关于GSDF与GGDF的合理性与最优性

发电转移分布因子(GSDF)和广义发电分布因子(GGDF)是两种最常用的灵敏度分析及安全评估工具.电力市场中系统运行状态的调整不仅要确保安全,还要有良好的经济性.GSDF与GGDF两者经济性能孰优孰劣是一个一直被人们忽视却有着重要工程意义的问题.以理论分析和仿真计算为基础对GSDF、GGDF的合理性与经济性进行了深入的分析研究,得出GSDF在合理性和经济性两方面都优于GGDF的结论.以电力系统安全经济校核为例,通过IEEE-30节点系统仿真验证了结论的正确性.     

发电联合转移分布因子及快速静态安全校核算法

发电转移分布因子(GSDF)和广义发电分布因子(GGDF)都是常用的灵敏度分析及安全评估工具。文中指出了GSDF和GGDF的缺陷，尤其对GGDF的普遍适用性提出质疑。提出了发电联合转移分布因子(GJSDF)和负荷模增发电联合转移分布因子(GJSDF-LIP)的概念，并导出若干有用的性质。针对电力市场环境下购电交易计划新模型和流畅调度算法的特点，将GJSDF和GJSDF-LIP成功地应用于静态安全校核算法中，极大地提高了求解速度。算例表明，该算法效率很高，并且易于编程实现。     

计及注入转移分布因子估计误差的鲁棒实时调度

注入转移分布因子是电网运行分析中的一种重要的线性化灵敏度因子,常用以校验一定发电计划下输电支路的潮流安全。注入转移分布因子的估计误差,会造成对支路潮流估计的偏差,从而威胁电网的安全运行。提出一种可以计及电网注入转移分布因子估计误差的电网实时鲁棒调度方法。首先利用实时量测数据,基于贝叶斯线性回归理论建立注入转移分布因子的概率估计模型,并求解获得注入转移分布因子的误差区间。进而,以电网运行经济性为目标,构建同时考虑节点注入功率扰动及注入转移分布因子估计误差的实时调度模型,并基于Soyster鲁棒优化方法,给出了模型的求解算法。通过对6节点系统、IEEE 118节点系统及IEEE 300节点系统的测试计算与分析,验证了方法的有效性。     

计及经济性和可靠性的发电竞争联合优化模型与算法

以价值工程和电力系统可靠性理论为指导,提出一种新颖的发电竞争模式.该模式以电厂作为一个独立竞争单位,首先给出电厂价值评估因子的概念,在此基础上建立了计及经济性和可靠性的发电竞争联合优化模型.该模型兼顾了发电厂商和用户利益,采用系统内所有竞争电厂价值评估因子之和最小、用户用电总费用最小的双层目标函数,以系统电力平衡、电厂出力限制等为模型约束条件.以等耗量微增率原理确定各竞争电厂出力初值,应用非线性规划方法求解该模型,其结果可为公平、合理地制定发电计划提供量化决策依据.算例分析证明了该方法的合理性.     

在多种交易模式共存的电力市场中确定输电系统使用费的一种实用方法

在多种交易模式(联营体交易,双边交易,多边交易)共存的电力市场中,如何公平合理地分摊对输电网的使用费是一个尚未很好解决的困难问题,作者提出了一种实用的方法.以直流潮流模型为基础,首先根据发电转移分配因子(GSDF)计算各个合同交易应该承担的输电网的使用费,然后分别用顺流跟踪法和逆流跟踪法将由此确定的每个交易应该承担的总的使用费分摊到参与该交易的各个发电公司和负荷.这就综合了GSDF方法和潮流跟踪方法的优点,概念清晰,计算速度快,并且可以应用于存在多种电力交易的电力市场,以及互联的多区域与分层电力市场.     

电力系统实时调度的有效静态安全域法

实时调度对机组运行基点调节范围有限,相对于运行经济性,其对电网运行安全性的意义更为突出。基于优先目标规划与静态安全域分析的方法,构建以自动发电控制机组运行基点与参与因子为决策变量的多目标实时调度模型。模型具有两层目标:第1层以系统平抑扰动能力最大化为目标,即要求系统运行中的静态安全域与节点扰动域重合范围(有效静态安全域)最大化;第2层则以系统发电成本与备用成本最小化为目标。模型两层目标具有明确等级顺序,实现有效静态安全域最大化条件下的经济最优性,体现实时调度保证电网运行安全的首要任务。通过对示例系统的测试计算与分析证明了所提方法的有效性。     

低碳智慧岛能源体系设计及经济可靠性评价模型

根据我国岛屿用能特点,构建小型岛屿、中型岛屿和大型岛屿这3类低碳智慧岛分布式能源体系.建立包含缺负荷期望(LOLE)、电力缺口(EENS)、能源可靠性指数(EIR)等可靠性评价指标的以风光互补发电系统为主的低碳智慧岛可靠性评估模型,并通过发电成本和碳减排成本来评估低碳智慧岛的经济性.对平潭岛的仿真结果表明,与接入风光互补发电系统前相比,接入后系统可靠性提高了18.38％,每年可节省成本2 325万元,验证了所建能源体系的合理性和可靠性.     

