基于拟态物理学优化算法的微电网功率优化

考虑天气等因素对微电网有功功率平衡的影响,计及电力市场环境下的需求侧响应,将微电网负荷分为高赔偿可中断负荷(ILH)与低赔偿可中断负荷(ILL).在保证微电网功率平衡以及满足潮流、电压、频率偏移和开关损耗等约束的前提下,以微电网总收益最大为目标函数,建立考虑切负荷操作的微电网功率优化数学模型,并利用拟态物理学优化(APO)算法进行求解.微电网14节点系统的仿真结果验证了所提算法的有效性.     

实用化的激励性可中断负荷最优补偿定价模型

针对现有激励性可中断负荷合同模型难以兼顾效率与实用性的问题,应用非线性定价理论,基于用户可中断负荷成本函数,引入信息显示与激励机制,提出了一种分段式补偿价格形式的实用化多选项可中断负荷合同,构造了一个最优的中断量和补偿定价模型。该模型能够引导用户自愿披露真实信息,实现负荷中断的最优配置的同时,较好地协调效率与实用两者之间的关系。算例验证了该模型的正确性和有效性。     

考虑响应不确定性的可中断负荷参与系统备用配置的协调优化

在实施可中断负荷项目时,因用户消费行为、客观条件等因素,造成了用户响应程度存在着不确定性,且其不确定性的大小与激励程度有直接联系,这种不确定性的大小最终影响整个系统的可靠性供电指标。构建考虑不确定性的可中断负荷响应模型,利用可中断负荷与备用的协调优化模型确定不同可靠性供电指标要求下的系统最优备用容量与不确定性可中断负荷配置关系。IEEE-RBT 6节点算例结果表明,大量用户响应具有明显的集群效应,有助于弥补单个用户响应的不确定性,并且在不同的可靠性要求下,优化模型中发电机备用与可中断负荷备用的配置具有不同的特点,体现了经济性和可靠性的协调,从而能够更合理地优化资源配置。     

节能减排下发用电两侧主备用资源联合优化

发电侧和需求侧资源的优化配置不仅可提高系统运行的经济性,还可减少资源的浪费和污染物的排放,实现社会效益的最大化。根据需求侧可中断负荷可以参与系统备用的思想,考虑发电机组污染物排放费用,建立了一种基于最优潮流的主备用资源联合优化模型,研究了按发电机组停运确定系统最优备用容量以及可中断负荷参与系统备用对市场运行费用的影响。IEEE14节点算例表明,按发电机组停运确定系统备用容量减少了备用成本,优化了备用容量分布;可中断负荷参与备用虽然增加了系统备用成本,但减少了污染物排放费用,降低了系统总运行成本。     

考虑可中断负荷的风电接入系统旋转备用双层优化方法

风电接入规模的不断扩大加大了电力系统的波动,使得电网需要配置更多的旋转备用(spinning reserve,SR)抑制电力系统波动与电网等效负荷预测偏差,传统以固定比例配置常规机组旋转备用容量的方法经济性差且未考虑系统内其他资源。考虑辅助服务市场进一步开放以及可中断负荷特性,将可中断负荷与常规机组一同参与辅助服务市场,文章提出了一种考虑可中断负荷的旋转备用双层优化方法。该方法以时间为尺度,上层优化日前协议签订的容量成本,下层优化日内实时调用成本,构建优化总期望成本的双层优化目标函数,基于序列化建模思想将系统等效负荷预测偏差离散化得出相应决策期望值,通过商用软件CPLEX求解目标函数获得各时段可中断负荷与常规机组最优备用容量。最后以新疆某地区实际运行数据进行算例分析,验证所提方法的可行性。     

