基于条件风险方法的含风电系统旋转备用优化调度

针对风电出力波动性和间歇性对电力系统运行的影响,构建基于条件风险方法的电力系统旋转备用模型。以发电总成本和旋转备用总费用最小为目标,在常规调度优化约束基础上,增加正、负旋转备用CVaR值的不等式约束,量化风电不确定性因素。采用蒙特卡罗模拟和解析法相结合,解决旋转备用CVaR值解析的难题,将函数离散化,计算方便简捷。仿真结果表明,旋转备用的条件风险方法可获得不同置信水平和不同风电出力情况下的经济成本和备用容量,更大限度利用风电出力,降低常规能源调度成本,有效解决了风电等新能源带来的随机性调度问题。     

风电运行风险与备用协调优化的调度方法

风电功率的预测误差体现了风电的随机性,风电的波动性描述了风电出力在指定时空尺度上的逐点变化特性。针对风电功率预测误差和风电功率波动所需的备用容量,通过对风电的随机性、波动性分析应对,建立风电备用需求新模型。根据风电备用需求与系统运行备用之间的关联关系,定义了风电运行风险,并在此基础上构建了风电运行风险与备用协调优化的调度模型,在模型中采用惩罚的方式对因系统为风电提供的运行备用不足所造成的失负荷成本和风能浪费成本加以考虑。通过修订后的IEEE 6节点和118节点系统算例的仿真计算,验证了模型的正确性和有效性,为更大限度、更经济、更安全的利用风电功率提供了一种决策支持。     

考虑旋转备用约束的含风电场电力系统短期经济调度模型

网风电场输出功率的随机性与波动性给电力系统经济调度带来了严峻挑战,建立一个考虑旋转备用约束的含风电场电力系统短期经济调度模型．在自回归滑动平均模型的基础上得到风速的概率分布,结合风机出力和风速的对应关系,获得风电场出力的概率分布;基于该分布,在经济调度模型中加入一种基于风电实际出力低于计划出力的惩罚函数,并在约束条件中增加与风电实际出力大小有关的额外旋转备用容量约束;采用混合整数规划方法求解该经济调度模型．将模型应用于一个含风电场的10机算例系统计算分析,结果表明,该模型可以在保证系统可靠性要求的基础上,实现经济性最优的目标．     

计及风电和需求响应的电网动态经济调度

随着电网中风电渗透率的不断提高,风电出力的随机性和波动性给电网的经济调度带来了很大的挑战.为了应对这一挑战,在需求侧引入两种可变负荷模型,利用价格变化来调节可转移负荷、可避免负荷的需求量及需求时刻,以达到削峰填谷的效果.并通过算例分析了该模型的有效性.     

计及排放的动态经济调度免疫克隆演化算法

结合免疫系统的克隆选择原理和遗传进化机制,提出一种免疫克隆演化算法(Immune clonal evolutionary algorithm, ICEA)。ICEA建立克隆选择机制与演化机制的动态结合,提出动态免疫选择和自适应非均匀突变算子,针对动态经济调度(dynamic emission economic dispatch, DEED)问题特性引入不同的等式和不等式的约束修补策略,使其适合大规模约束的DEED问题求解。数值试验将ICEA应用于10机系统进行测试,并与同类算法展开比较。仿真结果表明,ICEA具有较好的收敛性和全局优化效果,获得的Pareto前沿具有较好的均匀性和延展性,该结果能为电力系统调度人员提供较为有效的调度决策方案。     

计及跨区电力传输风险的多目标经济调度

考虑传统调度模型采用经济性目标的不合理性,从售电收入、购电成本和违约成本3个方面构建收益指标;定义跨区电力传输风险,描述区域间电能传输的不确定性;以最大化地区电网的电力交易收益和最小化跨区电力传输风险为目标,构建多目标经济调度模型;采用改进的多目标粒子群算法求取最优解集,进而根据加权余弦排序法进行决策。某地区电网算例仿真结果表明：该调度方法能使电网在承担合理的风险值下提高收益,适用于不同的负荷水平。     

协调运行风险的发电机组优化调度研究

本文构建了协调运行风险的发电机组优化调度模型,该模型以期望运行费用最小为目标,考虑了事故状态下机组出力再调整成本和紧急负荷中断损失。因此,该模型以概率均衡方式关联了发电机组事故前后状态之间的经济牵制,量化了旋转备用配置与机组事故的责任划分,实现了调度方式与运行风险之间的有机协调。最后,通过测试算例阐述了本文模型机理,论证了其合理性和有效性。     

综合考虑风电及负荷不确定性影响的电力系统经济调度

提出一种考虑风电出力和负荷不确定性的电力系统经济调度新方法.通过风速威布尔参数预测,在机组组合经济调度模型的功率平衡约束中考虑风电和负荷不确定性;提出一种利用个体间交叉、变异、复制与在子种群间移民思想和初始种群区间化的改进遗传算法对模型进行求解;综合研究风电不确定性、穿透水平和负荷不确定性对电力系统常规火电机组经济调度的影响。一个包含4台常规火电机组和1台等值风电机组的算例系统测试结果验证了所提模型和算法的有效性.     

