基于静态安全域的电网投资可靠性评价

市场环境下为了确保电网投资的有效性以及更好地应对监管机构的要求,电网规划阶段的电网投资可靠性评价作为合理成本认定的重要部分。与以往可靠性评价方法相比,文章从静态安全域的角度出发,给出了包括正常状态及N-1状态下因负荷波动系统不安全概率、发电机故障下失负荷概率和电力不足期望在内的系统安全性整体评价方法,以及基于静态安全距离下反映系统最脆弱支路的系统安全性局部评价方法,并给出了计及成本的可靠性综合评价方法。最后算例验证了该方法对规划方案筛选和可靠性提升量化评估方面的有效性。     

电池储能电站替代变电站升级的优化决策配置方法

在大规模新能源接入及负荷增长情况下部分变电站存在容量不足问题，为确保电力公司运行经济性，文章对比分析配置储能电站及变电站升级扩容两种方案。首先考虑方案经济性、可靠性及环境指标建立综合评价指标体系进行评估，其次以最大化配置储能效益为规划目标，考虑储能系统全寿命周期成本与提升电网运行可靠性、延缓电网升级改造及降低配电网运行网损三部分效益建立储能成本-效益模型，然后采用改进进化算法进行仿真确定储能系统的配置容量，并通过评价体系得到最佳规划方案。结果表明：在当前电网运行水平和模式下，配置储能系统可以延缓电网升级改造，提升电网整体运行水平，可为后续大规模新能源并网应用储能系统平滑新能源出力、延缓电网升级改造提供规划参考。     

电力市场环境下输电网扩展优化规划研究综述

着眼于电网规划与电力市场环境的结合,着重于分析电力市场化改革对电网规划的挑战和电网规划所应该做出的适应性调整.围绕输电网规划问题,从市场环境下输电规划中的不确定信息处理、可靠性准则分析、输电投资收益分析、输电规划目标和准则分析、输电环节与发电环节协调问题、输电规划数学模型以及输电规划模型求解算法等七个方面展开论述,综述了市场环境下输电网规划的研究现状,提出了一些可行的思路,对新的算法、技术等在市场环境下电网规划中的应用前景进行了展望.     

电力市场环境下输电网混合性规划模型

随着中国电力市场的发展与完善以及电网新技术的采用,电网规划尤其是输电网规划面临着新问题和新挑战。为了应对上述情况,文中在确定性规划准则和概率性规划准则的基础上,提出了一个在电力市场环境下应用于输电网中长期规划的多场景混合性规划模型。该模型整合了确定性规划准则和概率性规划准则的相关约束和参数,包括:柔性约束、投资费用、电力供应、购电费用、时间成本、故障发生概率、可靠性成本、期望缺供电量(EENS)以及缺电时间期望(LOLE)等。同时,通过定义多个场景来模拟电力系统的负荷水平,并考虑电力市场的因素,将输电网规划问题转为混合整数线性规划问题,通过直流潮流模型和商业优化软件CPLEX,寻找输电网最优规划方案。最后,通过与传统规划模型的对比和实际电网算例,验证了该模型的有效性、灵活性和经济性。     

基于模糊化SEC综合指标体系的电网规划经济性评估方法

随着电力市场的兴起和发展,电网规划不再仅仅以节省投资为目的,提高系统的可靠性、降低系统的风险水平和追求全社会效益的最大化等要素也都成为了目前电网规划部门的实际需要。在LCC分析的基础上,综合考虑安全、效能、成本之间的关系,建立了电网规划方案的安全、效能、成本评估模型,针对EENS具有不确定性的问题,基于MonteCarlo模拟法对其进行估算,同时,建立了经济性评估模型,并给出了评估指标,并基于层次分析法构造了综合评价指标来判断方案的优劣。最后,通过两个工程实例验证了文中所提评估模型的有效性。     

考虑发电容量适应性的多目标输电网规划

电源和负荷增长的不确定性及发电出力变化将对电网规则方案的适应性和灵活性提出新的要求.文中引入发电容量适应性指标,衡量网络结构对发电出力容量变化的适应能力,建立考虑网络结构优化的多目标输电网规划模型,对多场景电网期望负载水平进行优化,改善电网运行环境和应对发电出力容量变化的能力,提高电网功率传输能力,减少各场景下的负荷损失.典型算例结果表明了文中模型和方法的有效性.     