考虑大规模光伏电站接入的电力系统旋转备用需求评估

光伏发电系统出力的随机性与间歇性,使得电力系统的运行风险在大规模光伏电站并网后迅速增加,传统的旋转备用需求评估方法已经不能满足含光伏电站的系统运行要求。文中建立了太阳辐照度和光伏发电系统出力的概率分布模型,并采用拉丁超立方采样模拟光伏发电系统的出力场景;利用基于Huffman树的改进K-means聚类算法对光伏发电系统的出力场景进行有效聚类,在保证光伏发电系统出力分布特性的前提下减少了场景数量;在此基础上,提出了考虑大规模光伏电站接入的电力系统旋转备用需求评估模型,以系统综合运行费用最低为目标,兼顾了运行的经济性和可靠性。基于改进的IEEE-RTS 96系统,对所提模型进行了仿真分析,算例结果验证了模型的合理性和有效性。     

地热-温差发电系统的实验研究与经济性分析

在详细了解地热能源利用和温差发电装置发展现状的基础上,提出了地热-温差发电系统。通过实验研究得到了单个半导体温差发电器件在输出功率最大时的匹配负载,以及在匹配负载下改变热端温度时的T-P曲线。最后,采用西藏羊八井的地热参数为此发电系统的运行参数,对系统进行经济性分析,验证了系统的合理性与实用性,为地热能及温差发电进一步的合理利用提供了借鉴。     

基于α-超分位数约束的含光伏电站电网安全经济调度

针对光伏发电的间歇性和随机性的特点,构建了含光伏电站的电力系统安全经济调度模型。该模型利用α-超分位数理论度量在光伏发电并网后系统的不确定性风险,构造了风险函数约束,并采用蒙特卡罗模拟解析法进行计算,得到了不同α值及其风险下的电网安全经济最优调度结果。该模型可将线路安全性与光伏发电随机性联系起来,提高了系统运行的安全性和经济性的效果。计算结果验证了该方法的合理性和优越性。     

家用混合发电系统的能量优化控制策略

家庭负载频繁出现瞬间的峰值功率需求,由燃料电池/蓄电池组成的混合发电系统是最清洁和高效的发电方式之一.燃料电池仅满足基本负载,由蓄电池放电以满足瞬间的峰值功率需求.研究了一个60 kW家用混合发电系统,该系统由质子交换膜燃料电池(PEMFC)和阀控铅酸蓄电池组成,设计为10个家庭同时供电.在保证系统可靠性和持久性的同时,为了提高整个混合发电系统的工作效率和燃料经济性,在系统仿真和分析的基础上详细描述了一种基于规则的能量优化控制策略.仿真实验结果表明,与燃料电池单独供电相比,60 kW混合发电系统通过优化2种能源之间的功率分配,能够在响应负载的同时提高整个发电系统的工作效率和燃料经济性.     

考虑网损与负荷偏差的节点边际电价模型与求解

文中分析了中国在市场出清和节点边际电价计算时,存在发用电负荷偏差和系统网损难以精确计算的问题.首先,提出2种节点边际电价计算模型,利用网损分布因子分摊系统网损与负荷偏差分配因子分配负荷偏差相结合的方法,实现系统网损与负荷偏差的精确计算.然后,基于迭代的节点边际电价模型,以母线负荷为初始点编制发电计划,每次求解后将总发电...     

