考虑积温效应的夏季日最大负荷预测研究

在夏季持续多日高温情况下,由于积温效应的影响,预测日之前若干天的气温对预测日的最大负荷有着明显影响。据此,在预测模型中考虑积温效应的影响对于改善夏季日最大负荷预测精度有着重要意义。建立了以高温持续期的气温、持续时间及预测日气温为输入、气温修正量为输出的模糊推理系统,对夏季每日的气温进行修正。算例结果表明,该预测方法能很好地跟踪日最大负荷,有效改善负荷预测的精度。     

考虑温度影响的混凝土绝热温升表达式

混凝土绝热温升不但与混凝土龄期有关，还与混凝土温度有关，目前缺乏较好的表达式，本文提出新的较完善的表达式，可以同时反映龄期、温度和水泥水化完成程度的影响，计算也较方便。文中并提出了根据工程实测温度反演混凝土绝热温升的方法。     

考虑大规模电动汽车接入电网的双层优化调度策略

随着经济发展和化石燃料短缺、环境污染严重的矛盾日益尖锐,电动汽车(Electric Vehicle, EV)的发展和普及将成为必然趋势。大规模无序充电的电动汽车接入电网充电将给电网带来强大的冲击,并可能导致电网局部过负荷,威胁电网运行的安全性和经济性。因此研究了发电机、电动汽车、风力的协同优化计划问题,提出了一种基于输电和配电系统层面的电动汽车充放电计划双层优化调度策略。在输电网层,以减少发电机组的运行成本、PM2.5排放量、用户的总充电成本和弃风电量为目标,建立了基于机组最优组合的上层优化调度模型;在配电网层,以降低网损为目标,考虑网络安全约束和电动汽车的空间迁移特性,建立了基于最优潮流的下层优化调度模型。在基于标准10机输电网和IEEE33节点配电网的电力系统仿真模型上,对所提的基于双层优化的大规模电动汽车充放电调度策略进行了仿真分析,验证了所提双层优化调度策略的有效性和优越性。     

Teaching learning based optimization for economic load dispatch problem considering valve point loading effect

This paper presents a novel teaching learning based optimization (TLBO) technique to solve economic load dispatch (ELD) of the thermal unit without considering transmission losses. The proposed methodology can take care of ELD considering nonlinearity such as valve point loading. The objective of economic load dispatch is to determine the optimal power generation of the units to meet the load demand, such that the overall cost of generation is minimized, while satisfying different operational constraints. TLBO is a recently developed evolutionary algorithm based on two basic concepts of education namely teaching phase and learning phase. At first, learners improve their knowledge through the teaching methodology of teacher and finally learners increase their knowledge by interactions among themselves. The effectiveness of the proposed algorithm has been verified on three different test systems with equality and inequality constraints. Compared with the other existing techniques demonstrates the superiority of the proposed algorithm.     

考虑高温累积效应的夏季日最大负荷预测

对湖南地区夏季日最大负荷与温度进行敏感性分析,得出夏季温度对负荷的影响可分为2个阶段,并提出变换公式来描述平均温度对负荷的阶段性影响。确定出现高温累积效应的温度界限值,并以高温持续天数与最高温度定义高温累积效应,直观反映持续高温对负荷的影响程度。引入温度的＂1度效应＂和高温累积的＂1天效应＂概念,并对其进行分析。建立考虑温度变化、持续高温和人们生产、生活规律的夏季日最大负荷预测模型,验证了高温累积效应的方法合理、有效。     

考虑暂态稳定优化的自适应重合闸方法

判断二次电弧的自适应重合闸作为一种注重可靠性的重合闸动作方式通过测量线路熄弧特征量来进行重合闸闭锁判别。一般自适应研究是以重合闸系统判断完全正确且没有误动可能作为前提,忽略了重合闸动作在暂态过程中的误动于永久性故障下可能对系统产生的危害。由于在故障跳闸后系统暂态能量随时间呈现波动状态,依照时间轴上暂态能量分布对系统重合闸进行大冲击闭锁,可大幅减小由于探测量波动、探测误差、设备误动等对系统暂态稳定性造成的冲击。仿真实验证明,该方法比原有方法在防误动、可靠闭锁方面有明显改善。     

考虑建筑物遮蔽的电力应急通信基站选址双层优化方法

电力应急通信基站仅依靠人的主观经验部署存在不足。因此,考虑建筑物对基站信号的遮蔽影响,基于单兵前往灾区勘测的回传信息,对研究问题进行图形化描述。在此基础上,提出了电力应急通信基站选址的双层优化模型。上层以基站间信号传输损耗最小为目标,在划定的基站可选位置范围内,针对非线性模型,利用粒子群算法优化基站的预选位置。下层以基站间信号传输路径与建筑物的间隔距离最大为目标,利用支持向量机优化基站的最终位置,并传递回上层以计算信号传输损耗,通过迭代优化获得基站的最优部署位置。通过在算例中与单层模型比较,验证了所提方法的可行性与有效性,可为发生重大自然灾害后电力应急通信网的搭建提供技术参考。     

