基于时序仿真的风光容量配比分层优化算法EI北大核心CSCD

中国风能和太阳能产业发展迅猛,由于其规划和建设周期短,开发过程中与地区电源、电网规划脱节,导致"弃风"、"弃光"现象严重。该文综合考虑区域资源特性,提出基于时序仿真的风光容量配比分层优化算法。内层建立省级电网年度风电、光伏接纳能力优化模型,采用分支定界法优化系统全年运行方式,最大化提升电网的节能减排效益,使规划结果更加符合电力系统实际运行。外层以内层模型的电网节能减排效益作为适应度函数,建立风光配比优化模型。采用细菌觅食算法结合粒子群算法求解风光最佳配比,提高计算效率和求解精度。以某省级电网为例进行研究,计算结果验证了提出的模型合理、算法可行。该方法可为地区风电和光伏建设、实际电力系统调度以及政府相关政策的制定提供指导。     

适用于评估风电接纳能力的时序生产模拟算法研究

近年来,负荷状况、电源结构和网架结构等因素的变化直接导致电网风电消纳能力降低,深入开展电网风电消纳问题的研究,对于风电资源的可持续高效利用、电网的安全稳定运行意义重大。针对电网风电接纳能力评估算法展开研究工作。首先,对风电场出力的实测数据进行了时间和空间分布特性分析。然后,在风电出力特征和最大/最小负荷预测方法的基础上,给出风电接纳能力的时序生产模拟算法。最后,以某省级电网为例,对不同季度、不同运行条件下的风电消纳能力进行了评估计算。对比电网运行数据,计算结果表明该方法能够用于评估电网风电消纳能力,可为进一步提高电网风电消纳水平提供理论数据参考。     

基于时序生产模拟的电力需求响应优化配比研究

鉴于需求响应是影响电力系统时序生产模型综合经济性的关键因素.从电力系统生产模拟的角度出发,将负荷划分为居民负荷和工业负荷,并分析了各自在需求响应中的角色与价值.根据当前国内部分省份制定的需求响应补贴政策,提出了工业负荷和居民负荷在需求响应中的优化配比方法.以我国东部某省远景目标年为场景,以经济性为目标对该省电力系统进行了时序生产模拟.结果表明所提方法能有效减少需求响应的补贴成本,为含需求响应的电力系统的运行模拟问题提供了有力的分析工具.     

含抽蓄电站的多端柔性直流电网风光接入容量配比优化方法

针对含风、光、抽蓄电站的多端柔性直流电网,协调规划其风光接入容量配比,可以充分利用不同类型电源的互补作用,实现大规模新能源的平稳送出和消纳。提出基于时序生产模拟的多端柔性直流电网风光接入容量配比优化方法,以发电清洁性最优为目标,综合考虑柔性直流电网运行限制、新能源弃电率、负荷调峰需求和抽蓄电站运行限制等约束条件,建立适应于多端柔性直流电网的风光接入容量配比优化模型。以新能源全年出力为输入,通过时序生产模拟仿真开展模型优化计算,确定各送端换流站的风光最优接入容量配比。以某四端柔性直流电网为例开展仿真测试,结果显示所提出模型能够充分利用风光的互补作用和抽蓄电站的调节作用得到最优的风光接入容量配比,验证了所提方法的有效性和工程实用性。     

基于WGAN风光资源场景模拟和时序生产模拟的新能源电源容量配置

针对多能源电力系统中新能源电源容量配置问题,考虑到风光资源的不确定性,提出一种基于Wasserstein生成对抗网络(WGAN)的风光资源场景模拟和改进时序生产模拟的新能源电源容量配置模型。采用WGAN模拟大量风光资源场景,用K-medoids聚类削减得到若干典型场景,并提出综合评价指标对典型场景进行评估分析;综合考虑多能源电力系统的运行特性,基于改进时序生产模拟的线性规划模型,构建以经济性最优为目标的新能源规划模型。某地区实际电网算例仿真结果验证了所提模型的有效性以及对提高新能源消纳的显著效果,给出了新能源电源容量配置方案。     