计及需求响应和蓄电池综合损耗的微电网优化调度

文中针对并网型微电网优化运行问题,在充分考虑微电网中需求侧资源的前提下,建立了含风机、光伏、微燃机和储能系统的并网型微电网经济优化调度模型.模型中结合分时电价和需求响应中的可转移负荷,并考虑储能寿命损耗和安全运行条件.构建以系统运行总费用最小和系统净负荷最小的多目标函数.采用遗传算法,通过MATLAB对所提模型进行求解,算例结果表明文中提出的模型在充分考虑可转移负荷和储能实际运行损耗的前提下,实现微网的经济运行.     

基于改进萤火虫算法的含风电系统环境经济调度

人们对环境保护意识的提高以及风电渗透率的不断攀升,使得电力部门对含风电系统的调度提出更高要求。为了在降低碳排放量及促进风电消纳的同时将发电成本控制在最低,该文建立考虑环境与经济指标的含风电系统环境经济调度模型,模型中的目标函数考虑火力发电成本、旋转备用成本、碳排放权交易成本、风力发电成本及弃风惩罚成本。针对传统萤火虫算法寻优过程中易出现的振荡问题,该文提出一种变步长萤火虫算法对模型进行求解。结合修改后的IEEE 39节点算例进行仿真分析,仿真结果验证了所提模型的可行性以及变步长萤火虫算法求解此类问题的有效性。     

基于模糊规划的含风电系统低碳化经济调度

以低碳经济理念为背景,将碳交易机制引入电力系统调度;考虑风力发电的不确定性,将风电出力处理为模糊变量,对含风电系统以不同调度周期进行建模,用正态分布近似计算公式得到了成本均值解析形式,提出了一种基于模糊规划的调度模型;对相关的敏感因子进行分析,研究这些变量对调度结果的影响.将该模型运用到实际系统中进行算例分析,用自适应遗传算法对模型进行求解,结果不仅验证了所提模型的合理性,而且得到了碳交易政策以及相关不确定因素对调度结果的影响,为电力系统的调度决策提供了参考.     

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.     

考虑省间电力平衡的区域电网环境经济优化调度

提出跨区互联电网中受端区域电网应满足发电成本最小和污染气体排放最小以求实现环境经济调度目标,还须兼顾区域内各省(市)的基本利益和相互之间的公平性.为此,在考虑节能减排和经济效益等传统优化目标的基础上,建立了考虑省间电力平衡的区域电网环境经济优化调度模型.它以目标发电计划和电力偏差最小为目标,在确定了受端电网区域电源的优化方案之后对其进行电力分配数量和流向的分析,应用半正定规划算法(SDP)进行计算,并通过隶属度函数求出多目标优化结果.通过IEEE 30节点系统进行仿真,证实了该方法的有效性.     

考虑安全约束的含风电电力系统AGC方法

风电、光伏和径流式小水电等可再生能源已在电网中大规模地接入,这类能源发电的间歇性、不确定特性使电力系统面临新的难题,其规模化的接入容易造成局部电网传输阻塞及安全越限等问题.因此提出了一种考虑安全约束的分散协调AGC控制方法,该方法根据电源及负荷分布特点,合理设置分散协调控制区,并计及集群化风电有功波动对局部电网的影响,通过全网和局部协调,在机组调控过程中充分考虑传输阻塞,防止局部断面联络线传输功率越限的情况发生.采用某省级电网的具体模型实例及数据进行仿真,验证了所提方法的可行性和有效性.     

考虑风力发电的电力系统小干扰稳定性分析

建立了适合小干扰稳定分析的风力发电机组的数学模型,用于研究含风电电力系统的小干扰稳定性,推导了考虑同步发电机励磁调节系统动态行为的全系统状态矩阵公式。利用特征值分析法,分析系统的小干扰稳定性。通过算例分析,表明风电场接入系统时,对系统中同步发电机强相关振荡模式的频率影响不大,但当风电出力增加时,相关振荡模式的阻尼增强,有利于系统小干扰稳定性。风电场接入受电端区域时,区域间振荡模式阻尼特性相对差一些,更容易发生振荡。     

考虑海底电缆的海上风电场动态感性无功补偿

为补偿海上风电场的海缆产生的大量容性无功,提出了一种海上风电场动态感性无功补偿方案:在海上升压平台安装小容量投切电容器,保证了双馈风力发电机组额定运行时的无功需求,并使风电场的无功需求总是呈感性;同时在陆上高压侧安装磁阀式可控电抗器(MCR)进行集中补偿,避免了海上平台安装动态无功补偿装置.通过对在陆上安装的MCR和双馈风力发电机组的无功协调控制,保证了并网点的无功和电压,提高了风电场的可靠性.最后以滨海风电场仿真计算表明上述无功补偿方案的可行性和有效性.     

含风电场的电力系统环保经济调度研究

在节能减排的电力市场环境下,清洁能源发电因其发电成本较低,环境污染小,而具有日益重要的地位。本文研究风电接入系统后的电力系统动态经济调度,建立了含风电场的环保经济调度数学模型,提出以系统总发电成本最低为目标函数,并考虑常规火电机组和风电场的各种约束条件。根据某地区的实际负荷数据,利用搜索能力强、寻优速度快的粒子群优化算法进行仿真验证,结果表明数学模型与优化算法的正确性与有效性。最后,应用相对熵均衡性理论,对优化调度的决策结果进行评价与选择。