计及直流限额动态调整的送受端一体化日前调度计划模型

通过特高压直流输电将能源基地的大规模电能送往负荷中心是我国电网的一种常态化运行方式.直流计划与送受端发电计划分阶段协调模式及直流输电限额可能受制于受端电网运行方式使得安全约束机组组合问题难以获得全局最优解.该文将开机台数、开机容量、备用容量等电网方式信息对直流限额的影响纳入机组组合模型,提出了计及直流限额动态调整的送受...     

考虑条件控制断面的跨区高压直流发输电系统发电计划模型

清洁能源基地的高压直流外送计划较少考虑受端电网的用电需求,随着外送规模的不断扩大,给受端电网带来较大的安全稳定运行压力。为此,文中提出了一种考虑条件控制断面的跨区特高压直流发输电系统与受端电网系统联合优化的发电计划模型。建立了特高压直流功率的步长调整模型,其满足了高压直流联络线运行的各项要求,充分发挥了高压直流联络线可灵活调节的特点,提高了直流联络线计划的可执行性。另一方面,建立送端梯级水电站联合调度模型来满足水电机组振动区特性等各项运行约束,并保证清洁水电资源的优先发电与水电计划的工程实用性。更进一步,建立条件控制断面模型,其能有效处理断面限值与机组开机台数耦合的问题,保证直流功率相关断面的安全稳定运行。基于国内某跨区互联电网系统的实际数据,验证了该模型的有效性,所提方法可促进清洁能源跨区大范围消纳,降低大电网供电成本,并缓解受端电网安全稳定运行压力。     

松弛约束发电计划优化模型和算法

安全约束机组组合和安全约束经济调度是发电计划优化的核心,算法鲁棒性是影响其工程应用的关键因素.在对通用安全约束机组组合优化模型分析基础上,提出安全约束发电计划的松弛约束模型.通过松弛机组发电量约束、环保约束、网络约束、机组速率约束和机组调节范围约束等,提高算法收敛性能.文中所提出的模型和算法已成功应用于某省级电网.     

考虑电池储能寿命模型的发电计划优化

电池储能的寿命将受到其运行方式的影响。对规模化电池储能接入电力系统的发电计划优化问题进行了研究,重点考虑了电池储能的寿命模型及其在不同运行方式下的折损与经济性。文中依据电池寿命的影响机理和半经验模型,针对全系统优化的简化建模的要求,归纳出了基于交换功率和基于放电深度两类电池寿命模型,其中基于放电深度的模型可进一步区分为考虑日循环次数和等效循环次数两种计算方式。接着,将电池寿命模型分别内嵌到电力系统的机组组合问题中进行一体化的优化求解,构建了一个混合整数线性规划的数学模型。最后,通过算例分析比较了不同模型的适用性与建模效果。     

电力市场中考虑安全校核的发电计划生成策略

介绍了电力市场下考虑安全约束的发电计划生成方法及其处理过程,其核心技术问题 是机组组合优化,需考虑负荷平衡、机组出力范围、旋转备用、爬坡速度、机组最小启停时 间等约束以及网络传输能力的限制。该发电计划生成策略已在辽宁电力市场中成功应用。     

考虑燃煤机组健康状态的断面优化调度策略

大容量燃煤机组故障减负荷或非停,容易造成电网功率波动,引起断面过载,潮流控制难度较大。为了减少电源故障对电网运行的扰动,将燃煤机组健康状态和安全约束调度结合在一起,制定断面优化调整调度策略,并在AGC控制下执行。该策略在实现AGC对电网负荷有效跟踪调整的前提下,使更安全稳定、更经济环保的机组多发电,满足智能电网发展要求。     

考虑电网安全约束的调度计划与停电检修计划优化

针对考虑电网安全约束的调度计划智能优化与停电计划进行了研究.首先建立了考虑安全约束的调度计划优化模型,从而确定机组的组合状态.考虑到电气设备运行检修状态的需求,从稳定性分析和检修指标两方面对设备检修需求进行了分析.考虑到停电计划需要结合机组短期和中长期调度计划安排,提出了基于多级安全校核的停电计划规则.最后针对机组调度...     

