风电时间相关性多面体不确定性建模与鲁棒机组组合优化

建立考虑风电时间相关性的多面体不确定性模型,提出一种新的鲁棒机组组合模型。首先,利用椭圆生成思想来表示风电的时间相关性,得到相关性轴线和中心点,以此建立风电时间相关性约束方程。然后,将相关性方程引入多面体不确定性一般方程之中,形成风电时间相关性多面体不确定模型。在此基础上,建立基于风电时间相关性多面体不确定性的鲁棒机组组合模型,同时采用C&CG算法解决考虑风电时间相关性的多面体不确定性鲁棒机组组合问题,并解决双线性问题。最后,针对IEEE 118节点系统进行仿真实验,验证了所提鲁棒机组组合方法的有效性。     

考虑风电不确定性和机组故障停运风险的两阶段鲁棒机组组合

发电机故障停运是电力系统运行中的不确定事件.目前在含风电鲁棒机组组合中考虑机组故障停运的方法,不同程度地忽略了机组故障停运的概率特征,难以较好描述机组故障停运风险.在含风电鲁棒机组组合模型的基础上,引入电量不足期望以量化机组故障停运风险,基于成本收益分析建立了考虑风电不确定性和机组故障停运风险的两阶段鲁棒机组组合模型,...     

考虑CVaR的机组组合和多场景备用决策联合优化

  目的  为提高可再生能源消纳水平以及衡量其出力不确定性带来的风险,该文以特性各异电源互补协调调度作为提升系统运行经济性和促进可再生能源消纳的手段,并针对系统内可再生出力和负荷的波动性,引入条件风险价值（conditional value-at-risk,CVaR）理论,量化其不确定性对系统调度运行时产生的风险。  方法  利用多场景技术模拟系统不确定性,建立考虑条件风险价值（CVaR）的机组组合和多场景备用决策联合优化模型,将风险水平限制在可接受的前提下,追求系统运行成本最小。最后在通用代数建模系统（the general algebraic modeling system, GAMS）平台上编程,并调用混合整数线性规划CPLEX求解器进行求解。  结果  仿真计算表明,不同类型电源的机组组合和备用决策能有效提高系统运行经济性、可靠性和可再生能源消纳水平。  结论  基于改进IEEE 24和某省实际电网的算例分析验证了所提模型和方法的合理性和有效性。     

含分布式发电并网虚拟发电厂鲁棒优化经济调度方法

文章基于鲁棒优化理论建立了虚拟发电厂最优经济调度模型。首先以虚拟发电厂发电净收益最大为目标函数,计及出力计划约束、机组运行约束、机组启停约束、储能运行约束等必要约束条件建立系统优化运行模型;然后考虑风光出力区间不确定性,以风光出力为自然决策者,以虚拟发电厂为系统决策者,分别制定博弈策略和支付,建立虚拟发电厂最优经济调度鲁棒优化模型,并对其Nash均衡点进行分析;基于两阶段松弛法将所建立的鲁棒优化模型转化为有限可解的步骤;最后通过一个算例验证了所建立的模型在制定虚拟发电厂运行计划方面的经济优势。     

多形态冷热负荷平抑风电不确定性的鲁棒优化方法

风电不确定性所引起的弃风和功率波动,成为限制风电大规模并网的关键因素。针对冷热负荷响应速度快且聚合容量大的特点,分析了包含分散式冷热负荷和集群式冷热负荷的多形态冷热负荷模型。为研究多形态冷热负荷平抑风电不确定性的鲁棒优化方法,以消纳风电和平抑风电功率波动为目标,对分散式冷热负荷功率和集群式冷热负荷功率进行优化,建立多形态冷热负荷两阶段鲁棒优化模型,并利用CCG算法对模型求解。最后,以IEEE39节点系统建立仿真模型,对鲁棒优化方法进行仿真分析。结果表明,多形态冷热负荷两阶段鲁棒优化方法能够有效平抑风电不确定性。     

风电随机条件下鲁棒安全区间经济调度研究

针对未考虑风电出力不确定性的传统确定性调度模式不利于风电消纳的问题,利用鲁棒区间经济调度方法,以风电场的允许出力区间下限与预测置信区间下限相等为边界条件,将风电场的允许出力区间上限作为优化参数,在保证系统安全性的基础上兼顾风电的渗透率,以常规机组的燃料成本最小化和风电场允许出力区间最大化为目标函数,建立了考虑网损的鲁棒区间经济调度模型,并采用改进μ约束处理技术的差分进化算法对模型进行求解。最后,通过IEEE30节点测试系统分析了不同装机容量下及不同目标函数和风电场允许出力区间约束下风电消纳情况,验证了所提鲁棒区间经济调度模型的有效性。     

