计及可用输电能力的含大规模风电的输电系统规划

大容量风力发电基地的快速发展给电力系统安全与经济运行带来了新的问题,对输电系统进行规划时,既要考虑具备足够的可用输电能力（available transfer capability, ATC）以容纳大规模风电并网, 又要避免输电容量过分冗余造成投资浪费。在此背景下, 针对含有大容量风力发电的电力系统, 提出了一种计及ATC的输电系统规划随机优化模型, 主要内容包括:（1）在考虑风速和负荷等随机变量之间相关性以及线路和发电机故障概率的基础上, 构造了ATC概率模型;（2）采用拉丁超立方采样和灵敏度分析相结合的方法求解ATC概率模型;（3）构建以输电线路投资成本最小和ATC期望值最大为目标的优化模型, 将输电系统规划的经济性和运行风险进行有机结合。采用遗传算法求解所建立的输电系统规划优化模型, 并用18节点和46节点算例系统说明所发展模型和方法的基本特征。     

计及接纳间歇性电源能力的输电系统规划方法

风力发电、光伏发电等间歇性电源在电力系统中渗透率的不断提高对系统接纳能力和输电能力提出了更高的要求.进行输电系统规划时既要考虑尽可能具备接纳和输送间歇性电源的能力以充分利用清洁能源,又要避免输电容量冗余造成投资浪费.在此背景下,构造了一种计及间歇性电源接纳能力的输电系统规划两层模型.上层模型以投资成本最小化为目标确定输电系统规划方案;下层模型则以弃风惩罚与切负荷惩罚量之和最小为优化目标,在考虑了间歇性电源出力不确定性、负荷波动不确定性以及元件随机停运等不确定性情况下进行安全校验.之后,对上下层模型分别采用粒子群优化算法和商用线性规划求解器ILOG CPLEX进行迭代求解.最后,采用包含3个大型风电场的、修改的巴西南部46节点系统对所提出的模型和求解方法进行了说明.     

输电系统规划的柔性决策方法

本文提出的输电电系统规划的柔性决策方法,为求解多重预想环境下的电网主展问题探索一条新途径。文中通过一个实际算例,显示了该方法的可行性和有效性。     

计及风险控制策略的含风电机组的输电系统规划

采用概率方法描述与风电机组相关的不确定性因素,并利用半不变量和Gram-Charlier级数展开理论计算支路概率潮流。在此基础上,通过在规划模型中引入风险控制策略,设置支路潮流不越限概率、系统潮流不越限概率和系统潮流裕度概率,以最大化系统抵御安全风险的能力;将系统潮流不越限概率和系统潮流裕度概率联合起来作为系统安全性风...     

含高渗透率间歇性电源的电网规划方案优选方法

根据含高渗透率间歇性电源电网的特点,提出了一种该类型电网规划方案的优选方法。构建了包含电压稳定、频率稳定、充裕性、安全稳定性、间歇性电源接入容量和经济性等指标的评价指标体系。基于决策实行与评价实验室(decision making trail and evaluation laboratory,DEMANTEL)法对传统网络分析法(analytic network process,ANP)进行改进,并采用改进的网络分析法获取指标间相对权重。同时基于绝对正负理想点理论和投影型贴近度方法对传统逼近理想点(technique for order preference by similarity to idealsolution,TOPSIS)法进行改进,在得到指标权重的基础上利用改进TOPSIS法生成各规划方案的整体排序,从而选出最优方案,最后给出算例证明了所提方法的有效性。     

大型集群风电接入输电系统规划研究综述

大型集群风电接入给电力系统的规划和运行增加了更多的不确定因素。由于风电的间歇性、随机性、波动性及风电场选址等问题,传统的电网规划方法越来越不适应当前多不确定信息的电网规划工作。针对大型集群风电接入对电网规划的影响,评述了集群风电出力不确定性建模,并基于规划模型和评估方法,综述了近年来国内外计及风电不确定性的系统潮流计算方法以及含集群风电的输电系统规划领域的研究现状和研究成果。从输电系统规划、网源协调规划等方面着手,结合特高压电网、环保效益等研究热点,展望了如何在未来大型集群风电接入情况下获得最优规划决策方案的输电系统规划理论和方法。     