适应大规模风电接入的发电出力计划两阶段优化方法

为解决大规模风电并网引发的电力电量平衡难题,提出了一种适应大规模风电接入的发电出力计划两阶段优化方法。阶段1考虑电力可调空间与电量完成进度,在不严格保证电力平衡的条件下实现期望计划的有效编制;阶段2则充分考虑各种电网运行约束,在风电优先接纳的前提下,优化发电计划贴近于期望计划。通过统筹常规电源出力和风电出力的两阶段安全均衡调度,获得具有较高可执行性的发电计划结果。实际系统算例分析验证了该方法的有效性和实用性。     

电力市场条件下发电计划偏差的优化校正研究

超短期负荷预测结果与原有的发电计划之间难免出现偏差。传统的发电计划校正策略对调节的经济性和定量优化分配方面考虑得不够。文中考虑了机组报价曲线的影响，以调节费用最低为目标函数，计及线路输电容量、发电机出力、机组爬坡速率、系统功率平衡等约束条件建立了该问题的数学模型。提出使用b分布函数来代替均匀分布函数的粒子群优化算法，在产生可行解的过程和迭代过程中动态地调整β随机函数的参数，以提高产生可行解的速度和质量。在该算法的基础上进一步提出了加入扰动量的方法，有效地减少了被校正机组的台数，提高了算法的计算效率和实用性。研究结果表明将改进后的算法应用于市场条件下的发电计划偏差校正问题是可行的。     

考虑风险和收益平衡的输电断面供电方案优化

基于N-1静态安全约束校验模型的传统输电断面最大输电能力(total transfer capability,TTC)计算结果所确定的电网供电方案过于保守,为此,提出考虑供电收益和风险的电网供电方案多目标优化模型,综合考虑电网的风险、经济指标,引入风险模型和获益模型,对电网供电方案进行多目标优化,并应用多目标粒子群算法和主观权重结合熵权的余弦排序进行求解与决策。实际算例的仿真结果表明该模型和方法的有效性和可行性,技术人员可根据实际需要对方案进行分析选择。     

调峰约束下考虑发电优先级的风电有功控制策略

针对集群风电场分别接入电网不同外送断面的特点,提出了调峰约束下考虑发电优先级的风电有功控制策略。所提控制策略按照弃风的严重程度,为各风电场设定不同发电优先级,结合电网消纳能力、风电场的装机容量和发电能力等因素计算各风电场的有功指令。指令控制周期内调峰约束与断面约束的配合、调峰目标值校验和强制触发策略的设计既保证了充分利用电网消纳能力和外送断面容量,又确保了调峰约束和断面约束的安全极限;高优先级风电场的钳位控制策略有效避免了电网消纳能力快速变化时低优先级风电场的有功大幅波动。冀北电网的实际运行结果证明了所提控制策略的有效性。     

基于两阶段优化的风储联合发电系统日前发电计划模式

考虑风电日波动性对常规机组启停的影响,为准确刻画系统运行经济性与风电消纳能力的关系,设计了风电最大出力模式、经济运行模式和运行成本控制模式3种风储联合发电系统日前发电计划模式,提出了不同模式的两阶段优化模型及快速求解算法。第1阶段通过储能系统和常规机组协调调度,实现经济性最优或弃风量最小的目标,第2阶段优化则按照经济调度和"三公"调度的原则分配常规机组和风电场的有功出力。提出快速算法削减了模型的寻优空间,大幅提高了优化模型的求解效率。基于IEEE 30节点系统进行仿真分析,验证了所述模型和算法的优越性。     

考虑输电网功率因数的无功优化内点算法

建立了一种考虑输电网功率因数的无功优化模型,并分析了相应的现代内点算法。通过引入输电网功率因数约束,并在等式约束中增加线路传输功率约束,显著降低了求解过程中高阶修正方程系数矩阵的非零注入元素数目,为求解含大规模复杂不等式约束的问题提供了全新的思路。对多个测试系统进行计算的结果表明,算法能显著提高输电网功率因数,计算迅速且收敛性好,满足在线运行要求。     