大型光伏电站电压故障鲁棒在线诊断模型

当具有一定规模的光伏电站接入区域电网的某一节点后,由于电网和光伏电站运行特性的不确定性,导致电网与光伏电站间产生复杂的相互影响,对并网点电压故障的诊断造成困难。针对该问题,文章提出了基于光伏电站并网点两侧等值阻抗模对比的并网点电压故障在线诊断模型。在考虑光伏电站侧和电网侧等值阻抗模测量不确定性的前提下,基于阻抗模模型建立了并网点电压故障鲁棒M估计在线判别模型;在阻抗模测量尺度的鲁棒标准化基础上,建立了电网侧与电站侧阻抗模差值的鲁棒M估计模型。根据两侧阻抗模的实时测量值,给出了阻抗模测量时刻的最优阻抗模差值判据,并以此为光伏电站并网点电压故障诊断判据。文章建立10机39节点仿真模型并进行仿真计算,仿真结果验证了所提出的基于阻抗模的并网点电压故障鲁棒在线诊断模型的有效性。     

含多个风电场的穿透功率极限概率值计算及置信区间估计

考虑了不同地域的风速变化和负荷波动,并计及发电机组和输电线路随机故障的不同场景,采用蒙特卡罗方法进行状态抽样;构建含多个风电场的风电机组容量优化模型进行优化分析;为贴近系统未来实际运行情况,引入基于一定置信概率下风电场最大机组容量的区间值估计;IEEE30节点算例分析表明:在不同地点同时接入风电机组的效益将优于在同一地点集中接入的情况,风电场穿透功率极限区间估计更加易于适应系统未来运行状态的不确定性,从而验证了该文提出的模型和方法的可行性和正确性。     

考虑风光不确定性的分布式能源集成虚拟电厂收益-风险均衡模型

文章将风电场、光伏发电、小水电站等分布式能源聚合为虚拟电厂,并考虑价格型需求响应负荷及激励型需求响应负荷,以运营收益最大化为目标,综合考虑负荷供需平衡约束、机组运行约束以及旋转备用约束等,构建虚拟电厂常规调度优化模型,利用条件风险价值法(CVaR)和鲁棒随机优化理论构造虚拟电厂风险规避优化模型。最后,以独立微电网作为实例对象,验证了模型能够在最大化经济效益的同时,最大化利用清洁能源,合理控制运营风险,实现虚拟电厂最优化运营。     

园区综合能源系统电/热/冷多元异质储能鲁棒优化配置

提出了一种考虑可再生能源和电/热/冷负荷不确定性的综合能源系统储能鲁棒配置方法。首先,基于能源集线器模型,建立电/热/冷储能配置通用模型。其次,在确定性模型的基础上建立电/热/冷储能两阶段鲁棒配置模型,模型上层为储能规划问题,模型下层为IES运行问题。建立不确定性参数集合,为了控制模型鲁棒性,该集合从不确定性参数的数量维度和时间维度两方面分别引入鲁棒测度。最后,利用C&CG算法将模型分解成主问题和子问题迭代求解。算例证明了所提方法的有效性。     

考虑风电和光伏出力不确定性的日调度优化方法

文章采用一种改进的序列运算算法建立风电及光伏出力的不确定性综合模型,并将该模型引入调度优化问题中,建立了计及CO2排放费用及备用出力费用影响的考虑风电和光伏出力不确定性的日调度优化模型。采用机会约束理论处理含风电及光伏出力的不确定性约束,提出了一种离散粒子群与连续粒子群混合的智能算法求解该模型。最后,通过包含风电场和光伏电站的IEEE39节点算例,对所提模型以及算法进行了仿真分析,验证了数学模型和优化算法的环保性、经济性和有效性。     

基于条件风险价值的综合能源系统低碳运行

为了减少综合能源系统（integrated energy system，IES）运行过程中的碳排放，提出一种基于条件风险价值（conditional value at risk，CVaR）的IES低碳调度模型。首先，利用CVaR理论评估IES中不确定性带来的风险，并引入碳交易机制，将碳交易成本纳入目标函数，综合考虑各种设备的约束，建立了低碳经济调度模型；其次，采用yalmip + cplex优化软件对模型进行求解，算例验证了此模型的经济性和低碳性；最后，分析了耦合设备和储能设备容量变化对调度结果的影响，可为IES低碳运行提供参考。     

考虑需求响应和有功损耗的含可再生能源配网节点边际电价

文章提出了一种考虑需求响应和有功损耗的节点边际电价模型;考虑有功损耗的确定性和节点边际电价模型,提出了网损灵敏度因数。针对可再生能源接入配网对节点边际的影响进行了分析和建模,并建立了需求响应模型;建立了以有功损耗最小为目标的节点边际电价模型,并计及约束条件;针对概率场景,采用2m点估计法对模型进行求解。最后采用IEEE33节点模型对算例进行了仿真分析,验证了所建模型的有效性。     