基于时序运行模拟的风火打捆最优容量配比整定

风火打捆送出是提高风电消纳能力的重要方式,其难点之一在于整定打捆的最优风火容量配比。提出了基于时序运行模拟的风火打捆容量最优配比整定方法。首先,通过气象数据获取规划中风电的全年出力特性。然后,以机组总运行成本最低及清洁能源消纳率最高为目标,建立小时级时序运行模拟模型,采用时序分解及自动回滚技术实现模型的快速求解。此外,针对为期一年的模拟结果,进一步利用暂态稳定约束进行校核与调整,消除潜在的暂稳风险。最后,以广东电网珠西北地区为例,通过对比不同风火配比下的风电消纳能力及运行经济性数据,给出了兼顾环保性、安全性与经济性的风火配比。运行结果可为地区的海上风电规划与建设、电力系统调度提供指导。 关键词：风火打捆;时序运行模拟;配比整定;海上风电;暂态稳定     

时序负荷曲线下电力系统概率性生产模拟

通过可用容量概率密度分布函数曲线与时序负荷曲线相结合，本文提出了一种基于时序负荷曲线的电力系统概论性生产模拟的新方法，它克服了传统方法不能考虑与时间相关的约束条件的弱点，并为加速水电优化和互联电力系统生产模拟提供了新路。应用情况表明：本文提出的方法对评估我国电网的电源结构有着十分重要的意义。     

基于时序生产模拟的新能源消纳评估系统设计及应用

介绍基于时序生产模拟技术开发的新能源消纳能力评估系统,该系统针对大规模新能源进行精细化生产模拟,模型考虑了影响新能源消纳的多种内外因素,能充分把握新能源随机运行方式,给出新能源出力波动性及随机性对电网安全性、可靠性与经济性的影响,定量分析新能源发电量、切除电量及相应的容量可信度.该系统在某地区电网中得到应用,并获得了可靠的评估结果,实用性得到了论证.     

基于分层时序生产模拟的省级电网公司年度购电策略优化方法

为充分计及省内清洁能源与发电能力对省外购电的影响,合理约定购电分月计划及外购电曲线,提出基于一种分层时序生产模拟的省级电网公司年度购电策略优化方法。探讨了两级市场下电网公司年度购电的优化框架与挑战。引入省内水库跨月协调运行与省外购电功率的全年模拟,兼顾年度电量分解与月度市场电量增购的协调,采用分层建模策略,将时序耦合的生产模拟分解为上下两层时间精度不同的全年优化问题,构建了综合购电成本最低的分层时序生产模拟模型,上层为火电日开机容量优化问题,下层为多源时序出力优化问题,并以火电机组日出力区间作为上层至下层的传递量。最后,基于某省数据构造算例,验证了所提方法可实现全年资源与购电联合协调优化的精细建模和高效求解。     

基于PSCAD/EMTDC的风光互补并网发电系统建模与仿真

针对太阳能和风能的互补性,设计了一套风光互补并网发电系统。该系统是一套包括小型永磁直驱风力发电机、光伏阵列、具有最大功率点跟踪(MPPT)功能的Boost斩波换流器和定电压控制逆变器在内的完整、统一的风光互补并网发电系统仿真模型,针对西藏地区全年的实际太阳辐射情况和风况进行仿真分析,以模拟该地区风光互补系统的运行工况。仿真结果验证了风光互补系统应用于我国西部地区的可行性和有效性,具有重要的理论和现实意义。     

考虑风电集群接入电网分区的多元优化控制方法

随着风电大规模、高比例并网运行，在风电集群区域建立多元相济的电力系统控制模式是提高系统调峰能力、缓解风电消纳困境的有效途径。在分析风电受阻主要因素的基础上，提出以集群风电的送出断面划分控制区域，综合考虑各区域内负荷的调节特性及各类型电源的调峰特性，以风电受阻电量最小为目标，建立分区多元优化控制模型并进行求解，形成火电、水电、风电、可调节负荷的优化控制方法。以某地区电网为例，验证所提分区多元优化控制方法的有效性。     

