风电–火电–抽水蓄能联合优化机组组合模型

大规模间歇式能源出力的不确定性给电网的安全经济运行提出新的挑战,研究间歇式能源接入下的多源联合优化机组组合模型对提高电网运行的安全性和促进间歇式能源的消纳具有重要意义。基于对风电不确定性及抽水蓄能运行机理分析,采用置信区间法进行风电不确定性建模,并提出新的系统调节能力约束,从而建立了考虑风电不确定性影响及抽蓄水头变化影响的联合优化机组组合模型。采用6节点系统验证模型的有效性,研究了抽蓄容量及置信区间选择对发电成本、机组组合及其可靠性的影响。结果显示,风电、火电装机不变的情况下,要保证机组组合的可靠性达99%以上,抽蓄发电装机占比分别为5.6%和10.5%时,与无抽蓄时相比可以分别减少16和17个开机时段,发电成本可以分别降低4.6%和6.8%。通过算例的论证,表明该机组组合模型能够实现多元能源的协调优化和给定置信区间内的风电的有效消纳。     

日内及实时发电计划的递进协调方法

为了提高日内及实时发电计划的实用化水平,文中设计了日内发电计划、实时发电计划及自动发电控制(AGC)的递进协调方法,提出了日内及实时发电计划两阶段多组合的优化策略;采用预先故障排除技术,建立了数据源质量分析和告警逻辑,整体提高了发电计划实时平衡自动化的灵活性、安全性以及系统稳定性。通过实际运行应用说明,该系统可实现负荷偏差的自动优化分配,有效减少了调度人员的人工干预,提高了工作效率,提升了电网运行的安全性和经济性。     

基于变量降维的大电网经济调度优化方法

随着电网规模扩大,经济调度问题因变量增多,维度巨大,造成求解困难。文中利用Benders分解法,将大电网安全约束经济调度问题分解为无安全约束的优化主问题和网络潮流安全约束子问题,将子问题安全约束返回主问题进行模型重构,通过主子问题协调最终实现问题求解。优化问题求解过程中,根据当前运行信息,对机组调整价值进行甄别,将其中对安全和经济贡献小的机组进行集中处理,同时根据重要断面潮流负荷变化的物理特征对研究时段进行检验,将非重点关注的相邻时段进行简化合并,实现压缩机组变量和时段数量、降低求解维度的目的。最后,算例验证表明基于变量降维的优化方法可以减少大电网优化时间,同时保持较高的求解精度,满足工程化计算要求。     

考虑电力电量平衡的安全约束经济调度

智能电网调度发电计划要求能够统筹考虑安全与经济、节能与减排、效率与公平等诸多因素,以实现兼顾各方利益,满足系统安全的整体发电计划的优化决策。为此,在综合考虑节能减排、安全以及传统意义上"三公"要求的基础上,建立了考虑电力电量平衡的安全约束经济调度模型,它是以发电成本最小和合同电量偏差最小的多目标优化模型,在对各个目标进行模糊化后,将其转化为多目标滑动模型,并引入了目标函数满意度及许可度因子的概念,用以反映多个相互矛盾目标的重要程度。采用基于序列二次规划的序列线性方程组算法(QP-free算法)进行计算,计算结果表明了该方法的有效性,决策者可以通过许可度因子所提供的丰富信息进行决策,方法灵活而富有弹性,符合电网安全性和公平性要求。     

基于多阶段不同政策机制的低碳电力调度模型

碳捕集技术是现阶段电力行业实现低碳目标最重要的手段之一,同时碳捕集电厂具有良好的运行特性。目前制约碳捕集技术在电厂应用的主要原因是建设成本和运行成本过大,所以制定与碳捕集技术发展相配套的激励措施和机制已经成为实现低碳电力发展的关键。首先分析了碳捕集电厂具备的优良运行特性及其为风电等间歇性电源并网提供备用资源的能力;接着分析了电厂碳捕集系统的成本构成对火电厂能耗和发电成本的影响,总结了在碳捕集技术发展的各个阶段,政府应分别采取的相应的行政手段和一定的市场机制提高碳捕集电厂的经济竞争力;针对碳捕集技术发展的不同阶段,分别建立了各个阶段适应不同政策机制的低碳调度决策模型,这些模型均以机组出力和碳捕集量为优化变量。最后通过仿真算例,证明了在多阶段过程中所提模型的有效性和适用性。