新能源并网三电平逆变器中低功率区间效率优化

三电平逆变器因为电压应力只有两电平逆变器的一半,并且具有损耗小、谐波含量低的特点,所以在风能、太阳能等新能源发电系统中得到了越来越多的应用和研究。文中从新能源的功率随机波动特点出发,首先,评估了应用于新能源系统的传统三电平逆变器拓扑的损耗特点,然后,针对应用于光伏发电系统的三电平并网逆变器提出了硬件和控制策略上的改进,最后,利用一台样机验证了所提出的改进措施。试验证明,所提改进措施能够有效改善和提高三电平逆变器的效率,尤其是在中低功率范围内的效率。     

考虑负荷聚合商调节潜力的需求响应双层优化模型

需求响应参与电力系统调节是发电侧调节的有效补充。为了充分挖掘需求侧资源调节潜力,考虑电网、配电系统运营商(distribution system operator,DSO)、负荷聚合商(load aggregator,LA)之间的互动关系及交易模式,设计了配电系统双层优化模型,明确各主体在需求响应中的作用及交易对象。上层考虑DSO内部源荷储主体及LA的协调互动,以DSO利润最大化为目标进行配电系统优化调度;下层以聚合变频空调和电动汽车的LA利润最大化为目标,基于变频空调和电动汽车实际运行特性构建其需求响应模型,充分挖掘其调节潜力并制定负荷调节策略。在模型求解方面,通过Karush-Kuhn-Tucker条件和大M法将构建的双层优化问题转化为易求解的线性规划问题。算例结果表明：所提双层优化模型可以充分挖掘LA的调节潜力,减少向主网购电量,同时提高DSO和LA的收益。     

不确定性环境下数据驱动的电力系统优化调度方法综述

随着可再生能源大规模并网,电力系统运行的不确定性显著增加,考虑不确定性因素的调度方法逐渐得到重视。另一方面,建立准确的不确定性因素模型是求解优化问题的前提与关键,可再生能源出力具有复杂的不确定性,其发电数据为随机调度提供了科学的数据支撑。文中总结了不确定性环境下数据驱动的电力系统调度的理论方法以及应用场景。首先,总结了传统随机优化调度中数据驱动的随机变量建模方法。其次,介绍了鲁棒优化调度中数据驱动的不确定性集合建模方法。然后,针对随机优化中不确定性因素建模不准确以及鲁棒优化结果较为保守的问题,重点阐述了基于数据驱动分布鲁棒的电力系统优化调度理论与方法,梳理了随机变量的概率分布模糊集构建方法和分布鲁棒优化的模型构建及求解算法。最后,对数据驱动的电力系统调度未来的研究工作进行了展望。     

计及新能源及负荷不确定性的多能微网系统两阶段随机规划方法

以电-热-气多能微网系统为研究对象,针对新能源与负荷的不确定性,提出基于分位数梯度提升决策树(quantile gradient boosting regression tree,QGBRT)的分位点-置信区间预测方法,并结合机会约束规划处理不确定性,在此基础上建立了基于能源集线器的日前两阶段随机规划调度优化模型,以置信区间形式,从统计层面反映机组可调控裕度,为日内和实时调度提供可信度参考。其中,QGBRT分位点-置信区间预测方法采用描述不确定性量的Pinball函数为损失函数,预测结果作为机会约束规划的约束信息输入。同时为了充分利用日前不断更新的信息,以及缓和日内调度计划制定的压力,日前第一阶段根据已发布信息,确定微网各设备的启停状态与交易能量状态量,日前第二阶段利用更新的信息,在第一阶段的基础上调整优化设备出力,实现日前的精准优化调度,以适用于实际调度。最后以一个典型的含多能微网系统的居民区为例,验证了所提考虑不确定性的两阶段随机规划方法的有效性与经济性。     

关于浙江电力现货市场若干关键问题的思考

作为有代表性的省级市场,浙江电力现货市场在建设和运行中遇到了若干挑战。首先,对浙江电力现货市场的特点进行分析;其次,对影响节点边际电价计算准确性的因素进行研究和讨论,并提出相应的改进措施;最后,结合调度运行经验,从市场设计和运行机制2个层面,对省级电力现货市场建设提出技术建议,以期推动省级电力现货市场的平稳有序发展。     

