不同电压等级直流输电的适用性研究

各电压等级直流输电系统的经济输电适用范围,包括输送距离和输送容量,对于实际直流输电工程中电压等级的选择具有指导作用。从投资成本、维护成本、损耗费用和输电走廊土地贬值费用这4个方面建立了直流输电系统的经济性模型,并运用现金流折现模型计算直流输电工程的综合费用。以输电距离1 000 km、输电功率5 000 MW具体输电场景为例,计算了各电压等级直流工程的综合费用,并拓展到任意输电场景,得到了各电压等级直流输电系统经济输电适用范围。最后对影响经济输电适用范围的部分参数进行了灵敏度分析。研究表明：随着输电功率和输电距离的增加,总体上高电压等级的直流输电方式更为经济;电能成本和年等效损耗时间对直流系统经济输电适用范围影响较大。     

分时电价下的最优输电价格

本文介绍一种关于分时电价的最优输电价格方案，它通过最佳输电容量需求实现整个利益和局部利益的优化统一，同时充分并合理地鼓励电网投资建设，可以适用于各种形式输电系统使用的收费定价。     

基于系统动力学的电力批发市场和零售市场相互关系分析

从系统的视角量化研究电力批发市场和零售市场的相互作用关系,是揭示2个市场运作规律的重要手段。运用系统动力学(SD)方法建立了包含3个发电商、3类零售商、2种零售套餐(固定电价合同和实时响应电价合同)、日前市场、实时市场,以及以勒那指数和平均现货电价为评价指标的2个市场相互作用模型并仿真,分析了输配电价分摊方式为峰荷责任法情景下的2个市场相互作用关系。仿真结果表明:在批发竞争模式中,当发电企业数量较少时,部分电量参与现货市场竞争的平均现货电价水平、零售商的风险水平均低于全部电量参与现货市场竞争的情景;在零售竞争模式中,零售商以电价套餐引导用户合理用电,通过削峰填谷,平抑批发市场的电价;基于峰荷责任法的输配电定价方法通过影响零售商售电策略,改善系统负荷曲线,提高零售竞争水平,并给优质零售商提供了更大的盈利空间。     

基于区间规划的可用传输容量计算方法

区域间可用传输容量是保障系统安全的指标之一.在电力市场环境下,发电机报价的不确定性将给电网可用传输容量计算带来很大偏差.文中基于区间数理论,引入了广义报价的新理念,详细分析了广义报价作用下的发电序位决策方法,构建了不确定性的电网可用传输容量计算新方法.该方法可方便地求解不同市场购电期望水平下不确定性的电网可用传输容量,...     

抽水蓄能助力风光稳定外送的最佳配置策略

跨区域、大规模的新能源电力输送是应对国内风光资源与负荷中心逆向分布特点与实现碳中和的必然要求,而风光出力固有的随机性、间歇性和波动性给新能源打捆稳定输送带来了挑战。水电具有的“电源+储能”的双重身份为平抑新能源波动、提升-风-光-水混合能源系统灵活性,以及促进新能源打捆外送提供了解决思路。以抽水蓄能为例,针对风-光-抽水蓄能混合能源系统,提出一种计及抽水蓄能电站运行功率约束、库容约束、进出水量约束的容量配置优化方法,旨在量化抽水蓄能对新能源打捆外送的助力效果,即确定单位抽水蓄能可支撑的新能源外送容量,构建并求解以最小化抽水蓄能投资成本为目标且满足各典型运行场景的容量规划模型。     

考虑系统灵活性的储能-输电线路扩展联合规划

强随机波动性的高比例风光电源接入及输送网络规划需要兼顾电力电量平衡和灵活性平衡,经典的输电线路扩展难以满足要求,储能-输电联合规划成为新的解决方案。建立基于灵活性定量评估的储能与输电线路扩展联合优化规划方法。首先,从灵活性角度分析“储-输”联合规划在兼顾电力电量平衡和灵活调节能力上的技术特点和优势;然后,建立考虑灵活性的“储-输”联合规划模型,并提出启发式与数学规划相结合的求解方法;最后,基于改进的Garver-6算例系统进行算法验证,结果表明：在高比例可再生能源场景下,“储-输”联合规划具备更好的经济性;储能有效改善了系统的上调灵活性,但成本是制约其规划容量扩大的重要因素。     

The effects of cross-border electricity trade on power production from different energy sources

