计及需求侧响应的含风电场的输电系统规划

对于包括大规模风电的电力系统,风电出力的随机性和间歇性对系统调节能力和备用容量提出了更高的要求。采用需求侧响应来应对风电出力波动,通过可中断负荷和价格激励机制实现对负荷的"削峰填谷",可以在相当程度上避免风电出力波动给电力系统安全性和经济性带来的负面影响,而这些措施应该在输电系统规划阶段就适当考虑,以最大程度改善电力系统的运行效率。在此背景下,提出计及需求侧响应的含风电场的输电系统规划方法。具体地,提出了考虑需求侧响应的含风电场的输电系统两层规划模型,其中综合考虑了输电投资成本、需求侧响应成本和弃风成本。之后,采用粒子群算法和原对偶内点法相结合的混合算法对所构造的优化模型进行求解。最后,用18节点和46节点算例系统说明了所提模型与方法的可行性和有效性,并分析了考虑需求侧响应后对含风电场的输电系统规划的影响。     

计及尖峰电价机制的短期负荷预测研究

针对需求响应的实施对电力系统短期负荷预测带来的新挑战,本文构建了计及尖峰电价需求响应机制的电力系统短期负荷预测模型。研究了基于尖峰电价的需求响应机理,依据基于消费者心理学的用户响应模型,对实施需求响应后的负荷序列进行模拟。同时,构造了Elman神经网络短期负荷预测模型,由于Elman神经网络的承接层反馈使其具有较好的动态存储功能,使模型对非线性负荷序列具有良好的预测性能,并给出实际算例进行仿真分析。仿真结果表明,采用计及尖峰电价需求响应机制的Elman神经网络预测模型,能较准确预测在需求响应策略影响下负荷曲线的变化,最大相对误差为4.34%,平均绝对误差为2.14%;而未考虑需求响应的Elman神经网络预测模型,预测精度明显较低,其最大相对误差为10.76%,平均绝对误差为6.71%,说明将需求响应作为影响因素的预测模型可有效提高模型的预测精度。该研究为计及需求响应的短期负荷预测提供了理论依据。     

冰雪灾害下的电力系统安全风险评估综述

冰雪灾害对电力系统的破坏性较大,发生频次较高,电力系统在冰雪灾害下的安全风险评估研究已显得十分迫切.通过总结大量的现有文献资料,介绍了前人一般性的电力系统安全风险评估的方法,再由冰雪灾害下的电力系统安全风险评估模型入手,从元件级到系统级,对冰雪灾害下电力系统遭受损毁的安全风险评估建模及其方法进行了概述与总结,发现针对元件级别的冰雪灾害下的元件受损及其静态稳定问题已探讨较多,但针对系统级别的冰雪灾害下的电力系统整体安全风险评估研究尚较为稀少,并对冰雪灾害安全风险评估的应用前景进行了展望.     

多时间尺度需求侧响应模型及其电价定价策略

新电改通过在售电侧引入竞争机制,使得电价能够反映成本与供求关系,对需求侧响应的实施带来积极影响,但其电价如何制定是电力市场各方较为关注的核心问题。在传统利用电力价格弹性矩阵建立的短期需求侧响应模型基础上,综合考虑短期和中长期需求特性,提出了多时间尺度需求侧响应模型。并以最大限度地减小总负荷中峰谷负荷差异为优化目标,利用粒子群算法,提出了需求侧响应电价定价策略。利用MATLAB对IEEE-30节点配电网进行了仿真分析,结果验证了所提出的需求侧响应模型和定价策略的可行性和有效性,为新电改后需求侧响应机制的推广应用提供了理论参考。     

考虑需求响应和风电不确定性的能源系统调度

将价格型需求响应的影响因素分为电、气分时自弹性和电-气交叉价格弹性,两者分别考虑价格调控下能源需求在时间、类型上的转移. 依据模糊数的物理意义对风电历史数据进行拟合;考虑不同场景的发生概率对不确定性的影响,提出基于多场景的模糊优化模型. 依据模糊规划理论,考虑价格型需求响应、风电出力和系统负荷的不确定性,建立考虑风电消纳的电-气综合能源系统源荷互动日前模糊优化调度模型. 采用模糊期望约束、模糊机会约束的等效处理方法和天然气气潮流线性化方法将非线性约束转化为线性约束并求解该模型. 算例表明,通过考虑价格型需求响应和风电不确定性,可以更加准确地模拟在不确定的市场环境下,用户在不同能源间的选择行为,同时降低用能的峰谷差,提高风电的消纳能力.     

