考虑随机性的微电网环保经济优化运行

由于风、光等一次能源具有随机性,考虑这些随机性的微电网优化运行受到日益关注。在建立了光照强度和风速随机性模型的基础上,建立了微电网运行成本最低和污染物排放最少的微电网随机优化模型。采用点估计法解决优化模型中的随机变量问题,提出一种基于混沌搜索的人工免疫算法对模型进行求解。分别对确定和不确定模型进行了算例分析,根据结果讨论了随机性对微电网优化运行的影响,从而验证了点估计法和所提算法的有效性。     

基于CVaR的风电场并网容量优化计算

由于风力发电出力与风速具有随机性,风电场接入系统的极限容量较传统电厂的影响更大,计算更困难。条件风险价值理论(CVaR)作为一种新的随机性计算方法被用来建立和求解风电场并网极限容量的优化模型。该模型可计算不同置信度水平下的极限容量,可有效处理置信度水平以外极端情况的影响。引用变换函数,将难以解析的条件风险函数转化为可微的概率密度函数积分形式;引入辅助变量,用离散点代替连续积分计算,简化模型为线性优化问题。仿真算例分别计算和分析了系统接入单个风电场与多个风电场时不同置信度水平下的风电场并网容量,表明方法在处理随机性变量及随机性问题中具有明显、独特、便捷、有效的优点。     

考虑风电接入的电力系统经济调度研究综述

由于风电具有很强的随机性,风电以及风电功率的预测都有难度,因此给含风电的电力系统经济调度问题带来了很大困难,依据风电间歇性和随机性的不同处理方法以及旋转备用和风险的对目标函数的约束,从模型以及求解方法两个方面考虑风电接入下的电力系统经济调度问题,模型从确定性建模、模糊建模和概率建模三个方面论述,求解方法分为传统算法和智能算法两大类,考虑了模型的优势与不足,从寻优速度、精度和收敛性比较了算法的优缺点,讨论了模型使用各种算法解决问题的方法和途径。最后指出风电接入下的经济调度问题将来所面临的工作。     

考虑风电接入的电力系统经济调度研究

由于风电具有很强的随机性,风电以及风电功率的预测都有难度,因此给含风电的电力系统经济调度带来了很大困难。根据风电间歇性和随机性的不同处理方法以及旋转备用和风险对目标函数的约束,从模型以及求解方法两个方面考虑风电接入下的电力系统经济调度问题,分析了模型的优势与不足,从寻优速度、精度和收敛性比较了各种算法的优缺点,讨论了模型使用各种算法解决问题的方法和途径并指出风电接入下的经济调度问题将来所面临的工作。     

大规模风电接入的电网发电调度研究综述

由于风电出力具有随机性和间歇性,大规模风电接入给传统的电力系统调度运行带来新的挑战。风功率预测精度一定程度上不能满足实际要求,因此文章归纳国内外相关研究成果,并分别从两个方面展开论述,首先论述风电场与常规机组联合调度的模型,包括风电确定性模型和风电不确定性模型,概述了当前的建模方法,并对常用的算法进行总结,然后介绍储能技术及其发展状况,对风电场与储能设备协调配合抑制风电场出力波动的研究进行详细介绍。文章最后为考虑大规模并网风电场的发电调度进一步研究提出了意见和建议。     

新能源发电的伊藤随机过程模型

随着新能源发电渗透率的不断增加,其出力随机性对电力系统的动态运行与控制产生的影响日益显现。伊藤过程是分析随机动态系统演化特性的重要基础理论,其将新能源出力的随机性建模为随机微分方程,可与电力系统动态过程的常微分方程模型统一处理,从而可较好地分析随机性对电力系统动态过程的影响。虽然该理论已在电力系统的稳定分析、动态安全、最优控制等领域取得了研究成果,然而,现有研究工作均尚未系统回答伊藤过程能否被用于准确刻画新能源的出力随机性这一基础性问题。因此,该文从模型和数据的角度分别论证了伊藤过程用于新能源出力随机性建模的可行性与完备性:一方面,证明伊藤过程模型可以用于描述新能源随机性的概率分布、空间相关性、时序相关性等;另一方面,给出了基于极大似然估计的伊藤过程模型参数估计方法,可基于历史数据实现伊藤模型的参数辨识。最后,通过算例说明伊藤过程既可与现有的随机性模型相兼容,又可以数据驱动的方式进行参数在线辨识,从而为伊藤过程在电力系统中的进一步应用提供建模基础。     

