基于火电机组容量差异的调峰辅助服务补偿机制改进模型

随着风电等可再生能源装机比例不断增大,电网对调峰辅助服务的需求日益增加。目前中国六大发电区域在调峰辅助服务的补偿上存在对火电机组深度调峰的补偿标准单一,以及调峰能力较弱的中小型机组难以得到补偿的问题。现行调峰辅助服务补偿机制中的不公平因素造成了大量火电机组缺乏调峰的积极性。文中基于火电机组容量和最高调峰率指标,采用K均值聚类分析对机组进行了分类,提出对于不同类别的机组应采取不同的有偿调峰与无偿调峰划分界限;进一步提出一种考虑机组调峰能力实现程度的调峰辅助服务补偿模型,旨在激励更多的机组在电网负荷低谷期参与调峰辅助服务,在增加电网稳定性的同时为更多的风电并网创造条件。通过对东北电网统一调度的63台机组的算例分析,证明了改进后模型对激励更多火电机组参与调峰辅助服务的有效性。     

大规模风电并网背景下火电调峰行为演化博弈模型

为解决大规模风电并网所带来的消纳问题,基于火电机组容量和最高调峰率指标,以公平性原则为前提,针对不同类别的机组,设定了有偿与无偿调峰划分标准。将火电调峰行为转化为上网电量竞价收益与调峰辅助服务收益演化博弈问题,讨论了综合考虑两个市场情景下,各类火电厂的竞价策略及对应策略下的收益,分别求解了稳定策略。针对两类电厂的博弈问题进行了实证分析。结果表明：现阶段的调峰辅助服务补偿额与上网电量收益额存在巨大差距,并且这一情况在今后一段时间内仍将存在。制订合理的辅助服务市场规则,提升火电机组调峰的积极性,从而促进大规模风电消纳是亟须解决的问题。     

考虑报价监管的动态调峰辅助服务市场竞价机制设计

随着东北地区调峰辅助服务市场化交易的深入推进,现行调峰辅助服务市场机制的缺陷日益凸显,其中机组调峰积极性不高和调峰价格虚高的问题亟待解决.针对机组调峰积极性不高的问题,建立跟随负荷波动的浮动调峰基准以保障机组的调峰收益.同时,针对调峰价格异常的现象,通过分析机组的调峰成本以及机组利润最大化的一阶条件,推导出机组的调峰报价公式,进而制定利于市场监管的报价规则.最后,建立调峰辅助服务市场双层竞价调度模型以及市场结算方法,形成动态调峰辅助服务市场竞价机制.基于辽宁省电网实际运行数据的算例,证明该文提出的动态调峰辅助服务市场竞价机制可以有效提高机组的调峰积极性,并使市场价格合理化.     

“三北”地区电网有偿调峰服务费用计算

针对“三北”地区电网热电机组比重大、纯凝机组等非供热机组承担系统调峰的问题,提出有偿调峰服务费用的计算方法。在对纯凝机组和热电机组分别建模基础上,构建一种电负荷由全网机组平衡、热负荷由各热电厂就地平衡的优化调度模型。通过求解热电机组按纯凝发电和热电联产两种方式运行时系统各机组的出力,分别确定纯凝机组、风电机组以及水电机组的深度调峰容量,并将非供热机组深度调峰区间内销售电量所得利润之差定为有偿调峰费用。算例分析证明了该有偿调峰费用计算方法的合理性。     

考虑火电调峰资源协调优化的广西调峰辅助服务市场实践

为充分激发火电机组调峰意愿,促进水电等清洁能源的就地消纳,中国南方电网在中国广西试点区域内实施首个省级调峰辅助服务市场.文中重点介绍了广西调峰辅助服务市场的交易品种、交易组织形式、出清模型和方法、结算分摊机制、工程化问题及处理方法.出清模型除考虑常规深度调峰和启停调峰资源外,还考虑了机组启停调峰热备用的调用,充分挖掘了火电机组的调峰潜力.同时,约束条件考虑了机组的启动和停机过程,更符合火电机组实际调峰特性.基于文中模型和方法研发的技术支持系统已在广西调峰辅助服务市场投入实际运行.算例分析及运行实践表明,所提模型和方法是有效的且研发的技术支持系统能满足实际工程需要.     

基于小波分析的风电系统负荷调峰

针对风电系统负荷调峰问题,以减少调峰机组的爬坡出力次数与能源消耗为目的,提出了一种基于小波分析的负荷调峰方法。该方法采用近似对称光滑的紧支撑双正交小波db4(Daubechies函数)作为小波基,通过多分辨分析的Mallat算法对预测等效负荷进行2尺度分解,并将其中低频基础负荷分配给负荷调峰机组。仿真算例将该方法与未含小波分析的负荷调峰方法进行了对比,比较结果证明了其调峰性能优于后者。这表明该方法具有良好的调峰性能,能使调峰机组出力较为平缓,有效减轻对调峰机组的损耗和减少能源的消耗。     