考虑深度嵌入聚类多场景的城市输电网规划综合评估方法

现有电网规划评估大多针对特定如高峰负荷场景展开,聚焦于新能源占比较低的传统电力系统无法满足新型电力系统运行场景多样化需求。提出了基于D-vine Pair-Copula和深度嵌入技术的不确定性场景生成和聚类方法,挖掘评估过程中需要考虑的有限场景。针对城市输电网,构建了综合评估指标体系,涵盖多场景下的经济性、安全可靠性、灵活适应性、环保性、新能源消纳能力、交直流强度6个方面,考虑了电力电子化、高比例新能源等的城市电网新特征,指标均能够在规划阶段通过潮流计算、短路电流计算等获取。采用基于组合权重模糊数学和雷达图的综合评估方法,以我国某城市输电网为例验证了方法的有效性。     

考虑负荷聚合商调节潜力的需求响应双层优化模型

需求响应参与电力系统调节是发电侧调节的有效补充。为了充分挖掘需求侧资源调节潜力,考虑电网、配电系统运营商(distribution system operator,DSO)、负荷聚合商(load aggregator,LA)之间的互动关系及交易模式,设计了配电系统双层优化模型,明确各主体在需求响应中的作用及交易对象。上层考虑DSO内部源荷储主体及LA的协调互动,以DSO利润最大化为目标进行配电系统优化调度;下层以聚合变频空调和电动汽车的LA利润最大化为目标,基于变频空调和电动汽车实际运行特性构建其需求响应模型,充分挖掘其调节潜力并制定负荷调节策略。在模型求解方面,通过Karush-Kuhn-Tucker条件和大M法将构建的双层优化问题转化为易求解的线性规划问题。算例结果表明：所提双层优化模型可以充分挖掘LA的调节潜力,减少向主网购电量,同时提高DSO和LA的收益。     

适应新型电力系统发展趋势的配电网集中-分布式形态及其分层分区方法

提出了适应新型电力系统发展趋势的配电网集中-分布式形态,规范了新形态配电网的规划流程。在规划过程中着重对分层分区划分方法与电力电量平衡环节进行了深入研究,提出了基于多层聚类的分布层电网分区方法, 并基于该方法以及灵活性资源的随机性与不确定性影响,提出了电力概率平衡与电量平衡方法。所提配电网集中-分布式形态下的分层分区方法和电力概率平衡方法,相较于传统配网规划方法,在高可再生能源发电装机占比的系统中有着更好的经济性和可靠性。     

虚拟电厂参与调峰调频服务的市场机制与国外经验借鉴

当前我国可再生能源渗透率不断增加,为提高电网调控能力,亟需调峰调频资源。虚拟电厂(virtual power plant,VPP)有效调控内部分布式能源灵活性强,可作为新兴的调峰调频资源。随着多地VPP项目的开展,我国需建立完善的虚拟电厂市场机制。为此,该文首先从市场组成、市场准入、报价出清、结算四个角度比较分析不同省市虚拟电厂参与调峰调频服务市场机制的建设情况,既可为上述省市市场机制进一步完善提供意见,也可为其他省市提供经验借鉴;随后,选取具有不同建设思路的美国加州、澳大利亚与德国,从市场组成、市场准入、报价结算与实施情况四个方面对虚拟电厂调峰调频市场机制进行了介绍;最后,结合我国国情,提出我国虚拟电厂参与调峰调频服务市场机制建设的相关建议。     

基于分区数据协商与异常共识机制的配电网去中心化状态估计

针对配电网规模不断扩大和多种量测装置并存的现状,提出一种更加灵活的配电网去中心化状态估计方法。该方法主要分为两阶段。第一阶段为私密数据协商:底层(物理层)将配电网划分为子区域和联络线区域,对来自不同量测设备或不同用户的本地数据进行处理从而草拟合同。第二阶段为边界合同制定:利用异常共识机制检测异常并判断合同是否生效,同时采用投票机制来验证合同的有效性并防止数据篡改。无异常的合同将形成区块并上链。经过校验的边界估计值将作为新的伪量测数据用来提升子区状态估计的效果。仿真结果表明,所提算法在保证分区隐私条件下,能够提高状态估计精度,有效抑制坏数据影响,并且适用于具有不同采样周期的混合量测配置场景。