大电网平台下抽水蓄能电站群短期多电网启发式调峰方法

以华东电网为背景,提出了大电网平台下抽水蓄能电站群短期多电网启发式调峰方法。该方法以重构的总负荷曲线最高、最低点作为启发信息确定电站发电、抽水位置及大小,同时以各电网剩余负荷方差最小为目标,采用出力切分和组合优化进行出力网间分配,通过交替进行电站出力求解和网间分配,直至得到满足控制需求的电站负荷分配结果。实例结果表明,所提出的方法能切实解决抽水蓄能电站群多电网负荷分配难题。     

区域电网水火电系统短期协调控制方法及应用实践

以我国水电主要受端华东电网为背景,提出了特高压直流水电和区内多电源混联的水火电系统短期协调控制方法,以多电网调峰为优化目标,耦合逐次关联搜索、改进切负荷以及直流水电网间协调分配方法和抽水蓄能电站状态交替搜索方法,优化水电、火电、直流联络线和抽蓄电站等电源出力,并以峰荷差异合理分配网间受电,满足多个省网调峰要求。所提方法已集成到华东网调水火电协调优化系统,并通过华东电网某年实际调度数据验证了方法的可行性和实用性。     

华东电网直调多电源短期联合优化调度方法

针对华东电网直调多电源短期联合优化调度问题,建立了一种涉及多个电网的水火电调峰优化模型,并根据各类电源运行特点,分别设计了适合常规水电站、抽水蓄能电站及火电站的实用化模型求解方法,以确定直调电站的日出力过程;同时给出了一种适用所有电站的出力网间分配方法,以合理安排电站送往多个电网的出力过程。参考华东电网直调电厂实际运行情况,给出了模型和求解方法的验证实例。     

跨省送电梯级水电站群调峰调度两阶段搜索方法

中国水电大规模跨省跨区输送为调控配置多个电网间优质资源以缓解日益严重的调峰压力提供了重要途径。该文以跨省送电梯级水电站群调峰问题为背景,提出一种两阶段搜索方法。第一阶段采用负荷重构策略将多个省级电网差异极大的负荷曲线重构为一条总负荷,在此基础上采用变尺度优化方法确定水电站出力过程,避免电网间负荷大小和高峰低谷等特性不同导致的出力搜索困难;第二阶段提出外点搜索方法优化电站出力在受端电网间的分配过程,采用逐次切负荷生成初始解,并将负荷高低作为启发信息,迭代修正各受端电网的高峰电力大小,以满足多个电网调峰要求。提出的方法通过华东电网新–富梯级和中国南方电网红水河干流梯级水电站群调度得到验证,2个实例的应用结果都满足多个省级电网调峰需求,较实际调度的调峰效果更为显著。     

梯级水电站群多电网调峰调度及电力跨省区协调分配方法

针对特大型梯级水电站群短期调度需兼顾多个电网调峰的复杂应用需求,以溪洛渡、向家坝梯级水电站为研究对象,提出一种水电站群跨区多电网调峰调度和电力跨省区协调分配方法。从厂网协调的角度出发,以受端电网余荷均方差最小为目标,构建梯级水电站多电网调峰调度模型。在给定电网受电量、电站调峰容量及高压直流输电限额约束下,利用网间负荷互补特性,通过随机搜索算法对面临电网受电计划进行启发式搜索,并逐步迭代调整各电网受电计划,获得水电出力在各受端电网的最优分配方案。仿真结果表明,所提方法制定的溪—向梯级水电站出力网间分配计划能均衡响应各受端电网调峰需求,充分发挥梯级发电能力及调峰潜力,有效解决梯级水电站群多电网调峰调度问题。     