考虑多主体博弈的多状态开关容量配置

多状态开关SOP(soft open point)能够显著提升配电网的潮流控制能力。本文考虑多主体博弈态势，研究电力市场环境下的SOP容量配置方法。提出了面向SOP配置的规划运行双层模型，在规划层建立以电网公司年综合效益最大为目标的SOP容量配置模型，在运行层构建电网公司、DG运营商、产消者之间的互动博弈框架。设计了求解方法，利用KKT条件将运行层转化，进而与规划层合并求解。通过算例验证了所提方法的有效性，所得SOP容量配置方案兼顾了市场环境和电网公司效益。     

智能电网条件下电网规划方案模糊物元优选模型

针对智能电网条件下电网规划方案优选决策多属性、确定性与不确定性并存的特点,从电网的四个方面：可靠性、经济性、适应性和环保性出发,建立了输电网规划方案优选的模糊物元综合评价模型.在评价过程中,用信息熵所反映数据的效用值来计算各指标的熵权和专家权重来得到综合权重,利用方案的各项综合评价指标及其相应的模糊量值构造复合模糊物元模型,并通过计算与标准模糊物元的欧式贴近度来实现方案的排序与择优,并以实例证明了该方法应用于输电网规划方案优选的有效性和可行性.     

智能电网条件下的多目标输电网规划

为了解决智能电网条件下的多目标电网规划问题,在智能电网的基本框架下,用电网投资值衡量电网规划方案的经济性,用需求侧的缺电损失衡量方案的可靠性,用网络的可用输电能力衡量方案的灵活性,用系统的扩展因子衡量方案的适应性,用电网的低限值线路介数因子衡量方案的抗毁性。在此基础上,建立了基于余弦排序理论的多目标电网规划数学模型。引入熵理论确定各指标的权重系数,有效地摆脱了权重取值的主观性。在高维坐标系中,利用待评价方案与理想方案对应的指标有向线段和理想指标有向线段之间的夹角余弦值进行比较,得到综合效益最佳的优化决策方案,为未来智能电网规划建设进行有效的指导。算例分析验证了该方法的有效性和可行性。     

模糊集对分析法应用于计及ATC的多目标电网规划

针对多目标电网规划,提出了基于模糊集对分析法的模型。综合考虑方案的经济性、可靠性和灵活性,使优化方案的综合效益达到最佳。经济性指投资费用,可靠性采用需求方的缺电成本衡量,灵活性首次引用可用输电能力(ATC)来量化。引入灵活性可提高优化方案对未来不确定环境的适应能力,避免不必要的补偿投资。模糊集对分析法对规划方案进行2次对立刻画,评价更加全面。算例证明了该方法的有效性。     

基于TOPSIS法考虑电力安全事故风险的运行规划分负荷方案优化

为综合评价电网运行规划阶段分负荷方案的优劣,构造了一套涵盖电力系统经济性、安全性、可靠性和电力安全事故风险的电网运行规划分负荷方案评价指标体系。该指标体系首次将电力安全事故风险纳入评价考虑,涵盖范围广,能综合反映电网运行规划分负荷的实际需求。在获取各分负荷方案评价指标值的前提下,利用TOPSIS（Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution）方法求解分负荷方案优化这一多目标决策问题,简单实用、可操作性强。实际系统仿真算例验证了     

一种城市防风抗灾保底电网的多目标规划方法

为保障重要电力用户供电安全,提高电网防风抗灾能力,需要对城市保底电网进行规划。提出一种城市防风抗灾保底电网多目标规划模型。该模型以满足重要电力用户供电可靠性为前提,以重要电力用户的供电电源及其相应供电线路的选取为决策变量,以保底电网规模最小和优先纳入电缆线路为联合优化目标。计算过程采用差分进化算法求取全局Pareto前沿最优解集,生成多个备选方案;采用广度优先的搜索算法检验及构建完整网架。分别以简化构建的电网和广东某市中心城区的实际电网为算例进行分析计算,验证所提出模型的合理性和有效性。     

电力市场中基于情景分析的电网规划方案适应性

对电网规划方案进行适应性评估是电网规划工作的一个重要补充。在市场环境下,原有的电网规划方案是否适应未来市场交易的要求,是评估工作面临的新挑战。鉴于电力系统以及电力市场中诸多不确定性因素的影响,本文基于电力市场模拟的原理,将情景分析引入到电力市场环境下电网规划方案的适应性评估之中,并以电价不确定性的分析为例,详细描述了电力市场中对不确定性因素进行情景分析的基本思想、方法、流程。文中采用了情景出现概率及其重要程度两个指标来衡量各个情景的评估次序,为从大量情景中进行高效的筛选提供了一个便捷的途径。将该整体思路应用于东北电网规划方案的评估中,结合东北区域电力市场运营规则,进行了2010年电网规划的市场化模拟与评估。实际应用表明,所提出的评估方法能够很好地筛选出电力市场中的重要情景,为市场环境下电网规划方案适应性评估提供了一个有力的工具,具有较大的实用价值。     