计及不确定性的主动配电网分布式能源多时间尺度消纳方法

主动配电网分布式能源消纳模型对于提升系统经济性和可靠性有着重要意义。文章提出了计及不确定性的主动配电网分布式能源多时间尺度消纳方法,通过不同时间尺度的配合提升主动配电网的分布式能源消纳水平。该方法首先在日前消纳尺度中考虑了分布式能源出力的不确定性,采用随机机会约束规划理论进行建模,考虑到最大化分布式能源消纳率和最小化系统综合运行成本建立多目标函数。考虑到置信度水平,将目标函数采用机会约束形式表示,将最优化模型转化为对乐观值的最大化。所建立的最优化消纳模型还计及节点电压约束、储能模块运行约束、消纳约束等必要约束条件;然后针对分布式能源出力在实时运行中的偏差,采用合理的策略进行不平衡功率调整;最后基于混沌粒子群算法设计模型求解流程,通过对以IEEE33节点系统为基准的典型主动配电网制定消纳策略,验证了模型的有效性。     

计及风电条件风险价值的鲁棒柔性超前调度

提出一种考虑大规模风电并网的超前优化调度方法,引入风电条件风险价值来评估风电消纳风险。建立基于鲁棒优化的柔性超前调度模型,以平衡运行成本与风电条件风险价值。根据该模型,对AGC机组的基点功率、参与因子、柔性容量进行协同优化,还可得到各风电场输出功率的可容许区域。提出一种基于大M法和分解法的求解双线性规划模型的高效算法。所提模型及算法结合鲁棒优化与随机优化的优点,在保证计算效率的同时,可避免鲁棒优化的过度保守。仿真结果验证了所提模型及算法的有效性。     

以电网侧储能提升高比例可再生能源区域系统的可用输电容量

可用输电容量是电力交易可靠性的重要指标,已得到了广泛的应用。文章评估了电网侧储能对区域系统可用输电容量的影响,提出了一种考虑储能系统负荷转移能力的两阶段ATC评估框架。该架构在第一阶段建立了发电机和储能联合调度的日前机组组合模型,并基于场景的随机规划方法来描述可再生能源和负荷的不确定性。架构在第二阶段利用实时ATC模型,量化联络线功率的实时交易的最大传输容量。通过对IEEE 14节点,IEEE 30节点系统的算例研究分析表明,文章所提架构可以促进可再生能源消纳,增大了实时的区域可用输电容量。     

协调系统经济运行与安全风险的含风电电力系统有功实时调度

为保证风电安全消纳,系统有功实时调度需要应对风电强波动性和网络安全运行之间的矛盾,实现对系统经济成本和安全风险的协调统筹,提升调度计划对不确定性扰动的防御能力。为此,对风电波动和输电线路N-1事故进行不确定性数学建模,并以随机扰动发生的概率和严重度分析为量化分析手段,建立含风电电力系统的有功实时风险调度模型,以降低系统在不同运行状态下的运行风险总量为目标,制定未来调度时段内的机组实时出力计划,从而实现对系统经济成本和安全风险的有机协调。对IEEE 30节点测试系统的仿真分析,验证了所提模型方法的合理性和有效性。     

基于混合算法的配电网中电池储能的多目标优化配置研究

基于随机会约束规划理论,计及系统的不确定性因素提出配电网储能电站多目标选址定容模型。首先分析配电网的经济性和可靠性特征,接着基于随机机会约束规划建立储能电站的优化模型。采用二进制粒子群算法和改进粒子群算法的混合算法对模型进行求解。最后利用研究模型,结合IEEE 33标准节点系统建立配电网储能电站优化算例,对离网模式和并网模式2种模式进行仿真,对优化配置结果进行对比和分析。     

基于随机潮流的高比例新能源接入配电网的极限线损分析

高比例新能源的接入使得配电网潮流具有波动性和不确定性,系统不确定性潮流将影响配电网极限线损准确计算。针对含高比例新能源的配电网,分析新能源出力及负荷的概率模型。结合对称采样无迹变换算法,建立计及新能源出力和负荷随机性的配电网极限线损模型。对基于随机变量相关性采样获得的样本点线损计算,经加权处理后得到配电网线损的概率特征。最后,以IEEE 69节点系统和某县配电网为例,选用蒙特卡洛模拟方法做对比,验证了该模型的可行性。     

基于改进GA的配电商多市场购电策略研究

引入条件风险价值（conditional value at risk,CVaR）作为市场风险的度量因子,建立了以最大化期望收益为目标的配电商多市场购电决策模型,分析了期权和可中断负荷（interruptible load,IL）对购电组合的影响。算例结果表明：期权和IL能有效地降低配电商的购电损失,期权价格、IL补偿价格和配电商的风险厌恶态度对购电组合策略有显著影响．CVaR作为一致性的风险测量工具,可较好地应用于电力市场中的风险管理。