基于柔性负荷可控裕度的多时间尺度调峰优化

如何引导海量分散分布的负荷侧资源参与电网调控运行成为电力系统面临的新挑战,然而目前对于海量异构负荷的协同控制方法尚缺少深入研究.文章提出了一种基于柔性负荷可控裕度的异构负荷集群控制方法.首先,对空调负荷、电动汽车充电负荷、分布式储能建立广义储能的聚合模型.其次,在聚合商-负荷设备层面,针对多类型负荷的异构特性,提出了一...     

数据驱动下基于风电场景的多时间尺度调峰调度研究

风电具有明显的波动性和反调峰特性。为减少风电大规模并网对电力系统调峰带来的影响,提出了一种基于风电调峰场景的多时间尺度调度策略,提高了极端风电场景下电网调度的执行效率。首先,构建了风电-负荷数据驱动模型。提出了风电调峰功率的多时间尺度评估指标,根据该指标对一年的风电功率进行时域分解并生成典型的风电调峰场景。其次,为保证在调峰场景下电网的功率平衡,针对历史场景构建了风火储协同调峰模型,并制定典型场景的经济最优调度预案。在此基础上提出多时间尺度调度策略,通过对调度预案进行滚动修正以应对风电的不确定性。最后,通过算例分析验证了所提方法在保证电网经济稳定运行的前提下可有效地提高调峰调度的计算速度并及时实施调峰调度。     

江西电力系统调峰形势及调峰缺口测算分析

随着江西用电负荷峰谷差的不断增大,江西电网调峰压力日益增大,与此同时,在“碳达峰、碳中和”发展背景下,新能源的爆发式增长也进一步加剧了系统调峰压力,对电网运行提出了极大考验,严峻的调峰形势对系统调峰能力和调峰电源的建设提出了新的要求。文中在江西用电负荷特性及现状面临的调峰困难形势的基础上,分析了江西调峰资源发展情况,采用时序生产模拟技术开展“十四五”末系统调峰缺口以及新能源利用情况测算,为江西新能源健康发展及调峰资源的建设提供参考。     

电力电子化电力系统多时间尺度建模与算法相关性研究进展

电力电子化电力系统的多时间尺度分析,与传统的单一时间尺度研究有根本的不同,不仅要建立多时间尺度模型,且建模过程必须要考虑计算方法,即模型和算法不能单独存在,这样才能准确描述电力电子化电力系统的多时间尺度特性.文中基于多时间尺度分析理念,综述电力电子化电力系统多时间尺度建模与算法相关性研究现状.为此,首先分析现有多时间尺...     

电力系统调峰对火电厂脱硫系统水平衡影响的研究

在增大电力系统深度调峰过程中,为测试火力发电厂脱硫系统稳定性,对某电厂调峰前后脱硫系统进行水平衡测试,并对调峰后系统补水、各个工艺水用水以及系统水耗进行研究,对其影响因素进行分析。结果表明,电力深度调峰,机组负荷降低,使脱硫工艺水补水减少,转机冷却水以及滤布冲洗水水量变化较小;制浆用水及除雾器冲洗水量降低明显;脱硫系统蒸发损失占脱硫水耗的90%以上,石膏携带以及脱硫废水损失对系统总水耗影响不大。     

电力系统多时间尺度灵活性指标研究

为了更好地解决间歇性电源接入电网的问题,应对风电的不确定性,考虑负荷的变化,提出了电力系统多时间尺度的灵活性评价模型。首先对风电的不确定性进行了介绍,阐述了灵活性的概念和特点,从应对电网中风电场出力变化能力的角度,针对负荷的变化,列举了3类不同的时间尺度,提出了基于不同时间尺度下系统响应电网中风电场出力变化最大速率的灵活性评价模型;对具体的灵活性评价数学模型进行阐述,并利用内点法实现了模型的求解。最后,以甘肃电网为例,对文中提出的灵活性指标进行了具体的算例说明。     