哈密地区大规模风电接人系统方案分析

结合哈密地区“十二五”电网发展规划和哈密风区大型风电场的规划,提出哈密地区3个风区风电开发汇集方案和风电接入系统方案,并通过电压分析、无功补偿分析和短路电流分析说明提出的风电接入方案的合理性,为今后哈密地区风电开发建设提供参考依据。     

基于机会约束规划的输电系统规划方法

输电系统在电力市场中扮演着十分重要的角色,因为其提供了实现公平竞争的场所.输电系统的状况如容量充裕性对电力市场的竞争性有重要的影响.适当地扩展或加强输电系统对满足发电公司和用户的需要、消除或减缓输电系统阻塞具有重要作用.与传统的输电系统规划问题相比,电力市场环境下的输电系统规划更加复杂,需要处理的不确定性因素更多.机会约束规划是专门用于解决包含不确定性因素的优化问题的一类随机优化方法,适用于市场环境下的输电系统规划问题.文中将机会约束规划引入到市场环境下的输电系统规划研究中,给出了基于蒙特卡罗仿真和遗传算法的求解方法,为解决这一重要而困难的问题做了一些新的尝试,并通过一个算例系统说明了该方法的可行性.     

海上风电直流输电系统断线故障保护及恢复策略EI北大核心CSCD

基于一种适用于海上风电传输的双极性直流输电系统拓扑结构,详细介绍了其关键设备及控制模式,分析了该直流输电系统在永久性直流断线故障时的故障特性。为抑制故障引起的过电压现象,采用一种将闭锁电压源型换流器(voltage source converter,VSC)与断开直流开关相互配合的故障保护策略,保护系统中的关键设备,使系统快速、安全地实现故障隔离;故障清除之后,需要对系统进行恢复控制,提出一种并行恢复策略,使系统停运设备可以快速、平稳地恢复正常运行。在PSCAD/EMTDCTM环境下搭建了系统的仿真模型,通过仿真验证所提出的故障保护策略及故障恢复策略的可行性。     

基于模糊机会约束规划的输电系统规划方法

可持续发展的输电系统规划对传统的规划问题提出了新的挑战,而模糊机会约束规划是解决包含随机模糊性的不确定因素优化方法,为输电系统规划提供了新的解决途径,为此将这一方法引入到输电系统规划研究。通过对规划中不确定性问题的分析,建立了规划的数学模型,将模糊随机模拟和遗传算法相结合,实现了解决这类规划的新方法。最后,用算例证明了方法的可行性。     

求解含风电相关性区间潮流的仿射变换最优场景法

风电场发电功率有很强的不确定性和相关性,影响电力系统不确定潮流分布情况。为了能准确掌握电力系统潮流状态的区间分布特性,区间潮流作为不确定潮流计算工具,需要考虑风电的不确定性和相关性。采用联合采样区域的相关角量化风电出力的区间相关性,构建了考虑风电相关性的区间潮流(Interval Power Flow,IPF)模型,并提出了一种基于仿射变换的最优场景算法(Optimal Scenario Algorithm with Affine Transformation,OSA-AT)加以求解。该算法利用仿射变换先将相关的风电出力区间分布转化为独立的区间变量,然后应用最优场景法将区间潮流转化为一系列确定非线性优化问题,进而采用内点法计算获得潮流状态量的最大值和最小值,即区间分布。IEEE-14和IEEE-118系统的计算结果表明,所提方法可以精确处理区间变量相关性,且与蒙特卡罗方法(Monte Carlo, MC)相比,其计算效率可提高数十倍。     

大规模风电特高压专用通道落点优选方法

中国经济发展和风电资源的分布不均衡特点决定了大规模风电需要通过特高压专用通道远距离输送至东、中部负荷中心,选择合理的落点是一个复杂的多目标决策问题。提出了大规模风电特高压专用通道落点优选方法,分析了基于熵权决策理论的决策过程,建立了可以全面评估大规模风电接入受端电网的安全稳定水平、电力电量需求、网架结构和经济性等重要因素的评价指标体系。将该方法应用于中国某省接纳北方大规模风电特高压专用通道的落点优选实际案例,结果表明该方法可以有效评估大规模风电接入受端电网的影响,可为风电落点优选决策提供参考。     