考虑机组组合的梯级水电站跨省区多电网调峰优化调度方法EI北大核心CSCD

在电力大规模跨区消纳背景下,一些大型水电站群需要向多个电网送电、响应多个电网调峰需求,甚至存在单站不同机组分别向不同电网送电的情况。考虑水电站运行约束、多电网调峰需求及跨省区输电限制,提出了一种考虑机组组合的梯级水电站多电网调峰优化调度方法。该方法首先构建了水电站短期出力计算及网间电力分配的混合整数二次规划模型,采用迭代寻优方法计算梯级水电站的理想出力过程;之后以实际出力计划与理想过程相差最小为目标,结合约束简化策略构建梯级水电站短期优化调度模型,对各电站实际出力计划进行求解,并以此为基础,计算梯级水电站机组组合结果与各电网受电过程。基于溪洛渡—向家坝梯级水电站多电网调峰的仿真结果表明,所提方法可满足跨省区送电水电站复杂运行约束,有效响应各受端电网的高峰负荷需求,具有显著的调峰效果。     

考虑机组组合的梯级水电站跨省区多电网调峰优化调度方法

在电力大规模跨区消纳背景下,一些大型水电站群需要向多个电网送电、响应多个电网调峰需求,甚至存在单站不同机组分别向不同电网送电的情况。考虑水电站运行约束、多电网调峰需求及跨省区输电限制,提出了一种考虑机组组合的梯级水电站多电网调峰优化调度方法。该方法首先构建了水电站短期出力计算及网间电力分配的混合整数二次规划模型,采用迭代寻优方法计算梯级水电站的理想出力过程;之后以实际出力计划与理想过程相差最小为目标,结合约束简化策略构建梯级水电站短期优化调度模型,对各电站实际出力计划进行求解,并以此为基础,计算梯级水电站机组组合结果与各电网受电过程。基于溪洛渡—向家坝梯级水电站多电网调峰的仿真结果表明,所提方法可满足跨省区送电水电站复杂运行约束,有效响应各受端电网的高峰负荷需求,具有显著的调峰效果。     

水电富集电网大规模水电站群短期实用化调度方法

超大规模水电站群优化调度"维数灾"和结果实用性问题是水电和电网运行面临的重大理论和实践难题。该文以我国西南水电富集电网百座级水电系统为工程背景,提出考虑调度特征降维的水电短期实用化调度方法。结合系统层级、空间属性、任务要求、计划特殊性等调度特征进行水电站分类分组降维求解,提出基于调峰响应的弃水修正策略和低谷时段负荷均衡削减策略,实现固定调度方式电站的校核分析与出力调整;针对中小流域梯级水电站,以总出力过程为控制条件,以总耗水最小为目标,优化梯级电站间负荷分配;针对大型流域梯级和主要水电站,构建调峰调度模型,提出平衡电站等负荷率调度方法,实现系统调峰响应和全时段负荷平衡。通过云南电网162座水电站日前计划编制实例验证,该方法能够快速给出合理的水电调度结果,满足电网实际运行的时效性和实用性要求。     

日启停燃气机组调峰运行方法

燃气机组是我国电网重要调峰电源,如何充分发挥其调峰性能对缓解电网调峰压力尤为关键。该文考虑燃气机组日启停运行现状,提出混合启发搜索策略和切负荷策略的燃气机组调峰运行方法。该方法将计划电量作为单机控制目标,考虑出力上下限确定机组开机时长范围,同时以负荷高低为启发信息,搜索确定可行的连续开机时段集合;考虑可调出力下限,采用改进切负荷策略优化确定每种开机方案的高峰出力过程,并以余荷均方差最小为准则选择最优的开机运行方案和机组发电计划。通过浙江电网日前发电计划数据应用分析表明,该文所提方法改进了以往燃气机组高峰时段固定出力的运行方式,提高了对负荷调节的灵活性,较实际发电计划具有更好的调峰效果。     

基于负荷重构策略的火电切负荷调峰方法

针对现有火电调峰算法难以同时兼顾复杂时段耦合约束和负荷深度调节需求的问题,提出了基于负荷重构策略的火电切负荷调峰方法。该方法通过趋势模拟、等比缩放和爬坡修正重构机组面临负荷过程,为切负荷算法提供直接可用的系统负荷,有效兼顾了时段耦合约束和负荷深度调节需求;同时,在切负荷过程中,根据相邻日与计划日的出力组合模式,动态修正部分衔接时段出力,确保衔接后出力过程满足机组控制约束和需求。所提方法经过华东电网直调火电系统仿真调度测试,得到了切实可行的机组运行计划,与传统方法相比,调峰效果更为明显,表明该方法能更好地处理复杂约束和负荷调节需求。     