计及主变上层油温约束的受端电网的最小切负荷量优化方法

提出一种计及主变上层油温约束的受端电网的最小切负荷量优化方法。首先在主变上层油温与主变负荷之间的关系曲线基础上,对其进行了线性等效,建立了主变上层油温线性约束。随后,提出了计及主变上层油温约束的受端电网的最小切负荷量优化模型。该模型以220 k V站所带的110 k V线路开关的0-1状态和220 k V主变负荷的削减量为优化变量,建立了全网切负荷总量最小的目标函数,约束条件包含有功功率平衡约束、110 k V电网辐射型结构约束,并引入上述主变上层油温的线性约束,最终形成所建模型。由于该模型是一个二次整数规划问题,采用CPLEX工具箱对其进行了求解。最后,通过某实际220 k V/110 k V大型受端电网进行了仿真分析,验证了所建模型的有效性。     

考虑风电消纳多向量流系统的遗传优化方法

随着全球能源短缺问题的加剧,风电的大规模消纳显得十分重要。为了克服风电大规模消纳困难的问题,提出一种多矢量储氢发电系统的遗传优化方法。分别研究分析风力风电、氢储能系统、储气罐中的等效荷电状态的数学模型,建立以风电本地消纳最大化为目标的联合优化模型,结合多种约束条件,通过遗传算法实现能量流最优解的求取。以东北某地区的实际测量数据为基础,进行了案例分析。通过对系统在运行过程中的风电消纳效果进行比较,验证了所提方法能够有效减少交互电量,实现了风电本地消纳最大化。     

计及多种分布式能源运行的配电网双层优化规划方法

在配电网分布式可再生能源(Renewable Distributed Generation, RDG)优化规划问题上,考虑可控分布式电源和可中断负荷的调度运行情况,建立RDG双层优化模型。上层模型以配电网系统电压偏移最小、网络损耗最小为目标,求解RDG接入配电网的最优位置和容量。下层模型以配电网发电综合运行成本最小为目标,求解各时段可控分布式电源和可中断负荷最优出力安排。利用场景分析方法处理多种分布式可再生能源优化中的不确定因素。为减少模型计算量,采用K-means聚类算法获取典型场景。最后,采用改进的自适应遗传算法求解,以IEEE-33节点网络系统为例对所提模型与方法的有效性进行验证。仿真结果表明,该方法能够有效提高RDG优化方案在系统实际运行中的适用性。     

Teaching learning based optimization for short-term hydrothermal scheduling problem considering valve point effect and prohibited discharge constraint

This article presents a novel teaching learning based optimization (TLBO) to solve short-term hydrothermal scheduling (HTS) problem considering nonlinearities like valve point loading effects of the thermal unit and prohibited discharge zone of water reservoir of the hydro plants. TLBO is a recently developed evolutionary algorithm based on two basic concept of education namely teaching phase and learning phase. In first phase, learners improve their knowledge or ability through the teaching methodology of teacher and in second part learners increase their knowledge by interactions among themselves. The algorithm does not require any algorithm-specific parameters which makes the algorithm robust. Numerical results for two sample test systems are presented to demonstrate the capabilities of the proposed TLBO approach to generate optimal solutions of HTS problem. To test the effectiveness, three different cases namely, quadratic cost without prohibited discharge zones; quadratic cost with prohibited discharge zones and valve point loading with prohibited discharge zones are considered. The comparison with other well established techniques demonstrates the superiority of the proposed algorithm.     

考虑温度积累效应的短期电力负荷预测方法研究

提出了一种考虑夏季温度积累效应的地区短期负荷预测方法。该方法不仅考虑了对短期负荷有影响的日类型、降水、温度等相关因素,并且考虑了在连续高温日情况下,预测日前数日的温度对预测当日的影响。通过利用神经网络工具,对每日48个时刻点分别建立了预测模型。通过对华中某地区电网的实际负荷预测结果的分析来看,该方法可以有效跟踪预测日前数日温度积累对预测日负荷的影响,在夏季负荷大幅变化的情况下,预测精度仍然可以满足要求。     

考虑温度积累效应的短期电力负荷预测方法研究

提出了一种考虑夏季温度积累效应的地区短期负荷预测方法.该方法不仅考虑了对短期负荷有影响的日类型、降水、温度等相关因素,并且考虑了在连续高温日情况下,预测日前数日的温度对预测当日的影响.通过利用神经网络工具,对每日48个时刻点分别建立了预测模型.通过对华中某地区电网的实际负荷预测结果的分析来看,该方法可以有效跟踪预测日前数日温度积累对预测日负荷的影响,在夏季负荷大幅变化的情况下,预测精度仍然可以满足要求.     

