无功服务定价是近年来研究的热点问题.将无功发电机会成本和无功补偿设备的投资加入到最优潮流的目标函数中,并考虑旋转备用的重要性,加入旋转备用约束条件,提出了新的基于最优潮流的无功功率实时定价模型.并对IEEE4-57节点系统进行了测试,所得的无功电价既能涵盖大部分的无功生产费用,又能提供足够的经济信息.