浙江省水路交通系统台风灾害脆弱性分析

从自然灾害恢复能力、基础设施脆弱性、水路交通经济脆弱性以及搜救能力4个方面分析了水路交通系统台风灾害脆弱性的影响因子,并选取航道密度、单位通航面积货运量、大风、降水以及搜救力量等影响因子,利用层次分析法构建了水路交通系统台风灾害性脆弱性模型。利用该模型对浙江省水路交通系统台风灾害脆弱性进行了分析。结果表明:宁波市水路交通系统台风灾害脆弱性最强,杭-嘉-湖以及台州市的脆弱性为中等,衢州市脆弱性最低;宁波市水路交通基础设施的脆弱性为全省最强。评估结果对于水路交通相关部门减少台风灾害脆弱性以及部署防灾减灾力量有指导意义。     

计及源荷不确定性和多类储能响应的园区IES多目标优化调度模型

考虑综合能源系统形态与运行特点的变化,提出一种计及源荷不确定性和多类储能需求响应的综合能源系统多目标调度模型.首先,建立综合能源系统分布式风电和电热气负荷不确定模型以及确定电、气、热多类储能激励和价格需求响应模型;其次,以电、气能源购买、弃风和环境污染成本等多目标函数优化,在源荷侧不确定性和多类储能需求响应下,考虑多类...     

考虑灵活性需求的电力系统优化调度

提出一种考虑灵活性需求的电力系统优化调度方法.基于多维Copula函数构建风光出力联合概率分布模型,以描述其时空相关特性,并利用该模型进行随机生产模拟.构建量化指标来评估电力系统的灵活性裕度,并以经济性最优为目标,建立考虑灵活性需求的随机优化调度模型.基于确定性等价转化方法和分段线性化方法,将上述随机非线性规划模型转换...     

计及锅炉热动态影响的机组一次调频能力评估方法

考虑锅炉在频率稳定分析中对机组的影响,提出计及热动态的机组一次调频能力评估方法。构建含锅炉热力学动态过程的扩展系统频率响应(extended system frequency response, ESFR)模型,推导扰动事故后频率动态响应在一次调频时间尺度下的时域表达式。构建综合频率偏移幅值和时间的评估框架,以量化表征一次调频能力。基于广域量测信息计算并校正ESFR模型参数,估计扰动事故后频率动态响应的特征量,实现对一次调频能力的量化。算例分析表明,本研究模型和方法能够减小频率动态响应分析和一次调频能力评估的误差。     

考虑综合需求响应的园区综合能源系统经济性优化方法

针对园区综合能源系统调节资源短缺导致的运行灵活性不足、经济效益偏低等问题,协调考虑居民用户参与综合需求响应和增建能量存储与转换设备两种措施,提出一种园区综合能源系统经济性优化方法.首先,在考虑空调、燃气供暖等设备调节能力的基础上,建立包含价格型与激励型负荷的综合需求响应模型;然后,分析居民用户参与需求响应的行为特性,建...     

柔性负荷聚合商参与电力系统的多时间尺度协同优化调度策略

随着电动汽车(EV)、分布式储能和温控负荷等柔性负荷接入新一代电力系统,为电网调度提出了新的挑战和机遇。基于多种柔性负荷的响应特性,计及风电和负荷预测不确定性所需的系统旋转备用,提出了一种柔性负荷聚合商参与电网调控的多时间尺度优化调度方法。首先,建立了不同柔性负荷模型,在日前阶段,考虑了EV优化充电和分布式储能电价差套利的柔性负荷聚合商运行约束,建立了以日前系统运行经济性最优为目标的调度模型;在日内阶段,考虑了系统旋转备用成本及温控负荷的约束,建立了日内调度模型。最后,以改进的8-bus电力系统算例分析,得出了柔性负荷聚合商参与电力系统的日前-日内协同调度运行计划及承担备用方案,验证了优化方法的有效性和可行性。     

考虑需求响应的主动配电网协调调度策略研究

需求响应作为削峰填谷的一种重要资源,在主动配电网调度策略中的作用越来越突出。文章建立了基于需求响应的电力系统双层调度模型。上层模型是包含基于激励的需求响应的系统动态经济调度模型,下层模型是基于价格的需求响应的协调模型。改进的IEEE30节点系统仿真结果表明,文章提出的模型可以充分调动需求响应参与削峰填谷的积极性,降低主动配电网总运行成本。     

