高水电比重系统随机电力电量平衡模型与算法

针对高水电比重系统中电力电量平衡问题,首先考虑利用典型周负荷曲线进行电力电量平衡分析,以更好地计及工作日和非工作日不同的负荷曲线对可调水电站库容及火电站开机的影响。为恰当考虑风电场和光伏电站出力的不确定性和波动性,建立了基于随机优化的随机电力电量平衡模型,从概率的角度更好地分析和衡量风光电站对电量平衡的贡献。为方便该模型的求解,对非线性的水电转换函数进行线性化处理,得到混合整数规划模型,采用CPLEX对模型进行求解。以某高水电比重系统作为算例进行仿真分析,验证了所提随机电力电量平衡模型与算法的正确性和有效性,从概率的角度定量分析了风光电站的电量贡献。     

基于PageRank算法的输电网连锁故障脆弱线路辨识

为快速准确识别输电网中可能触发连锁故障的脆弱线路,基于PageRank算法提出一种计及连锁故障级联效应的输电网脆弱线路双层辨识方法。首先,考虑连锁故障的演化进程,建立基于快照的输电网时序网络模型;其次,综合考虑线路间的交互影响和输电线路对负荷波动的抗扰能力,基于拓展PageRank算法构建浅层辨识模型,用于快速计算输电线路的脆弱度;最后,通过算法重构表征连锁故障间的关联关系,搭建脆弱线路的深层辨识模型,以综合分析输电线路的脆弱性,并刻画连锁故障中线路脆弱性的变化过程。基于IEEE 39节点系统的仿真算例验证了所提脆弱线路辨识方法的合理性和准确性。     

考虑水风光互补与机会约束的电力系统源网荷协调扩展规划研究

随着风光电站渗透率不断提高,其出力不确定性也给电力系统安全运行带来了一定挑战。利用梯级水电来弥补风光发电的间歇性,能有效平抑风光电站出力的波动性。为此,提出了基于机会约束的水风光互补电力系统源网荷协调扩展规划模型,来提高水风光等清洁能源的消纳能力。首先,对梯级水电站和直流外送以及需求响应进行了详细的建模;其次,利用需求响应资源来对电源侧风光电站出力间歇性进行缓解,提出了负荷侧需求响应服务规划模型,并建立了源网荷协调规划模型;最后,建立机会约束模型来保证系统运行安全性与风光出力的有效消纳,并利用样本平均近似法的强拓展公式,将机会约束模型转化为混合整数线性规划问题进行求解。仿真算例分析验证了所提模型的合理性,能有效保证系统运行安全性和风光消纳能力。     

基于两阶段鲁棒优化的西南地区微电网经济调度

针对西南地区可再生能源储备丰富的特点,考虑微电网中可再生分布式能源出力和负荷的不确定性对微电网运行调度的影响,搭建了两阶段鲁棒优化经济调度模型,求解系统在极端运行场景下的经济性最优解。模型考虑系统功率平衡和输出功率约束、需求响应负荷约束以及微电网与配电网的交互约束,通过不确定性调节参数处理微电网中的不确定性,调节模型的保守度。随后通过Benders分解算法将模型分为主问题和子问题求解,并采用对偶理论对内层模型进行解耦。最终得出的结果验证了所搭建模型的有效性,为微电网接入西南电网后的调度策略提供参考。     

计及模型综合指标评价的西南电网中长期负荷变权组合预测

为解决单一预测模型难以适应西南电网不同区域的负荷变化问题,针对西南电网各区域年负荷变化的特点,提出采用计及综合指标评价的负荷变权组合预测模型。首先引入改进灰色关联度指标、预测有效度指标和模型冗余检验指标作为模型选择依据,形成适合不同区域的历史负荷变化的基模型库。然后引入自适应变权重算子对基模型进行组合预测,获得西南电网区域年负荷预测值。算例利用四川省、重庆市以及西藏自治区2006—2019年的电力消费量进行测试,结果表明所提预测方法能够有效预测西南电网负荷变化,相比最优权重模型、等权模型和最优单一模型算法具有更高的预测精度。     

