基于线性规划的电-热互联系统参数优化方法

鉴于热网潮流方程存在强非线性与强耦合特性,提出了一种基于多元函数泰勒展开的线性优化方法,该方法将复杂的非线性优化问题转化为多个易于求解的线性优化问题,各线性优化问题之间采用迭代方法逐步逼近最优解。以电-热互联系统总网络损耗最小为优化目标,可同时实现对多个热电联产机组的参数优化配置,降低了网络损耗,减少了系统运行成本,有利于实现不同能源之间的耦合互补与协调运行,从而提升系统调度能力、经济性和安全性。实际系统的测试分析验证了所提方法的有效性与合理性。     

水电直流孤岛系统的Hopf分岔和极限环

以水电为主的直流孤岛送出系统中多次出现具有长振荡周期和稳定振幅的超低频频率振荡事件。考虑到水轮机的非线性特性,建立了水电孤岛系统的非线性描述方程进行研究。并对比了非线性系统和其线性化模型下的稳定性和表现,发现了水电孤岛系统中非线性模型下的Hopf分岔和稳定极限环现象。在一定的参数范围内,系统平衡点不稳定,但出现稳定的极限环,系统轨迹收敛到极限环而呈现出等幅振荡。进一步分析得到极限环特性与Hopf分岔参数的关系。分析结果为研究水电直流孤岛中频率稳定问题提供了一种理论上的可能,最后说明了考虑水轮机非线性的重要性。     

考虑机会约束的多站融合储能配置与优化运行策略

随着能源行业的发展,多站融合逐渐成为能源互联的重要支撑,光伏电站出力的随机性和波动性对多站融合的可靠性带来了不利影响.针对此,综合考虑分时电价和光伏出力不确定性的影响,建立储能电站的循环充放电寿命模型,通过机会约束规划确定储能电站最佳配置策略;分析考虑光伏电站出力不确定性对储能容量配置的影响,确定储能电站的运行优化策略...     

基于改进NSGA-Ⅱ算法的多站融合系统运行优化

为优化多站融合系统的运行,以提高系统运行经济性、环保性、消纳率为优化目标,对多站融合系统进行研究分析。构建包含光伏电站、风机、储能电站以及多种负荷的多站融合系统优化模型并建立约束条件。改进了NSGA-Ⅱ算法,在传统NSGA-Ⅱ算法的基础上引入量子搜索以进一步提高搜索能力,在算法中利用蒙特卡洛模拟生成随机参数,从而求解包含多重不确定性的运行优化问题。以某地多站融合数据为例进行仿真分析,并与传统的粒子群算法以及未改进的NSGA-Ⅱ算法进行对比,算例验证所提方法能够提升多站融合系统的运营效益。     

特大城市主城电网分区运行的问题研究

随着南京中心城区电网规模的不断扩大,分区内薄弱环节的短路电流超过额定遮断容量,对电网安全运行造成威胁,需要采取母线分排、分区解环等一系列措施来减小短路电流.结合南京电网实际提出了3种可降低短路电流的电网运行方案,并从电力平衡、稳定性和灵活性3方面构建了评价指标,通过指标计算选取了满足电力平衡、稳定灵活的分区运行方案.但分区运行打破了原有电网的坚强鲁棒结构,将原来的"手拉手"、"双链"等网络结构一分为二,增加了跨区设备的调度难度.针对该问题从调度运行角度提出跨分区负荷调整和不停电跨区调度的策略,可为其他特大城市电网解决短路容量超标问题和分区调度运行提供可借鉴案例.     

多机系统超低频振荡分析与等值方法

实际电力系统中多次发生的超低频频率振荡在振荡形式及机理上与低频振荡存在显著区别。在多机系统中对超低频频率振荡问题进行了分析。超低频频率振荡中,所有发电机转速同调变化,系统频率整体振荡。提出一种适用于超低频频率振荡分析的系统等值方法,将多机系统等值为单机单负荷系统进行分析,提高计算效率。各发电机原动系统的阻尼转矩相互解耦,和电磁功率中的阻尼转矩加和后共同影响系统阻尼比。研究结果可为实际系统超低频频率振荡的分析与控制提供指导。     

电力系统一次调频过程的超低频振荡分析

实际系统中多次发生一次调频过程不稳定导致的超低频频率振荡事件,在机理和表现上与传统的低频振荡存在显著区别。超低频频率振荡属于频率稳定的范畴,单机单负荷系统是研究该问题的最简系统。基于单机单负荷系统研究了超低频频率振荡的振荡频率、阻尼、振荡表现等关键特征。解析推导了简化模型下的振荡频率和阻尼并分析其影响因素。引入伯德图方法分析详细模型下的振荡频率和阻尼,幅值交接频率、相角裕度分别与振荡频率、阻尼比对应。证明了阻尼转矩法在分析原动系统阻尼特性时的适用性。采用相量图方法说明超低频频率振荡中机械功率的振荡幅度大于电磁功率。     

电热综合能源系统框架下蒙西电网电源容量最优配比研究

在电热综合能源系统框架下从总的节能减排效益角度出发,以供电供热总化石能源消耗最小为目标,研究高比例可再生能源系统中各类电源的相互关联机理及能源资源优化配置问题。基于对各类电源、热源在供电、供热、煤耗和灵活性等方面的分析,建立了以化石能源消耗最少为目标的电源容量配比优化模型,并结合蒙西电网的实际数据进行计算分析。对当前电、热负荷水平下的电源容量最优配比及各类电源之间的相互关联关系进行了讨论,为可再生能源和常规电源的协调发展和节能减排效益最大化提供科学指导。     

利用暂态能量流的超低频振荡在线分析与紧急控制方法

发电机原动系统阻尼转矩系数为负是导致超低频频率振荡的重要原因,退出负阻尼机组的一次调频可增加系统阻尼平息振荡,因此紧急控制的关键是在线评估机组原动系统阻尼。文中提出了利用暂态能量流的超低频频率振荡在线分析与紧急控制方法,将低频振荡分析中的暂态能量流法拓展应用至超低频频率振荡分析,证明了能量流法与阻尼转矩法在分析原动系统阻尼时的一致性,根据现有广域测量系统数据情况,提出了原动系统阻尼转矩系数的在线评估方法,以及超低频频率振荡紧急控制的流程。仿真结果验证了文中方法的有效性,为超低频频率振荡的在线防控提供了技术手段。