考虑火电调峰主动性与需求响应的含储能电力系统优化调度

风电等可再生能源大规模并网,对电力系统调峰能力提出了更高要求。分别从源、荷、储3方面挖掘系统的调峰能力:首先,在负荷侧利用价格型需求响应引导用户主动参与负荷调整,降低系统峰谷差;然后,在考虑火电机组调峰成本与调峰补偿的基础上,加入火电机组调峰主动性约束,该方法利用经济手段提高了火电机组主动调峰的意愿,为风电上网挤出空间;其次,在火电厂侧配置储能设备辅助调峰火电机组共同参与到系统的调峰辅助服务中,相当于增加了火电机组调峰深度;最后,以系统经济性最优和弃风率最小为目标函数,构建了考虑火电深度调峰主动性与需求响应的含储能电力系统优化调度模型,并给出算例分析,验证所提模型提升了系统调峰能力以及促进了系统对风电消纳。     

火电厂参与调峰辅助服务策略研究

随着风电等可再生能源大规模并网,电力系统对调峰的需要日益增加。针对东北调峰辅助服务市场机制,分析了调峰辅助服务政策、火电机组调峰能力、火电机组调峰成本,提出了火电厂参与调峰辅助服务策略,为更深入挖掘火电机组调峰潜力,提高电网对风电等可再生能源的实际消纳量提供依据。     

考虑不同电源运行特性的电网有偿调峰辅助服务需求计算方法

不同类型电源因运行特性不同,造成装机结构、开机方式下电网的调峰能力不同。电网有偿调峰辅助服务需求是调峰辅助服务市场交易的标的,准确计算不同时段的调峰需求对高效组织调峰辅助服务市场具有非常重要的作用。首先分析了不同类型电源在调峰能力上的差异,重点分析了水电、燃气等灵活启停的电源进行启停调峰的要求和限制;考虑不同电源运行特性要求,提出了考虑不同类型电源运行特性的电网有偿调峰辅助服务需求计算方法;最后基于IEEE-30节点系统构造算例验证了方法的有效性。     

调峰运行对汽轮机主要辅助设备的影响

大机组参与调峰运行,由于大幅度负荷变动,要承受剧烈的温度变化和交变应力,从而缩短使用寿命.参与调峰还要求机组在一些特殊工况下长时间运行,对机组的安全和经济运行带来不利的影响.根据机组调峰运行方式,分析调峰运行对汽轮机辅助设备的影响.     

虚拟电厂参与调峰调频服务的市场机制与国外经验借鉴

当前我国可再生能源渗透率不断增加,为提高电网调控能力,亟需调峰调频资源。虚拟电厂(virtual power plant,VPP)有效调控内部分布式能源灵活性强,可作为新兴的调峰调频资源。随着多地VPP项目的开展,我国需建立完善的虚拟电厂市场机制。为此,该文首先从市场组成、市场准入、报价出清、结算四个角度比较分析不同省市虚拟电厂参与调峰调频服务市场机制的建设情况,既可为上述省市市场机制进一步完善提供意见,也可为其他省市提供经验借鉴;随后,选取具有不同建设思路的美国加州、澳大利亚与德国,从市场组成、市场准入、报价结算与实施情况四个方面对虚拟电厂调峰调频市场机制进行了介绍;最后,结合我国国情,提出我国虚拟电厂参与调峰调频服务市场机制建设的相关建议。     

鲁棒性驱动的含风电不确定性区域间调峰互济方法

随着风电的大规模并网,其出力的不确定性和反负荷特性使受电区域面临严峻的风电消纳和调峰问题,进行区域间调峰互济是解决该问题的有效途径之一。在区域间调峰互济的调度模型基础上,引入信息间隙决策理论处理风电不确定性,量化分析了风电出力波动对系统调峰及运行成本的影响,将风电波动引起的成本变化引入到调度模型中,将双层优化问题转化为单层优化问题,建立了考虑风电不确定性的区域间调峰互济改进模型,该模型可求得区域间调峰互济的鲁棒策略。最后,通过算例仿真验证了所提模型的有效性,结果表明通过改进模型解得的调峰互济策略与传统模型解得的策略相比,对于风电波动具有更好的鲁棒性,可有效减少弃风并降低总运行成本。     

促进大规模风电消纳的双层调峰补偿机制研究

针对目前常规机组在风电大规模并网时难以得到合理的调峰补偿、从而影响其调峰积极性的情况,提出了一种基于K-means聚类的促进常规机组参与风电消纳的调峰补偿分摊方法。首先,针对机组数量增多时计算"维数灾"的问题,引入K-means聚类对机组进行分类,分层对调峰补偿进行分摊。其次,针对Shapley值法忽略了不同机组的调峰积极性存在差异的缺点,引入机组调峰能力实现系数α对分摊方法进行修正,将调峰补偿费用按照调峰机组的调峰能力实现情况进行分摊,从而使补偿模型兼具公平性与激励性。最后,结合算例证明了改进后模型对激励更多调峰机组参与调峰辅助服务的有效性。     