电热水器与变频空调负荷群的联合调度控制

针对能源互联网中的需求侧响应要求,为使家庭负荷响应电力系统功率波动,提出一种基于电热水器与变频空调负荷群的联合调度控制策略。分析电热水器与变频空调作为备用的优势,并建立其响应聚合模型;结合负荷特点,在考虑变频空调负荷群多样性的基础上提出先调电热水器再调变频空调的联合控制策略;结合负荷调度曲线,设定调度死区,对所提调度控制策略进行仿真,验证了所提控制策略在功率调度中应用的有效性,并说明增加负荷数量可以显著提高负荷响应功率调节能力。     

考虑需求响应的电力系统短期负荷预测模型

针对常规预测方法难以准确预测负荷曲线产生的相应变化,本文建立了考虑需求响应的电力系统短期负荷预测模型。根据系统调度员(distribution system operators,DSOs)接收的需求响应信号,确定用户的实际需求响应,并以此作为建模的依据,构造出考虑需求响应的负荷时间序列,建立计及需求响应的径向基函数神经网络(radial basis function-neural networks,RBF-NN)预测模型,并通过实际负荷算例进行仿真分析。分析结果表明,若在RBF-NN预测模型中计及需求响应因素,平均绝对误差为4.439%;若不计及需求响应因素,平均绝对误差为12.784%;在预测模型中融入需求响应因素,可使平均绝对误差降低8.345%,预测准确度较高。因此,电力系统短期负荷预测模型中融入需求响应因素,能够达到更高的准确度。该研究具有较好的理论价值和实际应用价值。     

可靠性应急设施选址多级覆盖鲁棒优化模型

为给决策者在不确定环境下设计具有鲁棒性的应急设施选址布局网络提供决策支持,研究应急设施选址多级覆盖鲁棒优化问题.考虑不确定需求和应急设施多级覆盖响应,建立共享不确定需求和中断情景下服务能力有限的应急设施多级覆盖选址鲁棒优化模型,利用灰狼优化算法(GWO)求解模型,对需求的扰动及应急设施的服务能力进行灵敏度分析.通过随机生成的数值算例验证模型和算法的可行性.结果表明:该模型能有效解决需求不确定和中断风险下选址布局网络的构建问题,且能保证选址决策具有良好的鲁棒性,决策者可基于不同的风险偏好和具体实际在可靠性和系统总成本之间权衡,确定最优的选址分配方案.     

两级市场运行环境下微电网经济调度

为解决微电网在电力市场中日前市场和实时市场分离决策时产生的矛盾与偏差,在微电网调度中同时考虑两个不同时间尺度市场与微网集中控制系统之间的能量交互,统一进行协调决策,并给出两级市场运行环境下的微电网经济调度模型。在决策中引入需求侧响应的调控手段,为微网应对不确定性而提供辅助服务给出有益参考。结合微网典型算例分析,验证本研究所提方法的正确性和有效性。     

居民用户精细化需求响应建模及其激励策略

居民用户有着巨大的需求响应潜力,通过激励等手段,售电公司可以引导居民用户参与电力市场需求响应业务.然而居民用户的需求响应有着难以量化的特点,不同的用户在不同场景下的响应趋势大相径庭,导致售电公司很难将居民用户的需求响应能力利用起来.针对这一问题,本文首先构建了居民用户精细化需求响应模型,其次为了正确反映不同用户的需求响...     

基于频率变化速率的需求响应控制方法

从理论计算出发,提出了一种基于频率变化速率的需求响应参与电力系统一次调频的实现方法. 通过实时检测电力系统的频率及其变化率,计算负荷扰动的幅值和临界值,进而计算出所需动作的需求响应负荷的大小,然后暂时关闭该部分负荷,以辅助电力系统调频. 仿真实验验证了方法能准确计算出需要动作的需求响应负荷的大小,有利于保护系统频率的稳定.     

一种基于暂态稳定风险的储能位置与容量优化方法

在电力系统中合理地接入具有快速功率响应能力的储能装置,能够改善电力系统的暂态稳定性,而储能装置安装位置和容量的选择严重影响作用效果.提出一种基于暂态稳定风险的储能位置与容量优化方法,基于暂态稳定风险指标衡量储能装置的作用效果,并考虑电力系统运行中的各种随机因素,为在电力系统中安装储能装置时选择最优的位置和容量提供一种新方法.通过在Matlab环境下,对新英格兰10机39节点系统进行仿真验证,证明该方法的可行性和有效性.     

电力系统应对突发性灾害的应急管理机制及对策研究

以我国电力系统应对突发性灾害的实际需求为导向,总结了2008年初我国电力系统抗击冰雪灾害的经验和教训,探讨了突发性灾害中我国电力系统应急管理协调运行机制问题．指出了研究电力系统应急资源体系和投入保障机制的设计有利于建立我国电力系统的应对策略和可持续发展战略．