含加氢站运行的微能源网优化调度方法

微能源网内含电、气、热、冷等多种能源类型,可实现能源的梯级利用,有效促进风、光等多种新能源的消纳。相比电动汽车,氢燃料电池车具有加注时间短、续航能力强的优势,近年来得到快速发展。提出一种考虑加氢站渗透的微能源网优化调度方法,在满足用能区域内的电、气、热、冷等多种用能需求的前提下,制定加氢站的最优调度策略,有效促进氢能的发展与利用。算例中将微能源网与加氢站独自运行与含加氢站的微能源网集中运行进行对比,验证了所提模型及方法的优越性和有效性。     

一种基于保角映射的考虑端部效应的准三维轴向磁通电机磁场解析模型

轴向磁通永磁电机气隙磁场三维分布不均,且在电机内、外径处端部效应明显,应建立三维磁场模型来进行电机性能分析,而三维有限元计算十分耗时,因此需建立(准)三维气隙磁场解析模型.现有的考虑端部效应的AFPMMs气隙磁场解析模型,大多基于三维FEM辅助建模或等效磁路的方法,存在耗时过多或建模精确度不高的问题.针对以上不足,建立...     

基于双层优化的微电网系统规划设计方法

规划设计是微电网系统核心技术体系之一。从分布式电源的综合优化(组合优化、容量优化)和分布式电源间的调度优化两个方面对其展开研究。根据分布式电源特性,提出了适用于并网型微电网系统和独立型微电网系统的双层优化规划设计模型。上层优化采用基于NSGA-II的多目标遗传算法计算系统最优配置;下层优化采用混合整数线性规划算法(MILP)计算系统最优运行方案。运用所建立模型,分别针对并网型和独立型微电网系统作了案例计算,验证了所提方法的正确性。     

考虑大规模风光分层接入的配电网多层协调无功优化方法

大量风光新能源分层、多点接入给配电网运行带来了电压越限等负面影响,增加了不同电压等级无功协同优化的难度。兼顾不同电压等级调节需求,从模型降维等值的角度,提出了基于等值模型的配电网多层协调无功优化方法。该方法分别针对含有无功调节设备及没有无功调节设备的两种台区系统,利用神经网络对大量台区相关运行数据进行训练得到台区拟合模型,形成不可控和可控两种类型的台区等值模型,并用这两类拟合模型分别代替两类台区系统的物理模型,使台区以数据驱动的方式参与配电网无功优化,形成馈线物理模型和台区拟合模型组成的单一电压等级物数混合优化调度模型。将原多层无功优化问题转换为单层系统优化问题,再对该单层系统无功优化调度问题进行求解。该方法可降低配电网系统优化计算规模,从而减小计算量,以无功优化数学模型与数据驱动方法相结合的方式,实现配电网馈线-台区多层协调无功优化。通过算例验证了所提方法对于解决分布式风光分层接入所导致电压越限问题的可行性、有效性和优越性,能够保障配电网的经济安全稳定运行。     

考虑运行方式优化和拓扑校正控制的参考电网优化方法

针对现有参考电网模型未涉及电网现状以及未关联电网运行策略的不足,提出了考虑运行方式优化和拓扑校正控制的参考电网优化方法,为输电网灵活规划提供重要参考。基于前瞻时间尺度内各时段负荷预测值和规划网络候选支路方案,构建以最小化发电成本和输电成本之和为目标,以系统正常运行状态以及N-1事故状态下的运行安全要求为约束条件的参考电网优化模型。对优化模型中混合整数非线性约束式进行处理,将其转换为混合整数二次规划模型,并采用混合整数二次规划法对优化模型进行求解,得到最终的优化方案。最后,通过算例分析说明了所提方法的有效性。     

考虑市场计划的微能源网双层优化配置方法

微能源网多能协同运行、消纳清洁能源发电的作用在“双碳”目标和新型电力系统背景下具有广泛的应用价值。但是随着风光接入规模日益增大，风光出力的不确定性势必会影响微能源网运行的稳定性。为此，本文充分考虑风光出力不确定性与相关性，提出了一种考虑市场计划的微能源网双层优化配置方法。首先，基于Wasserstein距离指标将风光概率分布最优离散化处理，采用Frank-Copula函数建立风光出力联合分布函数，生成典型日出力场景；然后，考虑电力市场与天然气市场计划经济性，建立微能源网双层优化配置模型，实现设备配置与系统运行的紧密耦合；最后，基于某地区微能源网实测数据生成典型风光出力场景进行优化计算，算例结果表明，双层优化配置方法可以降低微能源网的年化成本，增加对风光极限信息的包容性，提高系统运行的经济性与稳定性。     

考虑壁温特性的高温再热器减温水投运方式优化

过热器和再热器的减温水是保证其受热面安全运行的重要手段,但减温水的投入会严重影响机组的经济性。通过屏式过热器、高温过热器和高温再热器的壁温特性试验,结合受热面管道的安全性,提出提高减温水投入的触发温度,降低减温水量;同时试验测量喷水减温的延迟时间,认为喷水减温的投入时间在考虑再热蒸汽温度变化趋势的同时,需要兼顾喷水减温的延迟时间,精准控制减温水投入。提高减温水触发温度和优化喷水减温投入时间均可减少减温水量,大幅提高锅炉运行经济性,也可防止减温器管道受到频繁热冲击,保证受热面管道安全,该方法实际应用效果良好。