碳交易环境下含大规模光伏电源的电力系统优化调度

光伏发电不消耗化石能源,无碳排放,是电力工业低碳化的有效途径。光伏发电出力具有很大的随机性与间歇性,大容量接入给电力调度带来了新的不确定因素。文中基于低碳经济理念,将碳交易机制引入电力系统经济调度;建立了太阳辐照度和光伏发电出力的概率分布模型,并采用基于Kantorovich距离的场景削减技术对光伏发电出力场景进行有效削减;在此基础上构建了考虑大规模光伏电源接入和CO2排放经济价值的电力系统优化调度模型,模型兼顾了系统运行的经济性、低碳性和可靠性。利用该模型对10机系统进行了算例仿真,结果验证了所提出模型的合理性和有效性。     

用于发电权交易安全校核的发电机

根据电路的基本理论,在一定假设条件下推导得出发电机有功输出功率与其在输电线路上的功率份额近似呈线性关系。针对用于发电权交易的线路潮流安全校核的灵敏度法计算精度不高的问题,采用最小二乘拟合技术求得具有统计意义的发电机有功输出功率线性分布因子。与基于灵敏度方法求得的功率分布因子相比,所提方法计及了有功和无功潮流的耦合。IEEE 3机9节点系统的分析结果表明,当发电机出力在额定范围内进行较大调整时,依照该因子进行线路潮流的快速计算更加精确。     

引入SO_2排放惩罚价格因子的节能减排发电调度模型及实用算法

在确定机组开停状态的前提下,分析了4种节能减排发电调度模型各自的优缺点,详细分析了第4种模型,认为第4种模型通过引入SO2排放惩罚价格因子,能够协调节能和减排2个优化目标,具有实用性。以某省电网日负荷数据为例,对4种日前发电计划模型进行了对比分析,通过调整模型中SO2的惩罚价格因子,灵活协调发电调度的经济性和环保性,验证了模型的实用性与有效性。     

基于实时安全约束经济调度的自动发电控制模型

为提高自动发电控制(automatic generation control,AGC)智能化水平及实时调节效果,依托新型D5000系统在线数据平台,提出基于全网分布负荷同步超短期预测的AGC主动协调安全约束经济调度模型。通过全网站点负荷差频滚动灰色预测,一方面预判AGC可调以提示人工干预,另一方面以机组发电尽量接近最优日前计划及尽量降低调节代价为目标,预分配各机组出力,从而实现高度智能化的AGC主动协调调度功能。在华中某省级电网调度模拟系统进行仿真计算,结果表明该模型在保障电网安全、优化运行指标、提高发电调度自动化程度等方面具有明显的优势。     

计及分配因子的互联电网频率模型预测控制策略

针对单个区域有多台自动发电控制(AGC)机组的情形,提出了计及分配因子的互联电网频率模型预测控制策略。首先根据各发电机组的煤耗特性建立经济性目标函数并计算出经济最优分配因子,然后将分配因子作为状态空间方程的一部分,最后利用模型预测控制器输出各区域的调节容量,并进一步调节各AGC机组的发电出力使电网频率和联络线功率快速恢复至额定值。为验证所提控制策略的有效性建立了两区域互联电网的动态模型并进行仿真。仿真结果表明文中的分配方法能够有效地节省煤耗,所提控制策略和PI控制和经济分配相结合的方法相比具有更好的控制效果。     

华能吉林公司生产实时监管系统

为了实现发电集团公司对所属三级发电公司生产经济性指标的实时监管,以及使发电集团公司能够实时掌握各发电厂对设备事故的处理情况和应对能力,以华能吉林公司为对象构建了公司级生产实时监管系统。该系统通过与发电厂的火电厂厂级监控信息系统(SIS)或管理信息系统(MIS)的连接,采集用于经济性指标汇总及计算的实时数据,发送至集团公司侧主站系统,以对实时数据进行对比、分析,形成经济性指标报表等。应用结果表明,该系统提高了集团公司的生产管理水平和机组的运行效率,取得了较好的经济效益。     

基于HOMER仿真的太阳能混合发电系统设计

介绍了太阳能混合发电的背景、目的和意义以及混合发电系统在国内外的研究与应用现状,构建了混合发电系统,设计了系统的结构图,并运用HOMER软件进行仿真分析。针对该混合发电系统经济效益问题,结合HOMER软件仿真与调试的结果,综合分析了该发电系统的预计运行成本和经济效益,确定出最终的设计结果和结论。     

含分布式发电的配电网潮流计算

分布式发电的引入,不可避免地对配电网运行和安全产生很大影响,因此必须对含分布式发电的配电网潮流进行计算和调整。引入了基于参与因子调整的分布式松弛母线模型,应用牛顿拉夫逊法求取基于网损灵敏度的参与因子,通过参与因子计算变电站和各个分布式发电参与有功网损分配的贡献,从而形成含分布式发电的配电网潮流计算方法。该方法充分考虑了负荷分配,以及功率不平衡量由多个松弛节点分摊。将所提方法在多个测试系统进行了仿真计算,经与常规潮流算法比较可知,所提方法是有效的。