面向高比例新能源消纳的西北调峰辅助服务市场机制及实践

“源网荷”灵活互动是智能电网发展、电力市场化改革背景下能源系统转型升级的必然发展趋势,也是解决西北地区新能源调峰资源短缺、消纳空间不足的关键。梳理了国内外面向高比例新能源的“源”“荷”“网”及“源荷”联动下的辅助服务市场的市场机制、交易品种等关键技术及建设经验,立足西北电网的调峰瓶颈及障碍,基于现行西北区域省间调峰辅助服务市场平台,提出了适宜西北地区负荷特性及新能源消纳需求的“源网荷”联动调度模式及交易机制,以期利用市场杠杆与调度策略并行的调控手段,激发源网荷各主体调峰意愿,联动多主体协同参与调峰,共同促进西北地区新能源的全面消纳。     

计及大容量燃煤机组深度调峰和可中断负荷的风电场优化调度模型

从含大规模风电场的电网经济运行角度出发, 提出了一种计及大容量燃煤机组深度调峰和可中断负荷的优化调度模型。该模型首先从机组煤耗特性、单位发电容量补偿费用以及机组寿命损耗3个方面定义了深度调峰费用,从负荷备用费用和实际发生的负荷损失补偿2个方面定义可中断负荷费用,建立以深度调峰费用、可中断负荷费用及网损费用之和最小的优化目标,利用内点法对含风电场的电网调度模型进行优化。以新英格兰测试系统为例,分析了4种典型场景下的负荷及费用情况,最后给出了日前调度计划优化结果,结果显示节省费用达4.9 %,验证了所提算法的可行性和有效性。     

燃煤机组深度调峰时进相能力分析及提升措施

文章根据发电机组进相试验中限制因素情况,分析燃煤发电机组深度调峰时进相限制因素,通过一起深度调峰下机组进相试验验证限制因素情况,并根据限制因素情况,提出提升深度调峰下机组进相能力的措施。指出深度调峰机组进相时主要限制因素为厂用电压,其次为机端电压、静稳极限,抬高电网电压或切换厂用电至启备变可有效提升深度调峰机组进相能力。通过深度调峰进相试验得出:电网电压一致的情况下,机组进相能力跟有功呈线性关系,有功降低,进相能力增强,为深度调峰机组进相运行提供理论和实证依据。     

结合系统调峰容量比确定抽水蓄能机组装机容量的方法

根据机组可调容量占装机容量的比重,建立了机组调峰容量比的概念,将其作为衡量机组调峰能力的依据;并将此概念进一步扩展,得到电网综合调峰容量比的概念;然后以满足电网的综合调峰容量比为目标,计算电网所缺少的调峰容量的大小,从而确定抽水蓄能机组的装设容量范围,再依据抽水蓄能电站实际运行小时进行装设容量的优选,使装设的抽水蓄能机组容量既适应电网调峰的要求,又能有较好的运行方式。结合实例进行了计算和分析,验证了该方法能够根据调峰机组运行方式来进行调峰机组的电源规划,具有一定适用性。     

混合市场环境下计及电转气的园区燃气机组调峰优化模型

清洁能源消纳是当前我国电力市场改革加速推进的一项重要目标。在此背景下,文章构建了混合市场环境下计及电转气(power-to-gas,P2G)的园区燃气机组调峰优化模型。首先,设计了风光机组、燃气机组、电转气和储气罐参与的园区电力系统运行结构;其次,计及绿证交易市场和调峰辅助服务市场机制,分别构建了园区发电机组绿证交易模型和调峰补偿模型;然后,以清洁能源消纳最大化、燃气调峰意愿最大化、CO₂排放最小化和系统净收益最大化为目标,构建了清洁能源驱动下含P2G设备的园区供电系统经济调度数学模型;最后,采用混沌粒子群算法对模型求解。结果表明,此模型兼顾了P2G设备以及调峰补偿机制的园区电力系统,清洁能源消纳率提升了6.69%,CO₂排放量减少了14.66 t;燃气机组积极参与了调峰,系统净收益最高提升了18.706万元,验证了所提模型的有效性,并体现了求解算法较好的收敛效果。     

哈密至郑州特高压直流对受端电网影响分析

哈密至郑州±800 kV特高压直流是我国第1条风火打捆外送的直流工程,也是华中电网受入的第1条大容量直流线路,其建设对华中电网调峰以及安全稳定有较大影响。提出了大容量直流对受端电网的要求,通过分析分区电力平衡及电网结构,论证了哈密受端换流站应落点郑州东部;电力系统运行模拟计算表明华中电网自身调峰能力是可以满足直流送入需要的;电网稳定仿真计算表明华北至华中交流断面是受端电网的薄弱环节,需要加强该断面输电能力或者降低断面输送容量以保证电网安全稳定运行。     

对转永磁同步推进电动机的矢量控制

为了实现水下大功率和高效率电力推进,介绍了对转永磁同步推进电动机的结构和工作原理。推导了其数学模型和电磁关系,建立了该电机的M atlab仿真模型;研究了对转永磁同步推进电动机的矢量控制原理,建立了该电机的矢量控制系统,设计了双转子在推进器扰动下的转速跟随方案,并进行了仿真。仿真结果与理论分析相吻合,验证了模型的有效性,说明了矢量控制技术可以实现对转永磁同步推进电动机的调速。