考虑负荷和风电出力不确定性的输电系统机会约束规划

提出了一种考虑负荷和风电场输出功率不确定性、基于机会约束规划的输电系统规划方法。将Monte Carlo方法与解析的概率潮流计算方法相结合,得到含风电场电网输电线路的有功概率潮流分布。通过改进经典的输电系统规划模型,得到考虑负荷和风电场有功出力的概率分布、基于概率潮流计算的输电系统机会约束规划模型。为了有效求解该模型,设计了一种两步式遗传算法。该方法可以有效处理输电系统规划中的不确定性,并为规划人员提供比传统方法更丰富的信息。算例证明了该方法的有效性。     

基于SVM的电网规划方案评估与优选分析

随着我国经济发展和人们生活水平提高，对电力供应的需求也不断增加，电网建设与发展成了社会发展中不可缺少的一部分。而随着电力系统规模不断扩大，在电网规划方面存在许多问题，如电力供应不足、电力设备老化等问题，为了保证电网能够满足人们对电力需求，就需要对电网规划方案进行评估与优选。本文对支持向量机（SVM）的特点进行总结，对基于SVM建立的电网规划方案评估模型进行分析，并对其进行试验测试，结果表明：方案3的规划效果最好，故障率低，最大负载率低，说明方案3的规划方案最合理。     

计及风险约束的多阶段输电系统规划方法

多阶段输电系统规划问题是一个复杂的非线性组合优化问题。与传统的输电系统规划问题相比,电力市场环境下的输电系统规划更加复杂,需要处理的不确定性因素更多。在不确定性环境下所制定的输电系统规划决策不可避免地会带有一定的风险,包括安全风险与经济风险。因此,在制定输电系统规划方案时需要适当考虑风险的影响,亦即需要进行风险管理。在此背景下,文中利用机会约束规划可以显式描述风险的特点,构造了计及风险约束的多阶段输电系统规划的模型框架,并给出了相应的求解算法,为解决这一重要而困难的问题做了一些新的尝试。最后通过一个算例系统说明了所提出的方法的可行性。     

含风电接入的发输电系统风险评估

考虑风速的随机性、风电机组的功率特性、风机运行条件、风机的降额运行状态、风电场升压变压器和高压输电线路故障率等因素的影响,建立了风电场可靠性模型。针对风电接入情况下传统评估方法样本容量大、效率低等不足,提出了基于分散抽样蒙特卡洛算法的含风电场发输电系统风险评估方法,此抽样算法将[0,1]区间分成若干子区间,在抽样后分别对每个子区间进行系统状态判断和指标计算,从而增加故障状态的抽样频率,提高抽样效率,在满足精度要求下,有效地减少了抽样次数。针对风电的随机性和间歇性等特点,给出了关于风电接入系统的风险指标,该指标能分别反映风电接入对发电系统和输电系统的影响。通过对改进IEEE-RTS79算例的计算分析验证了所提评估方法和指标的有效性。     

含风电电力系统规划问题的探讨

风电由于其固有的不同于常规发电的特点,给常规电力系统的规划带来挑战,使得电力系统的规划更加复杂。详细分析了风电对传统电力系统规划的影响、出现的新问题以及一些可能的解决办法,对含风电电力系统的规划提供了一些建议并展望了以后的研究,为新时期含风电电力系统的规划提供了决策依据及理论支持。     

柔性直流输电在风电系统中的应用

柔性直流输电用于连接风电场和电网具有独特的优势,它无需额外的无功补偿,能实现风力发电的远距离能量输送,可以连接多台风电机组、甚至多个风电场,从而减少换流站的个数,节约成本。这种输电方式在风电领域有很高的实用价值。     

电网规划中区间最小切负荷量的计算方法

研究电网规划中负荷不确定性表示为区间数时,计及发电机出力调整下的最小切负荷量计算问题。提出一种精确求解区间负荷下系统最小切负荷量区间数表示的区间最小切负荷计算方法。给出区间至多切负荷的定义并建立基于双层线性规划的区间至多切负荷模型,使用分支定界算法求解此模型可得区间最小切负荷的区间上限;给出区间至少切负荷的定义并建立区间至少切负荷模型,求解此模型可得区间最小切负荷的区间下限。该方法可有效避免使用蒙特卡罗模拟法求解此类问题时计算量大,结果一般不精确的缺点,为区间不确定信息下的系统安全性研究提供一条新的思路。算例的结果验证该方法的正确性和有效性。