基于灰色关联分析和聚类云模型的变压器油纸绝缘状态评估

电力变压器复合油纸绝缘状态的准确诊断对电力系统安全稳定运行以及设备自身运维具有重要指导意义。针对油纸绝缘介电响应少数特征量评估和未考虑系统随机性导致评估不准确的问题,提出基于灰色关联分析(grey relational analysis, GRA)与聚类云模型的评估方法。首先,基于回复电压法和扩展德拜模型提取5个相关特征量,建立油纸绝缘状态评估体系。然后,针对多特征量在反映绝缘状态的敏感性差异,采用组合赋权法综合GRA和改进层次分析法,避免了数据信息丢失,使权重分配更加合理。最后,利用云模型雾化特性反映数据随机性,全面考虑评估指标等级分类边界的随机性和模糊性后构建了聚类云模型隶属度选择器。通过多台不同糠醛含量变压器实测数据进行验证表明,该评估方法不仅能够准确反映变压器实际绝缘状态,而且能体现其劣化趋势,为检修策略的制定提供参考依据。     

基于模型预测控制的多时间尺度孤立电网多源协同优化调度

在大力发展可再生能源和储能技术的背景下,孤立电网中常含多种能源发电方式构成的异构电源,其中可再生能源出力的随机性和波动性给系统的安全经济运行带来了巨大挑战。针对孤立电网中的源侧协同控制问题,提出了基于模型预测控制的多时间尺度孤立电网多源协同优化调度策略。构建日前-日内-实时的多时间尺度协同优化调度模型,实现对孤网源侧具有前瞻性的、逐级精细的调控。针对含连续变量和二进制变量的优化模型,采用混合粒子群算法求解。将所提出的模型分别应用到两个孤网系统算例中,通过仿真分析,证明了所提方法保证系统安全经济运行的可行性和有效性。     

考虑风光和负荷随机性的微网三相潮流计算

由于微网系统潮流分布具有不确定性和不对称性的特点,传统的潮流计算模型已不再适用。针对微网运行中各种随机性因素的影响,建立基于蒙特卡罗模拟的热电联供型微网三相潮流计算模型,以一个包含风、光、储、微型燃气轮机、燃料电池以及热电负荷的Benchmark微网为例,运用前推回代法求解模型,并对比分析外网和微源分别承担微网波动时各自的出力波动及系统的电压质量。算例表明,微源相比于外网承担微网的波动时,不仅提高了电压质量,同时微网实现了对内部随机性的消纳,验证了所提模型和算法的有效性。     

智能变电站信息模型的讨论

信息模型是IEC 61850标准的核心,也是智能变电站发展建设的基础。对智能变电站当前信息模型的应用现状进行了总结,分别从模型的缺失、模型的扩展和模型的一致性测试3个方面进行了讨论;对当前智能变电站建设中存在的信息模型缺乏定义的问题进行了阐述,分别从辅助设备、电能质量和稳定控制3个方面进行分析;对智能变电站信息模型的应用进行了展望,分别从IEC 61850第2版应用、IEC 61850和IEC 61970模型的协调以及功能模型应用3个方面进行了论述。文中讨论为智能变电站今后的发展建设提供了参考。     

发电市场竞争中的博弈论模型及求解方法(英文)

从多个角度论述了发电商竞价过程中各种合作的可能性,并建立了相应的博弈论模型,给出了模型的解法及合理的利润分配方案.涉及利润分配方案的过程中,综合考虑了发电商的各种可能选择使其能够获得最大利润,并通过数值算例说明发电商在各种情况下的获利状况.结果表明,发电商在合作控制产量的情况下可以获得更高的利润,即使参与者结成了联盟也未必一定能获得更大的利润.     

两种类型电力市场"纳什-古诺"竞争的线性互补模型及其应用分析(Ⅱ)

在文(Ⅰ)基础上建立了两个有关生产者之间不完全竞争的均衡模型,模型属于混合的线性互补问题(LCP),并用-个简单实例阐述它们的应用.这两个模型模拟双边合同型电力市场,模型已包含了输电网拥堵的定价方法.这两个模型之间的区别在于,其中一个模型是输电网节点之间不存在套利,而另一个模型存在套利,故后一个双边合同模型等同于电力库型电力市场的Cournot均衡模型.文中还给出了模型求解的软件系统流程,并以一个简化的应用实例验证了本文给出的模型和方法的正确性和有效性.     

基于多主体的发电企业二阶段博弈模型仿真

不完全信息、垄断电力市场下,发电企业在博弈中需要准确预测对手信息,因此提出一种基于多主体平台(Swarm)的2阶段演化博弈模型。该模型依据获取信息量的多少把博弈过程划分为2阶段,刻画了发电企业充分利用在博弈过程中所获取的信息,不断修正自己行为规则的演化过程。为了研究个体决策对群体行为的影响,在模型中考虑了发电企业群体中成员的自学行为、效仿行为以及群体之间交互行为。模型假定发电市场是由采用不同模型的发电企业构成,在多主体平台Swarm上对该发电市场进行仿真,通过仿真论证了该模型能较其它模型更准确地预测对手的信息。在发电市场中引入退出机制,对由具有效仿行为的发电企业构成的发电市场进行仿真,发现留存在市场上的发电企业通常能较准确预测竞争对手的信息。     