In this study, we provide empirical evidence to emphasize the crucial role of cross-border electricity trade for decreasing the use of fossil fuels in power industries and attaining higher electricity supply from solar and wind energy sources. We collected data for 48 countries across three continents (Americas, Europe and Asia) from 1991 to 2018 to create a world sample that would reflect the diversity of various energy mixes in different electricity markets. We showed the existence of long-term relationships between power production from natural gas, solar, wind and the level of cross-border electricity trade. Later on, we conducted panel data analyses that utilize the fixed-effect approach with interactive variables. The empirical evidence reveals that when electricity production from solar and wind energy sources interacts with cross-border electricity trade, the rate of power production from natural gas decreases statistically significantly. Furthermore, we created efficiency indices for solar and wind energy sources and to provide evidence for the increased utilization of solar and wind electricity production in the presence of cross-border electricity trade. The resulting empirical evidence reveals that for countries with positive economic growth, a rise in the levels of cross-border electricity trade leads to more efficient electricity production from solar and wind energy sources.     

欧洲统一电力市场演变和日前市场出清模型

本文首先梳理了欧洲一体化电力市场的融合过程,介绍了用于计算电价及跨境容量的区域价格耦合项目;其次研究了泛欧混合电力市场集成算法,研究了节点边际电价、可用传输容量和基于潮流的市场耦合数学模型;最后总结了各种市场耦合模型的特点,并针对南方区域电力现货市场建设提出了建议。     

市场环境下基于Benders分解的输电网规划决策

市场条件下,由于不确定因素对市场经济运行的影响,输电网的扩展规划必须考虑发电公司和用户的需求,减缓输电系统阻塞,促进市场的公平竞争。首先以电力联营市场模式为研究背景,针对不确定因素作用下可能的未来场景,基于最优潮流的输电网边际定价模型,提出了以投资成本和运行成本为优化目标的输电网静态规划模型;然后基于奔德斯(B enders)分解算法先求解出各个典型场景下输电网规划优化方案,再根据决策理论中的最小最大悔则进行多场景规划决策;最后在IEEE-24节点系统上进行了仿真计算。与确定性输电网规划方法相比,该模型计及了电网规划与经济运行中不确定因素的影响,从而能更有效地指导市场环境下输电网规划综合决策,提高规划系统经济性能。     

华中电网省间联络线输电能力的电力市场适应性研究

结合华中区域电力市场和华中电网的建设规划,在对电力市场环境下影响省间联络线交易容量的主要相关市场因素(如发电竞争模式及上网报价、交易模式及价格机制、输电费及线损率、发电计划及辅助服务等市场规则)进行合理简化和假设的基础上,提出了一种在电力市场竞争环境下确定省间交易容量的实用计算方法。采用该算法对华中电网2006年省间交易容量进行了模拟计算,校验分析了各省间联络线输电能力的市场适应性,所得到的结果具有一定的参考意义。     

高比例可再生能源接入下考虑输配协同的输电网规划测试系统

以风光为主的高比例可再生能源通过不同电压等级接入电网,输电网与配电网之间的互济需求增强,促使输电网规划考虑与配电网协同,然而协同规划却面临着缺乏测试系统的难题.因此,构建了一个高比例可再生能源接入下考虑输配协同的输电网规划测试系统HRPTD-20,描述了系统的源网荷基本特性并给出了相关数据.系统包含2个区域、3个电压等级,以及3种传统和3种未来典型配电网结构场景,可再生能源装机容量占比接近55％.基于考虑输配协同的输电网规划模型求解,给出了测试系统的基准规划方案.对比分析验证了该测试系统可以用于输配电网协同规划,有助于提高可再生能源通过不同电压等级接入输配电网的消纳能力.     

风电并网对南方电网可靠性的影响评估

在同时考虑发电机组和输电线路可靠性的前提下,引入了等效无风电场景,利用蒙特卡洛法来评估风电并网后对系统可靠性的影响,并基于此场景提出在可靠性意义下风电备用需求的计算方法,来量化风电间歇性对系统可靠性的影响。同时随着南方电网风电渗透率逐步增加,需要对风电在规划中的容量效益以及对系统容量充裕度的贡献进行评估,来减小电力供需预测产生的偏差,避免投资浪费,并为今后电力市场改革中容量市场的建立提供数据参考和支持。以上述可靠性评估模型为基础,基于序列运算对南方电网风电可信容量和容量可信度进行评估,并以南方电网实际系统为例,研究风电出力特性、渗透率和风区相关性等对容量可信度的影响。     