模糊集对分析法应用于计及ATC的多目标电网规划

针对多目标电网规划，提出了基于模糊集对分析法的模型。综合考虑方案的经济性、可靠性和灵活性，使优化方案的综合效益达到最佳。经济性指投资费用，可靠性采用需求方的缺电成本衡量，灵活性首次引用可用输电能力(ATC)来量化。引入灵活性可提高优化方案对未来不确定环境的适应能力，避免不必要的补偿投资。模糊集对分析法对规划方案进行2次对立刻画，评价更加全面。算例证明了该方法的有效性。     

计及节能风险评估的随机规划购电模型

针对确定性的节能评估无法完全满足随机环境下节能降耗管理工作的需要,在节能电力市场模式下建立了计及节能风险评估的电网公司随机规划购电模型。首先,考虑节能电力市场中市场交易网损和煤耗因素,建立了机组单位交易电量节能效益评估指标。在此基础上,借鉴经济学投资组合理论中半绝对离差风险的概念,考虑市场电价、水电机组电量生产和系统负荷电量需求的随机性,建立了电网公司市场购电节能风险评估指标。然后,为实现电网公司市场购电节能风险的优化管理,在随机规划的理论框架内构建了计及节能风险评估的购电模型。模型采用内嵌目标相对占优和Monte-Carlo随机模拟技术的遗传算法求解。最后,以某省级电网公司为例仿真验证了所提节能风险评估指标与购电模型的有效性。     

计入电力系统可靠性与购电风险的峰谷分时电价模型

在电力市场环境下,针对需求侧用户的多时段电价响应,基于电力供给与电力弹性需求平衡关系推导了峰谷分时电价下的电量电价弹性矩阵,以反映用户对电价变化的响应过程。在此基础上,以电网经营企业收益最大化为目标函数,计入可靠性约束、购电风险和线路损耗等,建立了峰谷分时电价模型。该模型通过分时电价的调节即可达到提高电网供电可靠性、减少停电损失,同时增加电网经营企业收益、降低购电风险的目的,使用户和电网经营企业达到双赢。为提高模型求解过程中可靠性指标的更新速度,进一步研究了电力系统可靠性随负荷变化的三次样条插值模型。以IEEE-RTS 79测试系统为例进行算例分析,验证了上述模型、算法的正确性和有效性,并进一步分析了峰谷分时电价下负荷曲线的改善效果及用户停电损失、电网经营企业收益的变化情况。     

零售电力市场下的电网规划模型研究

提出了一种将电力体制改革的目标模式、电网初期投资、电网运行费用、输电阻塞损失、缺电损失以及节点电价等因素的影响转换成投资成本的目标电力市场下的电网优化规划新模型。该模型体现了规划的目的和市场性,因此具有较强的实用性。将该方法应用于某经典算例,通过对3个改革阶段最小投资成本的计算分析,结果表明该方法是合理有效的。该模型对电力体制改革有一定的促进作用,并且对目标市场下电网规划方案和输电电价的制定有一定的指导意义。     

考虑电网脆弱性的多目标电网规划

在基于复杂网络理论进行电网结构脆弱性评估的基础上,建立综合考虑经济性、环境影响因素以及电网脆弱性的多目标输电网扩展规划模型.模型中的电网脆弱性指标结合电力网络本身的拓扑结构和运行状态,衡量电网规划方案下的网络输电能力以及网络对故障的耐受能力.将Pareto非支配排序与差分进化(DE)算法相结合,采用非支配排序差分进化(NSDE)算法对该模型进行求解,通过6节点系统算例验证了NSDE算法在求解多目标电网规划问题中的可行性.算例结果表明,所建立的多目标规划模型可以有效评估规划方案的网络脆弱性,对规划建设坚强的电网具有一定的借鉴意义.     

计及购电成本的电网交易能力研究

在电力市场环境下,考虑购电成本对电网交易能力的影响,建立兼顾电网交易能力和购电成本的多目标交易优化模型,运用模糊建模的方法将多目标优化问题转化为求解最大满意度的单目标非线性规划问题,采用原对偶内点法求解。通过对IEEE-30节点测试系统进行仿真计算,结果表明所提出的多目标交易优化模型,可以在提高交易能力的同时尽量减小购电成本,验证了模型及算法的有效性。     

电力系统节点及线路评估与骨干网架规划

电力系统可靠性是衡量电力系统运行可靠性的重要指标，近年来随着区域间、城市间互济电网的发展以及各电网之间互联程度的不断提高，对电网进行优化规划是提高供电可靠性的有效途径。本文提出一种基于节点和线路的评价方法，综合考虑静态和动态故障下节点和线路的状态；同时，结合对骨干网架规划中多目标优化问题的研究，以提高电力系统运行可靠性评估效率。