考虑多时间尺度特征的电力系统稳定性界分析

电力系统运行的稳定性常常与换流器的接入有关,而换流器装置的时间尺度与传统电力系统并不一致。在电力系统中,为揭示电力系统含有不同时间尺度装置对稳定性的相互影响,建立了稳定性界的计算分析方法。从换流器接入电力系统的角度入手,基于奇异摄动理论,建立了多时间尺度系统稳定性界的分析模型,给出了求取该系统稳定性界的理论方法,并进行了数学理论证明。通过Matlab时域仿真,进行了定量分析和验证。结果表明,计及快、慢变量所构建系统可以准确描述稳定性动态响应特性;奇异摄动分析可以精确刻画不同时间尺度变量构成的电力系统稳定性界。此外,数值仿真结果验证了所提模型和稳定性界分析方法的准确性。     

新型电力系统电力电量平衡调度问题的思考

随着新能源渗透率的不断加大,电力系统的电力电量平衡特性、分析方法和应对策略都将发生重大改变。有效应对新能源出力的不确定性,保证电力可靠供应与清洁能源最大限度消纳的难度显著增加。基于新能源出力预测精度与电力调度保供应、保消纳决策目标期望均随时间尺度的缩短而逐渐提高的特点,提出一种按时间尺度逐层分解、递进优化的电力电量平衡分析方法与调度优化策略。通过分层递进与目标解耦,可在新能源高占比场景中实现以电力可靠供应与清洁能源最大限度消纳为目标的高效求解。以某电网的新能源高占比规划场景为例,对该系统中的电力电量平衡分析与调度策略优化问题进行年、月、周、日等各时间尺度上的全过程研究,揭示新能源高占比场景中调度机构开展电力电量平衡工作面临的新问题与新挑战,提出调节资源协同配置、发电机组检修策略调整、送受电策略调整及配套电力市场机制建设等建议措施。     

辽宁电网特高压电力调峰研究

"十三五"期间,随着规划核电和风电机组的陆续投产,辽宁电网调峰电源比重进一步下降,不参与调峰或具有反调峰特性电源比重进一步增大,电网调峰问题变得日趋严峻。如果特高压电力不参与电网的调峰,到2020年辽宁电网调峰的形势将会十分严峻。在研究分析辽宁省内负荷特性、电源特性的基础上,以调峰补充裕度为评价指标,从电网规划角度分析了特高压参与调峰的必要性,并提出了特高压电力调峰建议。     

考虑风电大规模接入的电力系统调峰平衡分析

电力系统调峰平衡是其维持静态稳定的关键,在风电大规模接入的形势下,亟需研究风电接入对电力系统调峰平衡的影响。以适用于含风电电力系统调峰平衡计算的数学模型及算法为基础,研究了风电接入对电力系统调峰平衡的影响,并提出相应计算方法。在此基础上,以区域电网为例,根据其实际情况设计电网的调峰运行方式以及风电接入方式,基于电网实际数据,仿真计算了其在3种风电接入方式下的调峰盈余,分析了风电大规模接入对电网调峰平衡的影响,结果表明,风电大规模接入将对电力系统的调峰平衡带来显著负面影响,而影响程度与风电接入电网的方式密切相关。     

多时间尺度电力系统的模型降价及稳定性分析（二）电力系统的降阶与中长期失稳

从元件的基本方程出发，导出了电力系统的三时间尺度模型，利用慢流形和快流形的概念，研究了电力系统三时间尺度动态模型降价的条件，在感应电动机并联线性阻抗的负荷模型下，证明了在静态稳定和暂态稳定分析中略去发电机定子绕组阻尼磁链和负荷感应电动机转子绕组磁链动态的合理性，证明了在静态稳定分析中固定发电机组原动机力矩的合理性。通过一个利用固定负荷慢动态的降价模型判断暂态稳定性导致误判的实例，说明了在暂态分析中随意地固定负荷慢动态是不可取的，并指出未建模负荷慢动态是造成电力系统发生中长期失稳的原因。     

一种多时间尺度电力系统奇异摄动模型的推导

由于电力系统是一个多时间尺度的高阶非线性系统,其稳定性分析就变得异常复杂。为了提高稳定计算的效率．研究电力系统的多时间尺度动态模型及其降阶是非常必要的,为此,以电力系统物理电路为基础．导出了一个计算快动态和慢动态的电力系统奇异摄动模型。利用系统化的降阶方法,对电力系统模型进行降阶,并通过忽略快动态和固定慢动态,得出一个简化的、符合传统电力系统储备结构的电力系统模型,这对理解系统失稳机制具有重要意义。     

