一种适用于大区互联电网的负荷模型参数拟合方法

电力负荷模型是电力系统分析计算的基础,模型参数的准确性关系到电力系统的安全稳定分析结果的可靠性。基于现代大区互联电网规模过于庞大、传统建模方法用于实际工作时仍存在很多问题,提出了一种针对大区互联电网的负荷模型参数的拟合方法。统计大电网内的负荷特性,根据以往的工程经验或负荷手册的推荐参数初步估计其负荷参数。将大电网按照管理和结构特征,划分为若干较小区域,调节每个小区域中负荷模型的某些重点参数并进行仿真计算,得到重点参数对全网仿真结论影响的灵敏度。根据实际电网的录波场景,分区调节负荷的重点参数,使得最终的仿真拟合效果满足一定的精度要求,得到适用的负荷模型参数。采用实际的电网扰动场景验证了该方法的正确性与实用性。     

基于甘肃新能源全网消纳的西北电网跨省辅助服务机制探讨

文章论证了构建西北电网跨省辅助服务机制的必要性和可行性。作为对短期、实时交易及联络线考核体系的有效补充,确定了西北电网以"旋转备用"为基本辅助服务品种,以甘肃新能源作为受用主体,以陕、宁、青三省(区)常规电源作为提供主体的跨省辅助服务基本运作框架。通过引入"旋转备用积分贡献量"概念,来评估相关主体对甘肃新能源提供消纳空间的贡献。进一步明确该资金在甘肃新能源场内的分摊承担份额,以及在陕、青、宁三省(区)常规电源的返还方式,形成西北电网跨省辅助服务的基本运作流程。     

从NP-Hard到多项式时间算法的大规模机组组合近似线性规划:双重凸包模型

机组组合优化是电力系统经济运行的核心模型之一,通常以成本最小为目标函数,满足电力系统运行的物理约束和安全约束。从数学模型上讲,机组组合为混合整数规划问题,其本质是一个NP-hard问题。随着系统规模的增加,整数变量随之增加,其计算复杂度也会急剧增加。为了克服“维数灾”的挑战,该文基于单机组凸包理论将单机组凸包扩展到多机系统,建立考虑安全约束的大规模机组组合问题的凸包模型,即双重凸包模型。进而,设计双重凸包嵌入多机组机组组合的策略和多项式时间内的可行解构造方法,解决了机组对不同凸包的适应性问题和多机组凸包松弛性引起的最优解非0-1解问题。双重凸包模型将混合整数规划近似转化为线性规划,无需任何整数变量,实现机组组合求解复杂度从NP-hard到多项式时间的重要突破,适用于大规模电力系统机组组合模型。多个省级实际电力系统的仿真证明所提方法计算效率比纯混合整数规划提高1～2个数量级。     

基于K均值模式划分改进模糊聚类与BP神经网络的风力发电预测研究

为了克服模糊聚类不能反应数据内部差别的不足,提出了一种基于模式划分改进的模糊聚类与BP神经网络的风电功率预测算法。该算法首先确定最佳的模式划分数,接着将不同的风速模式下的历史风速数据进行模糊聚类以确定关联系数,并对关联系数高的历史风速数据和发电数据进行训练,然后利用BP神经网络得出风电预测功率。以新疆某地区实际风力发电数据作为仿真算例,对比分析了所提算法与未改进模糊聚类与BP神经网络在风力发电预测中的误差,结果表明所提算法克服了模糊聚类的缺点,具有更高的精度,对地区发电计划安排具有较高的价值。     

英国改进的输电过网费定价机制分析

合理的输电价格是建设电力市场的重要基础。对英国改进的输电过网费定价机制进行研究,梳理英国输电定价改革历程,总结改进前后输电定价机制的区别,对改进的模型进行分析。利用7节点和IEEE 14节点系统算例对改进的输电过网费模型进行运用,分析其引导发电机和负荷投资的有效性。相比于改进前的方法,改进的输电过网费定价方法可有效区分不同发电技术的过网费,且可以促进可再生能源的发展,可为中国输配电定价提供借鉴。     