计及可中断负荷对现货电价影响的供电商负荷削减策略

供电商实施可中断负荷管理的主要收益来自负荷需求水平的变动对现货电价的影响。使用条件风险价值作为风险度量工具,建立了同时考虑低电价可中断负荷合同和高补偿可中断负荷合同的供电商负荷削减决策模型,使用基于蒙特卡洛随机模拟的遗传算法对模型进行了求解,分析了不同负荷需求水平下供电商的负荷削减策略。结果表明:考虑可中断负荷对现货电价影响时供电商的负荷削减策略将更加激进,高补偿可中断负荷总是在低电价可中断负荷的削减量达到合同规定的最大值后才开始实施;利用低电价可中断负荷和高补偿可中断负荷的经济互补特性可获得比单独实施任何一种中断管理方式更大的收益。     

基于可中断负荷的动态潮流优化模型分析

潮流优化可作为实现可中断负荷的一种工具,文章介绍了是用最优潮流算法来解决可中断负荷的设置问题,它在考虑到了电网约束的基础上使选择合适的中断负荷成为可能。这个模型为解决一些与最优规划以及负荷中断相关的重要问题,比如提前通知中断负荷用户,短期以及长期的电价折扣,以及为进行中断负荷而产生的用户成本,还有系统安全等,提出了一个可解析的架构。     

最优潮流框架下基于影子价格的可中断负荷最优调度模型

在最优潮流框架下,以实施可中断负荷管理为目的,提出了基于影子价格的可中断负荷最优调度模型。该模型以系统总成本最小为目标函数,采用模拟可中断电价的方法,得出不同可中断电价下系统的最优负荷中断量以及系统总成本。结果显示,可中断电价小于影子价格时,系统总成本较高是因为发电成本较高,可中断电价大于影子价格时,系统成本较高是因为中断补偿成本过大,发电成本和中断补偿成本此消彼长。当可中断电价与影子价格相等时,发电成本和中断补偿成本恰好达到动态均衡,系统总成本也达到最小,此时的负荷中断量也是最优的负荷中断量。据此,可中断电价小于影子价格时应增加负荷中断量以降低系统总成本,可中断电价大于影子价格时应增加发电出力以降低系统总成本。IEEE30节点系统的仿真试验,证明了该模型的正确性和合理性。     

Pool模式下可中断负荷对电价的影响分析

电力生产调度中,可中断负荷参与调峰有利于电力系统资源的优化配置。分析比较了联营体（Pool）模式下实施可中断负荷用户和调峰机组的调峰成本,建立了可中断负荷成本模式,分析了可中断负荷参与电力调度后对系统边际电价的影响,并进行算例分析和验证。     

基于多时段IL用户优化调度的配电网TSC均衡提升策略

可中断负荷的管理作为配电网的一种调度手段,研究其对配电网供电能力的影响具有重要意义。目前研究仅涉及在加入用户分级后配电网的供电能力是否有所提升以及能够提升多少,尚不能有效地管理利用负荷以及实现可中断负荷在提升供电能力方面的电力资源的有效分配。以单位时段配电网供电能力值为优化变量,以计及可中断负荷后配电网TSC的曲线形状与日负荷曲线形状相似度最高和配电网各时段的供电能力最大为优化目标,建立可中断用户调度优化模型。针对模型采用遗传算法求得Pareto最优解集,并采用基于DM层次分析法进行决策,选出最满意的调度方案。通过算例验证了所提模型和算法的有效性。     

低电价与高赔偿2种可中断负荷的协调

可以按对用户的补偿方式,将可中断负荷（IL———interruptible load）分为停电前低电价补偿和停电后高赔偿2类。迄今为止,对低电价IL与高赔偿IL的研究一直是孤立的。为有效遏制用户侧的市场力,提高备用容量配置和稳定控制的经济性,应充分利用这2种方式的不同经济特性及其互补性。为此,从风险管理观点提出这2种IL的协调模型和优化算法,使对低电价IL的确定性补偿与对高赔偿IL的风险补偿之和最小,其中暂不涉及与发电侧备用市场的协调。仿真验证该模型的合理性和算法的有效性。     