新能源大基地风光储容量协调优化配置

大型新能源基地需要协调配置风光火储容量以满足外送要求,其中火电容量及外送通道的容量通常预先确定,从而风电、光伏、储能的容量配置成为影响新能源外送效果的重要因素。为此,针对大型新能源基地,研究了风光储容量优化配置问题,提出了基于新能源外送可靠性的容量配置方法。基于需求侧的负荷曲线,提出了一种聚类方法来优化直流通道的计划传输功率;基于直流计划功率,提出了衡量新能源外送可靠性的送电置信概率指标;基于送电置信概率等约束,构建了风光储容量优化配置的基本规划模型。为了进一步保证在不同的场景下新能源能可靠外送,在基本规划模型的基础上加入场景分布不确定性,提出了风光储容量配置的分布鲁棒规划模型。考虑到分布鲁棒约束包含整数变量,提出了一种迭代算法用于该分布鲁棒规划模型的求解。实际算例验证了所提方法的有效性。     

单边电力市场静态稳定环节和带需求侧响应的组合市场模式

单一购买模式是我国电力市场的起步模式,没有需求侧参与和响应的单边模式在供应约束时将失去稳定。从保障单边电力市场的静态稳定性出发,提出在单边电力市场模型上附加静态稳定环节,包括以需求侧响应和电网公司自有调峰容量为反馈环节,以电力合约交易为“仓储”环节,进而形成一个在购买代理模式基础上,吸收批发竞争中的合约交易成分和零售竞争中的实时电价用户群等可行成分的组合市场模式。该模式能与现有工业组织结构兼容,可有效解决我国现阶段电力市场中的电价矛盾,并能平稳向双边开放模式过渡。     

现货市场下批发侧至零售侧的电价传导机制研究

电力现货模式下,售电公司在批发侧参与中长期与现货市场,在零售侧售电给零售用户,亟需在批发侧至零售侧之间建立完善的电价传导机制,通过量化不同电价传导模式下售电公司购售电成本,寻求其最大购售电利润,帮助售电公司降低市场运营风险,提升市场活力。为此提出了按比例传导、实时传导和延迟传导3种电价传导机制。算例结果验证了3种电价传导机制的可行性,分析了几种典型用户用电特性,并针对几种典型用户,给出了电价传导机制的选择建议。     

电力市场日前交易计划的分布式协同算法

将电力市场中各交易中心的计算机系统看做一个分布式计算平台,提出了一种基于分布式协同计算的电力市场日前交易计划算法。介绍了电力市场日前交易计划计算的数学模型及求解该模型的分布式协同算法：先由基层交易中心完成区域内交易预计划;然后上级交易中心协调各基层交易中心通过迭代计算完成区域间交易计划,在交易计算的同时完成全系统的电网安全校核;最后由基层交易中心在区域间交易计划的基础上形成最终的区域内交易计划。该算法兼顾了交易优化计算与安全校核计算,仿真算例结果表明这种分布式协同算法是有效的。     

特高压交流输电模型的建立与经济性优选分析

交流1 000 k V和500 k V具有不同的适用输电容量与距离范围。针对电源点送出的不同情况,应合理选择电压等级,并匹配相应的线路回数、串补度、开关站等。以往多采用BPA仿真软件通过连续潮流算法得到,但该方法计算调整复杂且费时,需对多种送电需求情况进行分析时计算量尤为庞大。提出一种基于交流线路输电能力的算法,采用Matlab软件编程实现交流输电模型建模及经济性优选方法。该方法可以在考虑电网强度等因素情况下,采用热限制、电压降落限制、稳定限制等约束条件,得到交流线路输电能力曲线。在此基础上,建立超、特高压交流输电模型,结合单位容量年费用比较法进行经济性优选,最终得到满足电源点送电任意输电容量和输电距离需求下的经济性最优交流输电电压等级及其输电模型配置,对于我国输电线路的规划建设具有重要的参考意义和实用价值。     

Targeting sustainable development in Pakistan through planning of integrated energy resources for electricity generation

Three models for the projection of long-term electricity generation for Pakistan are developed in this paper. Baseline (BL), Coal and Renewable Energy (RE) scenarios are used to analyze current and future electricity generation. From an environmental perspective, both the BL and RE scenarios are found to be superior to the Coal scenario, but a cost-benefit analysis indicates that the RE scenario is most expensive though it brings the benefit of effectively reducing dependence on imports of primary fuel.     

提高华东电网500 kV输电线路输送能力的措施

针对华东电网500kV输电线路热稳定制约输送能力这一突出问题,分析了提高现有输电线路输送容量的方法,并对提高导线允许温度可能出现的问题进行了研究,最后得出在确保线路安全运行的情况下,提高现行线路输送能力是可行的,并介绍了华东电网提高导线输送能力的应用情况.