计及电量成本和系统自供电可靠性的西南地区微电网容量优化配置研究

以西南地区某地微电网为研究对象,提出了一种计及单位电量成本和自供电可靠性的容量优化配置方法。首先,设计了适用于含光伏-储能-柴油发电机的微电网能量管理策略。然后以各装置的容量为优化变量,建立了以单位电量成本为目标。以系统自供电可靠性为约束条件的优化模型,并采用粒子群优化(ParticleSwarm Optimization, PSO)算法进行模型求解。以我国西南地区某地微电网为实际算例,得到了该微电网系统的最小单位电量成本以及最优目标下的配置方案,验证了所提方法的有效性。     

基于自组织特征神经网络和最小二乘支持向量机的短期电力负荷预测方法

准确的负荷预测对于整个电力系统经济有效运行有着重要的意义。针对负荷预测集和预测模型作出协同优化改进,提出了基于粒子群（Particle Swarm Optimization,PSO）优化的自组织特征映射网络（Self-organizing Feature Mapping,SOFM）和遗传算法（Genetic Algorithm,GA）优化的最小二乘支持向量机（Least Squares Support Vector Machine,LSSVM）的短期电力负荷预测方法。使用自适应权重的粒子群算法对SOFM的权值进行优化处理,采用优化的PSO-SOFM对原始负荷数据进行分类处理,得到多组训练集。针对每组训练集建立LSSVM预测模型,并使用GA优化其关键参数,最终得到GA-LSSVM预测模型。最后利用已有的负荷数据进行了负荷预测,验证了该方法的准确性和有效性。     

高水电比重系统中梯级水电群与风光电站协调调峰优化运行策略

全球环境和气候问题的加剧,凸显了发展以水电、风能和太阳能为主的清洁能源的迫切性.在高水电比重系统中,梯级水电站需要同时承担峰荷和基荷,如何协调梯级水电站与间歇性风光电站的出力用以优化调峰能力具有重要意义.在此背景下,考虑风光电站出力的不确定性,提出梯级水电群与风光电站协调调峰优化运行策略,一方面利用梯级水电群出力可调的优势,增大系统接纳风光电站出力的能力,尽可能平抑负荷波动、减小系统的调峰压力;另一方面对非线性的水电转换函数进行线性化处理,方便模型求解.最后,以某高水电比重系统作为算例进行仿真验证,结果验证了所提优化策略的正确性和有效性.     

水电送出电网直流承载能力评估及提升措施优化

为了量化水电送出电网单一直流及直流群承载能力,提高送端电网清洁能源消纳水平,提出送端电网直流承载能力评估及提升方法。首先,分析直流承载能力受潮流组织、频率稳定、电压稳定、超低频振荡影响的特性,提出受安全性约束的直流承载能力计算方法。在此基础上,量化不同工况和故障下电网的运行风险,构建规划措施优选模型。最后通过对投资收益最大措施的搜索,实现电力规划与运行的协调。实际电网仿真结果表明,该方法能够为措施的选型、布点提供参考,最大程度提高直流承载能力。     

西南电网外送电通道规划平台应用研究

西南地区幅员辽阔,地形地貌复杂,数据获取困难,为了更好的辅助开展西南地区外送电通道规划设计工作,本文研究利用二三维地理信息系统技术搭建走廊规划基础数据库,统筹管理影响走廊规划的各类自然、地理和人文要素,充分结合遥感、航测及多尺度、多类型通道走廊等多源异构数据,采用二三维一体化方式为西南电网外送电通道规划设计工作构建统一的工作平台,实现通道方案规划与布置、通道走廊分析与统计、通道方案评审、通道成果制图与输出等一体化应用。