西北电网负调峰能力及受此约束的风电接纳大小分析

为了更好地使用风电再生能源,使其顺利并入电网,在定义“负调峰能力”的基础上,给出了含风电接入系统的负调峰能力计算公式,据此分析了影响调峰能力的主要因素.以2014目标年西北电网为例,计算分析了该电网负调峰能力,给出了受此约束的风电接纳大小。     

热电机组比重及热负荷对风电消纳率影响的研究

为了研究电网对风电的接纳能力,根据冬季典型日的热、电负荷以及风电出力特性,提出一种独立电网中含热电机组、纯凝机组和风电机组等电源结构的热、电负荷优化分配方案,并根据优化结果研究了热负荷对风电消纳率的影响。在对煤电机组中的纯凝机组和抽凝式机组分别建模的基础上,构建了一种电负荷由全网机组平衡、热负荷由各热电厂就地平衡,以发电煤耗最小为目标函数,且对风电弃风进行惩罚的节能调度模型。算例分析结果表明,热负荷变化将引起系统优化调度、风电消纳率发生变化。     

风光涉网性能对宁夏电网第三道防线的影响

为研究风光涉网性能对电网第三道防线的影响,针对宁夏电网,基于电网第三道防线、风光电站的低压/过压保护及静止无功发生器(SVG)实际配置情况,利用PSD-BPA仿真软件,分析风光场站低压/过压保护及SVG投退等新能源涉网性能对电网第三道防线的影响。结果表明,SVG退出且电网发生严重故障时,低压减载与解列装置相继动作引发过电压,触发过压保护动作致风光大规模脱网,较大功率缺额使频率陡降触发低频减载动作等连锁反应,最终导致电网崩溃;反之,SVG可提供电压支撑,风光脱网较少,不会引起后继频率问题。最后,提出增强风光涉网性能的合理化建议。     

基于电力平衡的区域电网风电接纳能力研究

针对电力平衡的区域电网风电接纳能力问题,笔者根据电网调峰能力、风电同时率、系统备用容量和联络线调节率等影响因素,建立了风电接纳能力评估体系,提出了基于电力平衡的低谷时刻机组调峰裕度计算方法,即电网风电接纳能力的评估.以辽宁电网为例,依据电网电源负荷特性,分析了负荷低谷时刻风电接纳能力.结果表明,在冬季供暖期的负荷低谷时段,由于辽宁电网调峰能力制约,全网存在弃风现象,因此负荷低谷时段风电接纳能力即是全网风电接纳能力的极限。     

基于蒙特卡罗仿真的风力发电系统可靠性评价

风能存在随机性和波动性的缺点,风力发电对电力系统可靠性有一定影响。为全面评价风力发电并网后的经济性和可靠性,提出了基于序贯蒙特卡罗仿真的风力发电机组可靠性模型．并给出了详细算法,考虑了风能的随机特性和风力发电机组的强迫停运。采用该模型对风力发电机组进行概率仿真,并结合时序负荷模型,计算出不同设计方案下系统可靠性指标和经济指标。     

风光互补发电制氢系统仿真研究进展

对风光互补发电制氢系统的仿真研究进展做以归纳和总结,针对离网型和并网型两种风光互补制氢系统,分析了国内外的研究手段和方法。其中,考虑到氢气的去向和储能系统的组成特点,离网型制氢系统又细分为直接制氢系统、燃料电池/电解槽复合制氢系统和燃料电池/电解池/超级电容复合制氢系统等多种类型。总结了风光互补发电制氢系统的优化目标及算法。     

黑龙江省电网如何提高吸纳风电能力的分析和建议

通过对大量的数据统计分析,找出黑龙江省风电出力概率特性和风电运行特点,分析了风电对黑龙江省电网运行的影响和制约风电发展的主要因素,预测了2015年前黑龙江电网吸纳风电能力,并给出提高吸纳风电能力的建议措施。