多目标环境经济发电调度的标准化法向约束方法

将标准化法向约束(normalized normal constraint,NNC)方法用于求解电力系统环境经济发电调度问题,同时考虑发电调度的发电成本和污染气体排放量最小两个优化目标。通过NNC方法将发电调度的多目标优化问题转化为一系列的单目标优化问题,求解这些单目标问题得到完整、均匀分布的Pareto解集,然后采用伪权向量法从中选择出满意的折中解。结合NNC方法粗粒度空间上可并行的计算优势,将其采用多核并行计算技术加以实现,以提高其计算效率。对IEEE-30和IEEE-118系统测试,验证该方法的有效性和可行性,采用多核并行计算实现后,可以快速、完整地得到环境经济发电调度多目标优化问题均匀分布的Pareto解集,具有广阔的应用前景。     

计及风电场风速相关性的概率最优潮流计算

大规模风电场的接人给电力系统带来了大量不确定因素,针对含大型风电场的概率最优潮流问题展开研究,建立了考虑风速相关的风电场接入的电力系统概率最优潮流计算模型。采用正交变换技术处理相关的随机变量,提出了基于正交变换的点估计法。通过点估计方法将概率最优潮流问题转化为确定性的最优化问题,然后采用内点法加以求解。IEEE-118系统的计算结果表明,与蒙特卡罗方法相比,该方法在保持较高计算精度的同时,消耗更少的计算时间,具有很好的应用前景。     

电压稳定约束多目标最优潮流的自适应ε约束方法

电压稳定约束最优潮流可以看作考虑发电成本和负荷裕度双目标的优化问题.Pareto前沿解可以提供负荷裕度和发电成本之间的妥协信息,是运行人员权衡经济与安全、进行决策的基础.为了解决传统的数值计算方法难以得到均匀分布Pareto前沿解的问题,提出了一种自适应的ε约束方法.该方法利用ε约束的灵敏度信息,自适应地改变ε约束的阈值,逐步确定各个仿真点,并应用内点法的热启动策略,提高各仿真点的计算效率.IEEE-30和IEEE-118系统测试结果表明,与传统ε约束方法相比,自适应ε约束方法无需增加多余计算量,可以得到较为均匀的帕累托前沿近似,所提出的热启动策略提高了电压稳定约束最优潮流的计算速度.     

基于证据理论的风速不确定性建模

风速决定了风电场的输出功率,风速模型是研究含风电系统运行与规划的重要基础。提出一种基于证据理论的风速不确定建模方法。采用证据理论中基本可信度分配的概念描述风速;提出依据实测历史数据确定基本可信度分配的焦元和信任函数的实现方法,并设计等概率区间和等取值区间2种建模策略。以某风电场实测风速为例对基于所建模型和基于概率分布及区间分布的模型进行仿真比较,结果表明所提模型能确定风速的似然累积概率分布和信任累积概率分布,能更有效地描述和处理风速不确定性信息。     

考虑市场力风险约束的最优AGC控制模型

针对传统自动发电控制(AGC)优化模型中难以考虑市场力风险的问题,引入度量市场风险的价值模型,提出了以风险价值为限值的辅助服务成本约束混合整数非线性规划的AGC优化模型。为处理模型的非线性,引入两态辅助变量,将三态的机组状态变量进行等效转化,实现了模型的线性化,有效地降低了模型求解难度。以广西电网运行数据为例,对比不同风险置信水平下AGC控制性能,结果表明:置信水平越高,调节成本越大,控制效果越好,但无论置信水平高低,所提模型均能确保控制性能标准(CPS)合格,验证了模型的有效性,为电力市场环境下的AGC控制提供了有益参考。     

结合证据理论和双层规划的电压稳定不确定分析

提出了一种基于证据理论和双层规划的含风电系统静态电压稳定不确定分析方法。首先,以证据理论中基本可信度分配的概念来描述风速不确定性,建立了静态电压稳定不确定分析模型。然后,通过构造多个风电场风速的联合可信度分配,建立风速的若干个超立方体域,从而将原电压稳定不确定分析问题转化为超立方域内最远和最近电压稳定临界点问题。最后,采用双层规划方法分别求解最远和最近临界点问题,得到各超立方域的负荷裕度最大值和最小值,并合成负荷裕度的信任累积概率分布和似然累积概率分布。IEEE 118节点和IEEE 300节点标准系统的计算结果表明,相比传统概率方法,所提模型与方法能够有效描述风速的客观不确定性和主观不确定性信息,利用负荷裕度的信任和似然分布可确定系统发生电压失稳的最小和最大概率,符合电力调度人员的思维习惯。     

考虑电容电压补偿的UPS系统中逆变器容错控制*

目前,往往采用基于三相四开关的逆变器容错控制实现逆变器故障后的容错运行。另外,在逆变器容错模式下,直流母线上下两电容电压很难相等,电容电压偏移会降低直流电压的利用率,影响逆变器的正常工作。模型预测控制作为一种新型的计算机控制算法,具有建模简单、无需PI参数调节、多目标控制等优点,因此研究了在考虑电容电压补偿情况下基于模型预测的逆变器容错控制。仿真结果验证了提出的容错控制方法的有效性。     

基于安全约束最优潮流的分布式电源准入容量计算

合理配置分布式电源的位置和容量,可以解决分布式发电并网带来的许多经济和技术问题。从分布式发电可以灵活切出电网的特点出发,以分布式电源的切出作为预想故障,建立安全约束最优潮流模型,计算多个分布式电源准入容量。分析了分布式电源切出后,系统节点电压变化情况,并将电压变化量约束扩展到静态安全约束最优潮流中。用现代内点算法求解模型,比较了不同功率因数对分布式电源最大准入容量的影响。在Matlab平台上仿真表明:所建模型可以可靠有效地计算分布式电源的准入容量,保证分布式电源切m后系统的静态安全;且系统各节点电压变化量在要求的范围内,满足配电系统电压质量的要求。     

考虑风电的电压稳定概率评估的随机响应面法

为了准确描述电力系统中不确定因素对静态电压稳定分析的影响,掌握负荷裕度或临界功率的概率分布信息,确定某一负荷水平下电压失稳的概率,提出了基于随机响应面方法的电压稳定概率评估方法。用随机响应面法将概率分析问题转化为确定性的非线性规划问题,然后采用内点法求解。电压稳定概率评估模型中考虑了并网风电场输出功率的随机性和负荷的不确定性,并利用正交变换技术处理风电场间风速相关性,分析了风速相关性对临界功率概率分布的影响。IEEE 118和IEEE 300节点系统计算结果表明,与蒙特卡罗方法相比,该方法在保持较高计算精度的同时,需要较少量的采样。     

基于多通信融合的智能供电保障与指挥系统

常规系统传输电力监控信号时，采集的电力监控数据存在缺失，导致供电设备调度时间长，电力调度后的电压偏移量大。为此，设计基于多通信融合的智能供电保障与指挥系统。硬件方面，优化电力监控仪表硬件结构，设计仪表辅助电源电路；软件方面，调制衰减信号，选取最优多通信融合路径，传输电力监控信号，预处理采集电力监控数据，利用数据样本均值，代替缺失电力数据，以发电机组最优功率和最优增量成本为目标，智能指挥电力调度。实验结果表明，该设计系统缩短了供电设备调度时间，减小了电压偏移量，电力调度性能较优。