包含高渗透率分布式电源的母线负荷区间预测

针对包含高渗透率分布式电源的配电网母线负荷预测问题,不同于传统的点预测方法,提出了一种基于模糊信息粒化支持向量机的区间预测方法。采用支持向量机作为基本算法,在一定时间窗口内采用信息粒化的模型将历史数据进行粒化,将指定时间窗口内的数据采用支持向量机进行训练,并得到给定区间内的包含高渗透率分布式电源的配电网母线负荷区间预测结果。以某省会城市某110 kV母线负荷作为算例进行分析,结果表明,所提方法可以准确跟踪母线负荷在预测区间内的变化情况,对包含高渗透率分布式电源的母线负荷变化区间和趋势可以做较为精准的预测。     

基于区域电网次同步振荡的协同监测策略研究

针对新能源汇集区域频发次同步振荡的问题,本文在电网侧安装次同步振荡监测点基础上,提出一种通过在电厂侧增加火电机组轴系扭振监测点,提高区域电网次同步振荡监测精度的协同监测策略,从而实现电网联络线次同步电流模态和电厂机组次同步模态的在线监测、记录、阻尼计算、稳定性评估等功能。并将协同监测策略应用到哈密某区域电网,通过现场试验表明了该策略能够对次同步振荡模态进行在线监测,并对模态阻尼实现在线辨识和预警,验证了该策略的有效性,为设计机网协调的次同步振荡监测、预警与保护一体化闭环防御系统提供可行的研究方向。     

基于博弈论的电网新技术设备选择策略研究

随着新能源发电规模的增加和能源供需广域平衡需求的日趋迫切,电网对柔性交流输电技术（FACTS）提出了更高的需求。各种FACTS设备都可提升电网稳定性,如何选择最优方案成为一个新的问题。博弈论的发展为FACTS设备的方案选择提供了新的解决途径。通过提出设备选择指标,并利用博弈论对各权重指标进行博弈,得到更加合理的权重值,构建评价体系模型,对FACTS设备中的统一潮流控制器（UPFC）、可控串补（TCSC）以及新增输电通道3种方案进行比选。最后,通过在某地区电网新技术设备选择中进行实例应用,得出最优方案。     

计及新能源资源分级的柔性调度模型预测控制

针对新能源大规模并网引起的调度响应、消纳等问题,提出引入模型预测控制的新能源预测模型,基于新能源日前长期预测、日内短期滚动优化及历史数据与环境因素的反馈校正,建立出力预测的滚动优化模型,提高新能源预测的准确度。同时为应对新能源大规模接入的不确定性,提出基于新能源分级预警与虚拟储能、火电深度调峰动态响应的电网柔性调度控制方法,以新能源最大化消纳、系统经济运行为目标,协调虚拟储能与火电机组深度调峰方案的动态调整,实现新能源的高精准消纳。算例分析证明了所提方法与模型的有效性。     

考虑风电预测及电压分布的风电场无功设备协调控制优化研究

为解决风电场内多类型设备导致的风力发电间电压偏移和场站内无功分配协调控制研究不足的问题,本文在传统风电场AVC系统的基础上,提出考虑大型风电场内所有风电机组电压控制水平及动态无功储备的多目标控制方法,首先分别计算考虑风机机端电压均衡分布后的每个风电场的所有风力发电机组和无功补偿设备的总无功功率的可调节容量,其次根据超短期风功率预测,确定离散型无功设备的投切计划,使用最小二乘拟合法获得系统安全系数与所有无功补偿设备调节量之间的函数,然后基于最优潮流计算考虑电压偏差、无功调节量最小、动态无功储备满足故障后要求等多目标约束获取无功补偿设备的最佳设定值。最后,本文通过甘肃电网某实际风电场验证了该方法的有效性。