考虑需求响应与光伏不确定性的电力系统经济调度

针对光伏不确定性对电网的影响日益增加,该文提出一种考虑需求响应的源网荷经济调度方法。首先以光伏历史数据,利用非参数估计来拟合光伏出力,同时利用蒙特卡洛进行场景表征,并利用基于马氏距离场景缩减技术进行场景缩减;其次,结合随机规划方法,建立考虑需求响应下系统运行成本最小的电力系统源网荷经济调度模型;最后以IEEE39节点模型进行分析,结果表明采用所提出的优化模型可实现对光伏的不确定性调度,并能降低用户用电成本,对未来电力系统需求响应下的多能互补提供理论支撑。     

考虑光伏波动的有源配电网分布式储能双目标优化规划北大核心CSCD

文章针对光伏不确定性出力的场景下合理高效求解分布式储能优化配置方案的问题,建立了基于误差场景模拟法的有源配电网分布式储能优化规划模型。基于节点电压综合灵敏度分析方法进行了储能布点优化,避免了储能选址问题的大规模求解;以配电网综合成本和电压波动总和最小为双目标,构建了分布式储能优化规划模型;采用基于ε-约束法对双目标优化模型进行求解,并计及主观权值修正进行了折中最优解的选取。通过误差场景模拟光伏出力偏离预测值的不确定波动,规避了光伏出力随机性对储能配置方案的影响。通过仿真算例验证了所提分布式储能优化规划方法的有效性与适用性。     

考虑电力系统灵活性的网-储联合规划

高比例可再生能源接入电网使得规划问题更加复杂。提出考虑电力系统灵活性的网-储联合规划方法。分析风电和光伏出力的相关性,采用蒙特卡罗方法生成大量可再生能源发电和负荷场景。基于k-means聚类算法对生成的场景进行缩减,并利用改进的遗传算法确定最优聚类数。通过斯皮尔曼系数筛选典型场景,构建考虑生成概率的典型场景集合。建立以提升灵活性、降低投资成本为目标的双层网-储联合规划模型,并采用灰狼算法迭代求解。算例分析结果表明所提网-储联合规划方案能够有效地提升电力系统灵活性,促进可再生能源消纳。     

计及碳排放成本的输电网与风电分布鲁棒协同扩展规划

构建以风电、光伏等可再生能源为主体的新型电力系统是实现双碳目标的主要方向,但强波动性、高不确定性的大规模风电并网给输电网投资规划带来严峻挑战。为此,在考虑系统碳排放成本的基础上,以输电线路、风电场以及储能的投资成本、运行成本之和最小为优化目标,构建其协同扩展规划模型。为充分量化风电出力不确定性,以风电出力年历史数据为基础,提出数据驱动下两阶段分布鲁棒规划优化模型,第一阶段为基于最恶劣风电概率场景,优化求解综合成本最优决策结果,第二阶段为搜索风电最恶劣场景的概率分布,并采用列与约束算法对两阶段模型优化求解。算例结果表明,通过在所建拓展规划模型中引入碳排放成本,在保障系统安全稳定运行情况下,可有效提升系统对风电资源的合理消纳能力。     

计及风光不确定性的风-光-光热联合发电系统中光热电站储热容量优化配置

传统新能源电站之间联合形式单一且未考虑风光出力不确定性,弃风、弃光现象严重。为此,提出了一种考虑风光不确定性的风-光-光热联合系统的光热电站储热容量优化配置策略,利用电转热技术使风光电站和光热电站有效耦合,明确联合系统框架与原理;采用改进拉丁超立方抽样方法抑制风光出力的不确定性。最后,构建基于风光出力典型场景的光热电站储热容量双层优化配置模型,并进行算例求解,结果表明所提方法显著降低了系统总投资与运行成本,提高了清洁能源消纳能力。     

光储充一体化电站优化策略研究

光储充一体化电站利用光伏和储能平衡电动汽车充电负荷,有效降低大规模电动汽车对电网资源的占用。本文针对光储充一体化电站的规划需求,建立了光伏、基于寿命预测的储能模型,以最大化光储充一体化电站的净收益为目标,以设备运行和功率平衡为约束,建立了光储充一体化电站设备优化配置模型,并采用遗传算法进行求解,最后通过某光储充一体化能源站为研究对象验证该方法的有效性。     

基于自适应SMPC的梯级水-风-光互补系统多目标优化调度

为抑制风电、光伏的波动性,文章建立了梯级水-风-光互补系统的多目标优化调度模型,同时考虑了调度成本与水电出力波动性,提出了一种基于自适应随机模型预测控制的梯级水-风-光高效协调优化方法。该方法利用场景削减技术,进一步抑制风光出力不确定性,并采用自适应变权重方法自动调整多目标权重系数。文章比较了方法改进前、后以及梯级水电站数量对互补系统优化调度结果的影响。系统仿真表明,所提自适应（Stochastic Model Predictive Control, SMPC）方法,可有效抑制风电、光伏的不确定性与波动性,提高水电出力的可靠性与稳定性     