基于混合神经网络的多时间尺度负荷预测

精准的负荷预测对于电力系统保持经济、可靠运行有十分重要的意义,电力系统规划、运行、电力市场竞价系统的设计等都需要不同时间尺度的负荷预测结果,然而现有研究大多围绕一个时间尺度展开,单一模型难以满足实际工程需求。造成这一现象的原因在于模型预测结果的误差会随着预测时间尺度的延长而出现不同程度的增加,预测难度大,并且影响负荷的因素大多分布在不同时间尺度的数据上,难以充分利用。针对以上问题,本文在考虑负荷曲线的定积分与对应时间内用电量之间约束关系的前提下,提出融合多时间尺度数据的混合神经网络模型。该模型的损失函数同时考虑了点预测结果的误差以及负荷曲线定积分的物理意义,增强了负荷时间序列中各个元素之间的几何相关性。并且利用神经网络将短尺度数据提取为抽象的综合数据后,与长尺度数据拼接组成新的特征向量,用于预测不同时间尺度的负荷值。算例结果表明,本文提出的模型在实际的变压器负荷数据上能够实现多个时间尺度的预测并且有效提高预测精度。     

含风电场电力系统调峰对策综述

大量随机性风功率注入电网导致系统调峰面临严峻的考验。文章首先阐述了风电并网对系统调峰容量和调峰能力的影响,然后总结归纳了当前国内外采取的各种调峰对策,包括风功率预测、风功率控制、互补能源发电以及系统可控备用调度等,最后提出了含风电场电力系统调峰的建议和需进一步深入研究的问题。     

交直流电力系统多时间尺度全过程仿真和建模研究新进展

综述了以电力系统分析软件为基础的交直流电力系统多时间尺度全过程仿真和建模研究的新成果。在仿真方面的新成果有电力系统机电暂态-电磁暂态混合仿真、机电暂态-中长期动态全过程仿真、大规模电力系统小扰动稳定性计算、短路电流计算、静态电压稳定计算、最优潮流计算等;在建模方面的新成果有发电厂电力系统模型、发电机励磁和调速系统新模型、风力发电、直流输电系统模型、FACTS装置模型、负荷模型、保护与控制系统模型等。这些研究成果丰富和完善了交直流电力系统仿真能力,进一步提高了我国电力系统仿真与建模的技术水平。     

考虑多时间尺度灵活性的含大规模风电电力系统机组组合研究

考虑机组多时间尺度启停约束,建立系统多时间尺度灵活性供给模型;考虑风电预测误差分布时变性,建立多时间尺度灵活性需求分析模型;基于混合整数线性规划方法,提出考虑多时间尺度灵活性的含大规模风电电力系统机组组合模型。模型能够充分反映含大规模风电电力系统多时间尺度灵活性供需平衡关系,在保证灵活性和安全性的前提下,提高运行经济性。通过混合整数线性规划建模能降低模型计算复杂性,为大规模系统的应用提供基础。     

调峰市场效用分析与低谷调峰市场设计

分析了调峰市场销售方的调峰成本和购买方的购买效用,建立了调峰效用与发电成本、标杆电价之间的关系。基于调峰市场的效用分析,从社会福利最大化的交易原则出发,推导出了一种新的调峰交易数学模型。该模型证明了可以基于市场成员的边际发电成本获得有效的调峰交易计划,而且还揭示了该调峰交易计划兼具降低全网发电成本、减少排放的功能。针对实际机组的计算,说明了理论分析的正确性。     

含大型风电场的电力系统调峰运行特性分析

针对风电场出力随机性、难预测性的特点建立了风电调峰容量需求模型,基于well-being分析原理,采用基于Kantorovich Distance(KD)的forward场景削减技术选取典型风电出力场景对其随机性建模。基于调峰容量需求模型,提出了一种实用的含大型风电场的电力系统调峰运行特性分析方法,定量分析了风电场接入对系统调峰容量需求及运行特性等方面的影响。应用本文模型对一个典型算例系统进行了接入风电后的调峰运行特性模拟计算及分析,结果证明本文所提方法,其计算结果精度较高,且大大降低了计算的复杂性,有利于系统规划人员从整体上直观、清晰地分析风电对系统调峰压力及运行特性的影响,便于应用于工程实际。