结合风电功率超短期预测值偏差的实时市场调度

实时市场中的超短期风电功率预测偏差较日前市场有所减小,但与实际出力相比仍然有一定的偏差,需要研究风电的不确定性给实时市场出力调整带来的影响。考虑较短时间内风速分布特性呈正态分布,详细推导了风电场功率分布表达式和偏差概率,建立了基于报价的实时市场出力调整调度模型。该模型以常规机组出力调整费用和风电功率预测偏差费用之和最小作为目标函数。通过具体算例分析了不同的正态分布参数、风电预测功率的变化、惩罚系数的变化对实时市场出力调整成本、风电预测功率偏差成本和偏差期望值的影响。仿真结果验证了模型的有效性。     

基于去趋势互相关分析法的光照、温度和风速互相关性分析

合理利用气象因素之间的互相关特性有利于降低系统运行成本,提高系统稳定性。采用美国3个不同地区的光照、风速、温度的历史实测数据对三者所具有的长程自相关性与互相关性进行探究。首先利用去趋势波动分析法对3个地区的光照、风速、温度的长程自相关性进行分析;其次采用去趋势互相关分析法（detrended cross-correlation analysis method, DCCA）和DCCA互相关系数进一步量化在不同尺度下三者之间的互相关性;最后构建风光互补发电场景并分析风光互补的总体特性和季节特性,验证了相关性分析的有效性和必要性。     

变速风力发电机组调频控制策略研究

根据变速风力发电机组的运行特点,提出一种调频备用功率控制策略。在正常情况下,调整机组最优功率-转速曲线,使机组运行在次优功率捕获曲线上,减少一部分有功输出,留作调频备用功率;当系统频率变化时,通过调节桨距角和机组有功功率参考值,改变风电机组有功输出,参与系统频率调整。通过一个具体仿真算例分析了风电机组增加惯性响应控制、一次调频控制与备用功率控制等多种控制环节对系统频率的调节作用,并研究了当频率突变时有无AGC控制对风电机组调节特性的影响。     

变速风力发电机组调频控制策略研究

根据变速风力发电机组的运行特点,提出一种调频备用功率控制策略。在正常情况下,调整机组最优功率-转速曲线,使机组运行在次优功率捕获曲线上,减少一部分有功输出,留作调频备用功率;当系统频率变化时,通过调节桨距角和机组有功功率参考值,改变风电机组有功输出,参与系统频率调整。通过一个具体仿真算例分析了风电机组增加惯性响应控制、一次调频控制与备用功率控制等多种控制环节对系统频率的调节作用,并研究了当频率突变时有无AGC控制对风电机组调节特性的影响。     

考虑交通流量捕获的风-氢-电耦合网络规划

研究在风-氢-电耦合网络下的制氢加氢站(HPRS)与风电场的选址定容问题,以期实现HPRS与风电场的科学布局.首先,建立了包含氢气生产、压缩和储存并被注入氢燃料汽车的HPRS全流程模型,模拟现场电解水HPRS的氢气生产和消耗;其次,提出交通网的加氢逻辑规则及网络扩展技术;最后,同时考虑交通网络约束、电力网络约束和设备运行约束,构建考虑交通流量捕获的风-氢-电耦合网络规划模型.以IEEE 33节点电力网络和25节点交通网络作为算例测试系统,研究结果验证了所提模型的有效性.     

基于变分模式分解和深度门控循环网络的风速短期预测模型

考虑到风速时间序列非平稳特性和时序关联难以建模的问题,提出一种基于变分模态分解和深度门控循环网络的风速短期预测模型。该模型首先使用变分模态分解非递归地将原始风速序列分解为预先设定层数的子分量,以期降低原始序列的不平稳度,使用深度门控网络分别对各子分量建模预测,最后叠加各分量的预测结果,得到风速的预测结果。实例研究表明所提模型能够有效地跟踪风速的变化,具有较高的短期预测精度。     

考虑发电机报价曲线的发电计划偏差的β-PSO优化方法研究

在电力市场环境下发电商的机组报价将会随着机组出力的变化而变化,此时发电计划偏差优化问题的目标函数不再是简单的线性模型,而是非线性模型。针对该优化问题的特点,提出了β分布-粒子群优化算法(β-PSO),用β分布函数代替传统PSO算法中的均匀分布函数。在产生可行解的过程和迭代过程中动态地调整β随机函数的参数,以提高产生可行解的速度和质量,在粒子速度更新时保证粒子在可行域内不断寻优。通过算例表明,该算法有效地解决了以往粒子群算法在求解优化问题时难以找到可行解的困难。     

挂牌交易模式下考虑合约和日前收益的风电商灵活合约制定策略

我国风电发展迅速,随着风电并网规模的增大,越来越多的风电商将作为市场主体参与到电力市场中。在合约市场中,风电商可以通过卖方灵活合约规避风电长期功率预测误差和日前市场电价波动的风险。本文在挂牌交易模式下,根据无套利灵活合约定价方法并给予买方一定激励来确定风电商在卖方灵活合约中的收益,并根据日前市场价格的概率分布得到日前市场的综合收益,风电商以合约收益和日前市场综合收益最大为目标,提出最优的卖方灵活合约。最后通过具体算例分析了各因素对风电商提出的最优的卖方灵活合约的影响,算例结果说明风电商可以根据风险承受能力和让利水平提出最优的卖方灵活合约。     

基于IGDT的地区型电热气市场分层迭代交易研究

作为推动能源革命的重要市场手段,能源互联地区分布交易需根据地区多能源交易的特点,考虑可再生能源出力与负荷预测偏差风险来制定有效的市场策略,优化地区型多能源市场交易的灵活性与鲁棒性。首先,建立了完全竞争环境下各参与者基于自身交易意愿,以效能最大化为目标制定报价报量、市场统一出清的地区电热气市场交易双层优化模型。其次,提出了上下层交互迭代博弈优化方法,通过参与者迭代博弈优化交易策略与市场迭代出清,提高参与者的交易灵活性并实现其效能最大化;通过市场能源供需关系与迭代效能变化情况来优化报价作为已知值,避免双层嵌套多子目标优化模型的非线性复杂求解。此外,为减小可再生能源出力与负荷预测偏差对参与者效能与市场交易的影响,基于信息间隙理论(information gap decision theory,IGDT)方法,在保证参与者最低效能条件下最大化预测偏差,求得的交易策略具有强鲁棒性。算例结果表明,分层交互迭代博弈机制能够实现地区电热气交易市场均衡,最大化参与者的效能与社会福利,具有较好的灵活性与经济性;通过IGDT方法,针对参与者可接受的不同效能偏差,最大化参与者所能承受的随机变量不确定度,使得交...     

考虑风电接纳水平及负荷增长的海上风电场多阶段规划

现有海上风电场规划建设鲜有考虑建设时序,多属于静态单阶段规划,易造成初始规划方案与中、后期的运行间缺乏有效衔接的问题,为此,提出一种考虑风电接纳水平的海上风电场多阶段规划方案.建立以购电成本最低为目标的日前市场竞价模型来评估电网对海上风电的最大接纳水平,获得未来多年不同负荷水平下区域电网对海上风电的最大接纳水平及上网电价;在此基础上,将规划周期分为若干个阶段,以投资年份、风机数量、风机位置及风机所属投资阶段为优化变量,建立以风电场净收益最大化为目标的海上风电场多阶段规划模型.算例验证了多阶段规划模型相较于单阶段规划模型在提升海上风电场经济效益上的有效性.