市场环境下区域电网调峰的直调机组网际出力优化配置研究

在中国特高压建设、西电东送的大背景下,低谷调峰已经成为诸多区域电网内多个省(市)电网运行的困难之一。为有效缓解区域电网内多个省级电网的调峰难题,引入竞争的电力市场环境,对网内优质的调峰资源进行优化调用。以区域电网为背景,构建分省低谷调峰交易市场,对市场框架进行设计。在此市场环境中提出了以电网负荷过程平稳性和区域直调机组收益最大化为优化目标的网际出力优化配置模型,探索了价格迭代分层优化方案。并针对多种耦合多电网调峰需求方案及统调比例设置方案进行了分析与研究。通过华东直调系统简化算例模拟,可见提出的网际出力优化模型均能够切实高效地解决市场环境下区域电网调峰问题。     

储能电站参与调峰的风-火-储联合系统分层优化调度方法∗

为充分挖掘储能参与系统调峰潜在价值,合理分配风、储、火等系统出力,有效降低系统运行成本,提高 可再生能源消纳水平,提出了一种储能电站参与调峰的风-火-储联合系统分层优化调度方法.为了提高模型泛化能力和预测精度,采用基于集成学习的风电预测方法得到风电场出力曲线.分层优化调度方法的上层优化模型以最小化净负荷波动为目标,对各时段储能电站充放电功率进行优化.下层优化模型以最小化风-火-储联合系统运行成本为目标,基于上层优化模型传递的净负荷曲线,优化求解得到火电机组最优出力和最大调峰收益.     

镇江电网侧电池储能电站辅助系统调峰的应用

镇江电网侧电池储能电站自投运以来,为电网提供调峰、调频、备用、事故应急响应等多种服务。针对镇江电网侧储能电站辅助系统调峰应用,分别对日前调度计划控制、时段电量控制和储能电站群分配策略优化进行分析。镇江电网侧储能电站的实际运行情况表明,储能电站可优化镇江电网潮流分布,改善电网尖峰负荷特性,有效提高镇江东部电网的供电能力,可为国内快速增长的储能电站建设运行与发展提供经验借鉴和参考。     

基于调峰能力评估的省间调峰互济交易模式

电网负荷峰谷差不断增大和跨区域输电的发展导致负荷低谷时段的调峰问题日益突出。提出一种电网低谷时段调峰能力评估模型,对研究周期内大容量燃煤机组启停次数和最小下调功率裕度进行优化,同时考虑机组运行的各类约束和电网负荷约束,实现电网低谷时段调峰能力的量化评估。基于不同电网间调峰能力的差异性,提出一种省间调峰互济交易机制,分析了低谷交易和峰谷打捆交易两种交易模式,并在调峰能力评估的基础上提出了调峰不足电网的调峰需求量确定方法。算例分析表明,所提出的方法能有效评估电网调峰能力,所提出的省间调峰互济交易模式具有可行性和有效性。     

发电厂竞价对调峰辅助服务市场的影响分析

华东电网电源负荷严重过剩,部分省(市)电网出现了低谷调峰容量不足的问题,调峰市场有效地实现了省间调峰互济,但参与调峰市场的发电机组不同的竞价策略会对市场产生不同的影响。文章在华东电力调峰辅助服务市场的背景之下,首先介绍了调峰辅助服务市场的出清流程和买卖双方的电量结算,分析发电机组在制定竞价策略时考虑的4类因素,并根据申报电力、电价的高低制定了4种竞价策略,进一步分析不同的竞价策略对调峰市场以及其他发电机组的影响。通过算例分析,得到了发电机组4种不同的竞价策略对调峰辅助服务市场与其他发电机组的影响,对华东电网即将开展电力调峰辅助服务市场试运行和研究类似问题的电网企业具有重要的参考价值。     