风电和电动汽车组成虚拟电厂参与电力市场的博弈模型

风电与电动汽车(EV)等储能装置联合运行,有助于缓解风电不确定性对电网带来的影响。为了研究风电商与EV聚合商以合作模式组成虚拟电厂(VPP)参与电力市场投标竞争对市场均衡结果的影响,基于寡头竞争的博弈均衡理论,分别建立风电商和EV聚合商以VPP合作模式参与投标竞争,以及以非合作模式独立参与投标竞争的电力市场多时段随机博弈均衡模型,采用场景生成与削减技术计入风速不确定性,并引入投标偏差惩罚机制。根据合作博弈理论,采用Shapley值法对VPP合作收益在风电商和EV聚合商之间进行分配。最后,算例分析验证了模型的合理性和有效性,并表明风电商和EV聚合商以VPP合作模式参与投标竞争时,能有效减少投标偏差,并能增加风电商和EV聚合商各自的利润,因而风电商和EV聚合商具有自愿组成VPP参与电力市场竞争的动机。     

两种瑞利衰落信道模型的研究

信道建模和仿真是研究移动无线通信中各种技术和网络规划的基础和关键.在给出的移动无线信道建模的数学参考模型基础上,分析了传统Jakes模型中存在的不足.后人因此提出了两种改进型的模型:Pop模型和Zheng模型.将两种改进型模型进行了理论上的对比,区分两者是如何分别引入随机相位来改善原有模型的,还对两种模型进行了MATLAB仿真研究,对比两种模型的性能.研究表明两种模型都能通过随机相位的引入解决Jakes模型中的稳定性问题,但是Zheng模型的性能更好且更容易实现.Zheng模型对于瑞利衰落信道的建模具有更大的价值.     

计及氢电混合动力车响应的多区域综合能源系统协调优化调度

随着新能源动力车的大量增加，多区域综合能源系统在负荷侧与能源输送网络、交通网的耦合程度愈加深入，导致多区域综合能源系统的协调优化调度问题更加复杂。分析氢电混合动力车的充能响应行为对多区域综合能源系统优化调度的影响，构建多区域综合能源系统运营商与氢电混合动力车之间氢价补贴-充能响应的主从博弈模型。通过上、下层模型迭代求解，优化得出不同场景下最优的氢价补贴。算例结果表明，合适的氢价补贴可以最大化下层氢电混合动力车群的响应能力，与多区域间氢供应链相配合能有效提高能源利用率，从而提高多区域综合能源系统的运行经济性。     

基于博弈论和改进PageRank的电力市场出清方式评价方法

电力市场现行的出清方式主要有边际统一出清和高低匹配出清,不同的出清方式会影响市场结构和市场参与方的报价策略。文章介绍了2种出清方式的模型,并提出了一套出清方式评价指标体系,从市场结构、市场安全性、市场经济性、社会福利和环境友好性这5个方面对2种出清方式进行全面评价。提出的评价方法首先基于博弈论确定综合权重,避免了单一使用层次分析法或熵权法的片面性。此外,将改进后的PageRank法用于电力市场出清方式的评价问题,考虑不同评价指标之间的作用关系得到转移权重,对综合权重加以修正,得到准确可靠的评价结果。最后,采用西北-山东跨区电量交易全年各月集中竞价的数据作为算例对提出的评价方法进行验证。算例结果表明,提出的评价指标体系可以整体地反映2种出清方式在各方面的优劣性,提出的评价方法具备有效性和准确性。     

电力交易中的博弈模型分析

我国电力工业已在发电领域引入了竞争,发电与输电由过去的一体化调度转变为商业形式的买卖交换。新的环境下涉及了发电商的竞价模型和电网的购电模型,而发电商和电网作为买卖双方,在交易的过程中存在着博弈的行为。本文探讨了发电商与交易中心间的博弈模型,在电力交易中心确定了市场清算价后,给出了发电公司之间的博弈模型,分为部分合作博弈模型和完全合作博弈模型,然后对每种模型均给出了相应的求解过程。     

电力市场运营中卖方串谋动机分析

根据我国电力市场的需求特征,应用经济学的委托代理理论,构建了相应的博弈论模型,应用发电厂商收益函数模型,对不存在转移支付和存在转移支付的发电侧默契作了具体分析,最后得出结论,即最高限价和分散机组分布是遏制发电厂商,在决定发电量和发电报价中恶性默契的有力举措.     

电力市场中的交易模式和传输拥挤管理

分析和比较了电力市场中两种典型交易模式——联营交易模式和双边合同交易模式的特点,举例讨论了不同模式下的传输拥挤管理,提出了一种新的联营交易模式下的传输拥挤管理方案。该方案将交易盈余通过传输拥挤合同的方式对受损失的电厂和用户进行补偿。最后还分析了我国近期发电侧电力市场下传输拥挤管理的一些特点。