基于Copula理论考虑风电相关性的源网协调规划

相邻风电场处于相似气象条件下,功率相关性较强。目前源网规划方法假设风电场功率间相互独立,忽略风电相关性对规划的影响,不适用于未来高比例可再生能源电力系统。文中主要提出了考虑风电相关性的源网规划方法,并探讨风电相关性对规划方案的影响。首先,基于Copula理论描述风电功率相关性,通过模糊C均值聚类法考虑风电不确定性,建立了概率风电功率模型。继而,提出考虑风电相关性的经济源网协调规划模型,采用遗传算法求解。通过Garver 6节点系统和巴西南部46节点系统算例分析不同系统规模下风电相关性对规划的影响。算例分析结果表明:风电相关性对局部规划方案影响显著,对全局影响较小,应避免建设连接有相关性较强的风电场接入点的输电线路,减少风电功率趋同变化的不利影响;经济性方面,投资费用增加,运行费用降低,对总费用影响不明显。     

输电断面有功安全性保护及其快速算法

在分析连锁过载跳闸原因的基础上指出了输电断面保护的重要性。当切除过载支路可能引发相关输电断面连锁跳闸时应紧急消除支路过负荷,保证输电断面的安全。为实施输电断面有功安全性保护而选择控制节点时,利用结合重要性权重的主成分分析法评价节点消除断面过载的综合能力并实施排序,以此获得控制节点操作序列。从控制节点和相应控制量的确定上保证正常支路不过载,过载支路潮流不上升,因而不需要计算精确潮流即能快速地给出控制策略。针对CEPRI 36节点系统进行的算例表明,文中提出的调控算法是快速高效的。     

新能源接入电网的断面传输方式聚类分析

传统电网运行方式下制定输电断面限额时,为保证安全性,主要考虑最严重电网运行方式。这种处理方式不能适应高占比新能源电网运行方式复杂多变的特点,存在包含运行方式情景不足和安全裕度过大等问题。为此,提出新能源接入电网的断面传输方式聚类分析方法。首先,基于历史统计信息找出电网关键断面,并通过相关性分析挖掘出影响电网关键通道传输能力的关联因素;然后,根据关联度指标对关键因素进行排序,并根据排序靠前的关键因素对电网运行方式进行聚类划分;接着,依据聚类划分结果对该边界方式下各级断面输电限额进行优化,以提升电网输送能力。最后,通过中国西北电网仿真分析验证了所提方法的有效性和实用性。     

考虑电网多元风险的输电断面动态增容调度分配方案

针对目前电网输电断面增容容量分配决策的相关问题,提出一种考虑电网多元风险的输电断面动态增容调度分配方案优化模型。该模型考虑了电网面临的多元风险约束,包括设备健康风险、气象风险和系统异常风险。其中,断面内通道的容量裕量限额是通过三大定容设备——变压器、断路器以及输电线路的动态增容计算模型得到的。所提出的考虑电网多元风险的输电断面动态增容调度分配方案,可以较好地平衡大电网电能输送中的经济性和安全性问题,为解决输电断面内动态增容分配提出了一个新的解决思路和技术方案。     

电网规划中考虑风电场影响的最小切负荷量研究

提出应用鲁棒线性优化理论来研究电网规划中含多个风电场的最小切负荷量计算问题,为含多个风电场的系统安全性研究提供了一条新的思路。根据Seng-Cheol Kang提出的鲁棒线性优化理论,建立电网规划中考虑风电场影响的最小切负荷量模型。该模型以出力上下限和出力期望值来描述风电场的出力,最终转化为一确定性的线性规划问题并进行求解。在计及或不计及发电机调整的情况下,该模型均能够给出最安全的切负荷方案,除此以外还能给出更多介于最可靠与最经济之间的切负荷方案,实现灵活决策;在计及发电机出力可调的情况下,该模型能够给出相应的发电机出力方案;该模型能够初步给出各种切负荷方案下电网规划方案的可靠程度。基于修正的Garver’s 6节点系统和修正的巴西南部46节点系统算例测试结果验证了该方法的有效性。