考虑风电消纳的“风-网-EV充换电站”协同优化策略研究

为降低风电功率波动性、反调峰性对电网运行的不利影响,提出一种考虑风电消纳的“风-网-EV充换电站”协同优化调度策略。首先将火电作为可调节电源辅助风电上网,并通过碳交易机制促使火电系统在电网负荷低、弃风率高的时段,主动降低出力减碳运行,等效提升风电上网空间;然后在满足电网用电需求基础上,接入充换电站负荷进一步抑制风电功率波动,同时提升风电消纳量,以电网负荷峰谷差最小以及系统综合运行成本最优为目标函数,构建联合系统低碳经济运行模型;最后通过NSGA-Ⅱ算法对不同情景求解分析。结果表明：该策略能够有效降低系统运行成本、电网负荷峰谷差,提高电网风电消纳率。     

多电网调峰负荷分配问题的目标函数选取与求解

大电网平台下,利用优质电源协调多个省级电网间差异负荷对缓解中国电力系统日益严重的调峰压力具有非常突出作用。针对现有网际协调方式和优化方法调峰效果不理想尤其局部时段范围内余荷频繁波动问题,提出一种基于电网理想余荷过程(简称理想解)的调峰建模方法。该方法采用N近邻平滑和分段平滑两种方式均化多个相邻时段余荷以构造理想解,并将计算余荷与理想解偏差最小作为优化目标,以尽可能平滑各电网局部负荷波动。采用邻域搜索算法进行模型求解,通过可变步长动态改变可行搜索区域,以改善收敛速度和结果质量。华东电网直调水火电系统的仿真调度实例表明,所提模型与算法能切实协调上海、江苏、浙江、安徽四省(市)的峰值负荷差异,得到较以往优化建模方法更合理的日调度运行结果。     

改进的火电调峰方式

针对汛期电力系统中水电在尽量减少或避免弃水而调峰能力不够时,火电参与调峰但各个时段出力不均匀的情况,提出了一种改进的火电调峰算法,以逐次切负荷法为基础,采用负荷控制的办法,避免了常规算法中对火电站计算结果进行逐个限制的复杂过程。该算法在尽可能减少火电站出力过程中连续启停机及连续升降的情况下,既能保证火电站相邻时段出力差满足爬坡速度要求,又保证了火电站全天各个时段出力尽量均匀。通过云南电网实际运行检验,所提出的火电调峰方法得到的结果更为合理,更能满足实际电网的调峰要求。     

抑制风电并网影响的储能系统调峰控制策略设计

大规模风电并网引发调峰问题的本质原因在于风电出力具有不可控性,电池储能系统能够实现对电能的吞吐而被认为是控制风电出力、提高电网接纳风电能力的有效手段。针对风电出力反调峰特性导致系统调峰容量不足的情况,分析了大规模风电接入对负荷低谷时段常规机组出力计划制定的影响机制和储能系统对提高电力系统调峰容量的调控机制,设计了含动作死区参与负荷低谷时段调峰的电池储能系统控制策略。算例分析表明,所设计电池储能系统控制策略可有效减少因风电接入所引发的火电机组启停调峰次数,大大提高电网运行的经济性。     

大规模跨区特高压直流水电网省两级协调优化方法

在大电网平台下,如何利用受端电网间负荷差异与多电源发电特性来消纳区外水电及缓解受端电网的调峰压力,是中国大规模跨区直流水电输送的关键问题之一。文中以华东电网为背景,从实际应用需求出发,提出了按需供给、多电源互补的大规模跨区特高压直流水电网省两级协调电力控制和电量控制优化调度模型。华东电网2013年典型日模拟调度结果表明,与目前采用的经验调度方法相比,电力控制与电量控制模型下华东电网各省(市)电网负荷平均调峰率分别提高了21.3%和39.3%,调峰效果非常显著;此外,对华东电网2013年全年采用电力控制模型进行日96点试调度运行,结果表明全年平均调峰率提高了20.5%,充分显示了优化水电输送与分配方式的巨大潜力。