基于混合整数二阶锥规划的考虑需求侧响应虚拟电厂优化调度

从技术型虚拟电厂角度考虑内部网络运行约束和安全约束,建立计及配电网灵活性和经济性的技术型虚拟电厂优化调度模型。在电力市场环境下,建立灵活性指标以保证系统各个时段运行有充足的灵活性裕度。同时基于阶梯式弹性方法构建价格型需求响应,引导用户响应风、光出力和电力市场电价的变化。采用场景法构建风、光出力的随机不确定性,并优化极限场景以确保其灵活性。基于二阶锥凸优化理论和Big-M方法,将该文模型中非凸非线性条件松弛为混合整数二阶锥规划问题以更加有效求解。最后,基于仿真结果验证了该文模型的有效性和合理性。     

基于KF-MPC的光储系统双调节反馈优化控制方法

利用储能技术能够有效平抑光伏功率波动,提高光伏输出功率的稳定性。该文提出一种基于卡尔曼滤波-模型预测控制(KF-MPC)的光储系统双调节反馈优化控制方法,即将卡尔曼滤波和模型预测控制相结合,采用双调节反馈控制实现光储系统的优化控制。在卡尔曼滤波器中引入滤波调节因子,通过自适应调节卡尔曼滤波增益使储能系统在不同工况下有效平抑光伏功率波动。在模型预测控制器中以储能出力最小、荷电状态最优以及光伏波动率最低为目标,通过模型预测控制滚动优化得到储能系统最优出力和最佳荷电状态。通过对某光储电站实际运行数据分析可知,该文所提出的控制策略在平抑光伏功率波动的同时还可有效延长储能系统使用寿命,具有工程应用前景。     

计及时间相关性的微能源网鲁棒规划方法

微能源网以能源的梯级利用为原则,可实现风、光等多种新能源的高比例消纳,满足区域内电、热、冷等多种能源需求。微能源网中存在新能源出力与冷、热、电负荷的多重不确定性。为增强系统规划结果的鲁棒性,常采用不确定集表述新能源出力与多种用能需求的不确定性,实现针对微能源网的鲁棒规划设计,往往使系统规划结果过于保守,降低系统经济性。为克服以上问题,规避实际运行中不可能发生的场景,降低系统规划结果的保守性,文章提出一种考虑时间相关性的微能源网鲁棒规划模型。该模型在计及多重源荷不确定性的基础上,进一步考虑新能源出力与冷、热、电负荷的时间相关性。通过算例对传统不确定集与所提出的改进不确定集进行对比分析,验证了所提模型及方法的优越性和有效性。     

光储充一体化电站优化配置方法

电动汽车对于推动节能减排具有巨大作用,但大规模电动汽车接入电网后,其充电负荷会给电网带来短时负荷冲击,影响电网安全运行.光储充一体化电站可利用光伏和储能来平衡电动汽车充电负荷,有效降低大规模电动汽车充电对电网资源的占用.针对光储充一体化电站的规划需求,首先建立了光伏模型和基于寿命预测的储能模型,然后以最大化光储充一体化...     

计及负荷需求响应的并网家用光伏系统协同优化调度

针对未充分利用负荷的需求响应而限制家用光伏系统经济调度问题,提出计及负荷需求响应的协同经济调度策略,实现源荷协同调度。首先,建立负荷需求响应模型,对家用负荷进行需求响应处理;其次,考虑光伏出力不确定性,构建计及用户售电收益、购电费用、政府补贴、运维费用和光伏系统建设成本的并网家用光伏系统优化调度模型;然后,提出以动态联络线传输功率为优化变量,结合拉丁超立方采样、场景削减及改进粒子群算法的优化方法求解该模型。最后,结合典型算例验证所提模型和方法的有效性。     

抽蓄联合全可再生能源孤岛微网配置优化模型

针对全可再生能源孤岛微电网中的源荷功率平衡问题,研究基于抽水蓄能快速启停和强调节能力的风-光-抽蓄联合孤岛微电网电源与储能系统容量配置多场景鲁棒优化方法。针对海岛负荷需求特性及可再生能源、抽蓄资源分布特性,研究了适用于海岛的包含风、光、抽蓄和蓄电池组的孤岛微网拓扑结构模型;考虑海岛抽水蓄能及蓄电池电能储放特性、可再生能源出力不确定性以及岛内负荷需求不确定性,研究了微网功率协调优化方法,建立以孤岛微网成本最小为目标的容量配置鲁棒优化模型及其求解算法。以某海岛的实际负荷需求及可再生能源发电资源数据为基础的仿真结果表明,文章所提出的抽蓄联合孤岛微电网的容量优化配置方法,在实现经济性目标的同时,可以有效地提升可再生能源利用率和微网在多种场景下的运行可靠性。     