需求价格弹性对发电侧备用容量配置的影响

需求价格弹性PED (price elasticity of demand)通过影响可中断负荷IL (interruptible load)成本进而影响到发电侧备用容量RCGS (reserve capacity of generation side)的配置,然而迄今为止,从风险角度有关量化PED对RCGS配置影响方面的研究一直被长期忽视。为此,在基于微观经济学消费者剩余理论建立IL成本的基础上,将PED引入到IL停电赔偿风险中,并基于风险管理与协调优化观点提出了市场环境下配置RCGS的数学模型,通过仿真量化分析了PED对RCGS配置的影响。仿真结果表明了增加PED将有利于减少RCGS的最优配置量以及为此所付出的代价。     

考虑双边效益的可中断电价建模和应用研究

设计合理可行的可中断电价是实施可中断负荷管理的关键核心内容,在对实施可中断负荷管理各参与方的实施成本和效益分别进行计算分析的基础上,首先分析出方案实施后各参与方对可中断电价补偿标准的接受程度以及量化出各方可接受的临界值标准,在此基础上进一步构建出考虑了实施可中断负荷管理后各参与方实施成本及效益的可中断电价优化模型,最后以贵州省安顺地区电网为算例进行模拟测算和分析,测算结果验证了该可中断电价模型的可行性及有效性。     

计及大容量燃煤机组深度调峰和可中断负荷的风电场优化调度模型

从含大规模风电场的电网经济运行角度出发, 提出了一种计及大容量燃煤机组深度调峰和可中断负荷的优化调度模型。该模型首先从机组煤耗特性、单位发电容量补偿费用以及机组寿命损耗3个方面定义了深度调峰费用,从负荷备用费用和实际发生的负荷损失补偿2个方面定义可中断负荷费用,建立以深度调峰费用、可中断负荷费用及网损费用之和最小的优化目标,利用内点法对含风电场的电网调度模型进行优化。以新英格兰测试系统为例,分析了4种典型场景下的负荷及费用情况,最后给出了日前调度计划优化结果,结果显示节省费用达4.9 %,验证了所提算法的可行性和有效性。     

可靠性需求市场中用户的风险决策

市场环境下,用户的身份按其参与市场的方式可分为用电容量的需求方和备用容量的供应方2类。为提高用户收益,该文在对这2种容量不同收益特性及其互补性进行分析的基础上,基于风险管理观点与协调优化理念,提出基于风险的用户可靠性需求决策模型,使用户参与用电市场的确定性收益与参与备用市场的风险性收益之和最大。为加快寻优速度,提出基于灵敏度技术的优化算法。仿真结果表明用户可靠性需求过高或过低都不合适,而应存在最优值。     

引入保险机制的可中断合同设计

电力市场环境下,可中断负荷资源的有效调度,不仅有赖于可中断负荷合同的承诺,而且有赖于可中断负荷的积极响应。文中将保险机制引入可中断合同设计中,电力公司根据系统需求和用户申报的可中断能力与信誉度,确定可中断负荷保险金和赔偿金,签订可中断合同。这一机制将促进用户提高自身的信誉度,降低其违约概率,以减小支付赔偿金的可能性,实现用户对可中断负荷资源的可靠提供。通过算例验证了在可中断合同中引入保险机制的有效性。     

计及负荷预测误差的可中断负荷优化管理

综合考虑了在可中断负荷管理中存在的电力公司与用户信息不对称性、用户潜在的违约概率以及负荷预测误差等问题,创建了计及负荷预测误差的可中断负荷优化管理模型.该模型应用委托一代理理论来解决信息不对称问题,采用模糊概率理论求解包含违约惩罚的中断补偿,分析了负荷预测误差修正对电力公司支出的影响.算例证明,该模型能够激励用户上报真实的中断类型以获得最大补偿;促使用户减小违约概率从而增加其所获补偿;同时,引入负荷预测误差修正之后,可以减少电力公司的支出,有利于电力公司降低由负荷预测误差带来的市场风险.