基于极限场景集的多类型能源鲁棒调度模型

风电、光伏发电等间歇性新能源的并网给电网发电调度提出了新要求。新能源消纳主要依赖于可控机组的旋转备用容量,但足以保证系统安全的备用量不易精确获取。对此,采用场景法描述新能源出力的不确定性,建立了基于极限场景集的日前鲁棒调度模型。该模型考虑新能源在波动范围内的所有出力情况,使得调度计划在取得经济最优的同时也能保证电网的安全性。为使模型具有普遍适用性,该模型考虑了水、火、风、气、光、核、抽水蓄能的多种类型能源。最后,结合某省级电网实例,证明了本文方法在经济性和安全性上的优势。研究成果可为新能源并网发电调度提供参考。     

考虑风荷不确定性的大用户直购电鲁棒区间优化调度

该文以发电企业运行效益最优为目标,使用鲁棒区间优化方法对风电出力进行建模,用基于价格的需求响应对负荷不确定进行建模,建立考虑风电和负荷不确定性的大用户直购电鲁棒区间优化调度模型。最后,通过Matlab和CPLEX求解目标函数,验证所提模型的有效性和可行性。     

响应电网调度需求的光伏发电系统建模及运行控制研究

针对现有光伏仿真模型无法执行电网调度指令的问题,提出响应电网调度需求的光伏发电系统建模及运行控制方法。根据不同容量光伏系统组成结构搭建了基于DIg SILENT的适用于不同容量的并网光伏发电系统模型,以光伏发电系统响应电网有功需求时间最小化为期望目标,考虑光伏发电系统出力的随机性,通过调整直流电压控制信号响应电网调度需求,利用控制模块中的有功出力限制满足并网点频率约束条件,采用电导增量法优化了MPPT控制策略。仿真结果表明,在有电网调度需求时构建的模型能够快速地响应电网调度指令,在无调度需求时能够很好地实现最大功率跟踪或限制有功出力以满足并网点频率约束。     

考虑实时需求侧响应的光储充电站容量优化配置方法

针对光储充电站参与实时需求侧响应的经济性评估问题,提出考虑实时需求侧响应的光储充电站容量优化配置方法。首先,考虑电网频率响应需求,在满足负载需求的基础上通过优化光储系统充放电行为建立充放电策略;然后,考虑锂电池不同荷电状态（SOC）下的充电功率非线性特点,建立储能电池充电功率分段线性化模型;最后,以光储系统全寿命周期内部收益率最大化为经济性评估指标,建立双层规划模型。算例分析表明,所提算法可使光储充电站实现较高收益水平。     

考虑用户价格需求响应的光-储充电站容量配置与定价方法研究

考虑基于价格的用户行为选择,提出一种计及用户价格型需求响应的光-储充电站容量配置与定价方法,分别以充电站运营商和电动汽车用户为上、下2层问题的主体,建立双层优化规划模型。利用线性化方法和KKT条件将问题转化为单层混合整数线性规划。最后,为了验证所提模型的有效性,通过算例分析得出规划运行方案,对比不同方案,结果表明通过制定合理的价格控制需求响应的手段可有效提高充电站的经济效益。     

考虑复合储能电站接入的电网日前-日内两阶段滚动优化调度

为提高电力系统对光伏的接纳能力,降低光伏波动对电力系统运行的影响,提出一种考虑电池储能-抽水蓄能复合储能的电力系统日前-日内两阶段“源-储-荷”协调优化调度策略。首先,在日前调度模型中,以最小化系统总运行经济成本为目标,综合复合储能资源和负荷侧各类需求响应资源对电网进行双端协调优化。然后,在日内短时间尺度上,供需双端协调优化机组出力与需求侧响应,充分发挥抽水蓄能的调峰能力以及电池储能对光伏波动的抑制作用。所提模型通过CPLEX软件求解,算例结果验证了该模型能协调优化系统内各类可调节资源,有效降低系统弃光率。     

考虑风光不确定性的综合能源系统容量-成本两阶段规划优化研究

针对综合能源系统规划面临可再生能源波动性强、出力不确定性等问题,文章提出了一种考虑风光不确定性的综合能源系统容量-成本两阶段规划优化方法。首先,运用拉丁超立方抽样生成基础风、光场景集,并基于改进的k-means算法进行场景削减;其次,以运行成本最低、碳减排最优、污染物减排最优构建多目标优化模型;最后,提出系统容量-成本两阶段规划优化求解策略,并选取南方某商业园区进行规划仿真。仿真结果表明,文章所构建的综合能源系统两阶段规划模型能够在保证系统经济性的同时兼顾环保性,并满足用户多种用能需求。