基于智能电网调度控制系统基础平台的新能源优化调度

针对中国新能源大规模集中式开发的现状,分析了开展新能源调度的必要性以及新能源调度的特点。鉴于目前传统调度技术支持系统功能已无法应对大规模新能源并网给电网调度运行带来的挑战,介绍了一种基于多时间尺度的新能源协调优化调度方法,包括年/月度新能源电量计划制定、日前及日内滚动优化调度,并基于正在推广应用的智能电网调度控制系统基础平台设计开发了新能源调度技术支持系统。通过该系统可实现对新能源进行多个时间尺度的协调优化调度,逐步减少新能源预测误差带来的影响,保证了新能源的最大安全消纳。研究成果已在全国16个网/省级电网实现了应用。     

高比例清洁能源接入下跨省区交易机制及交易模型研究

随着我国可再生能源装机规模的不断增大,可再生能源出力与负荷地理分布不匹配的问题日益突出,为我国可再生能源消纳带来了更加严峻的挑战。传统的跨省区电力交易机制难以满足我国日益增长的可再生能源消纳需求。文中提出了以跨省区电量交易和富余可再生能源跨省区消纳为主的跨省区交易框架,并建立了支撑可再生能源大规模消纳的跨省区市场交易模型。算例分析结果表明,文中所提跨省区交易市场机制与交易模型能够适应我国可再生能源消纳需求,可支撑电力系统的整体经济性与用能清洁度水平的提高。     

基于极限场景分析的电力系统有功功率和备用协调调度

针对电力系统有功备用在调用过程中因线路传输容量不足而无法投入使用的问题,提出一种基于极限场景分析的有功功率和备用协调调度方法。首先,建立考虑备用可用性的优化调度模型。然后,基于连续贪婪算法,提出计及备用调用时机组出力调整范围的极限场景生成方法。最后,将模型分解为预测场景下的备用经济性分配主问题和若干极限场景下的备用可行性校核子问题,进行迭代求解。通过在新英格兰10机39节点系统的测试结果表明,所提方法不仅可以有效解决备用可用性问题,还可以识别影响备用可用性的关键线路和时段。     

基于模型预测控制的微电网多时间尺度需求响应资源优化调度

为了解决微电网自身分布式能源就地消纳及参与上层电网需求响应的功率调度问题,提出一种微电网多时间尺度需求响应资源优化调度方法。建立了微电网多时间尺度需求响应调度框架,结合微电网的运行成本和需求响应补偿收益建立了日前最优经济调度模型;为了校正可再生能源和负荷的预测偏差,基于模型预测控制(MPC)方法建立了以联络线功率偏差和储能荷电状态(SOC)偏差最小为目标的日内滚动优化调度模型,通过引入可调容量比例因子考虑了微电网联络线功率的调节能力,保证微电网在消纳可再生能源的同时具备一定的可调容量;以实际微电网示范工程为例分析验证了所提方法的有效性和可行性,实验结果表明所提框架可使微电网有效地参与短时需求响应市场。     

基于节能发电调度的减少电网水电旋转备用的研究

从某省级电网水电资源丰富、水电装机比重较大的实际情况出发,依据节能发电调度原则,开展了基于节能发电调度的减少电网水电旋转备用的研究,对该省电网实现节能发电调度中的水电旋转备用问题进行了研究.开发相关辅助决策软件,通过优化系统快速旋转备用容量,实现了节能、环保的目的.     

含CAES和多类型柔性负荷的电力系统多时间尺度电能-备用联合优化调度

为了应对大规模风电接入,压缩空气储能(CAES)技术和柔性负荷主动响应技术在近年来发展迅速。以含CAES电站、可转移负荷、可中断负荷、可直接负荷控制(DLC)负荷、风电场、常规机组的电力系统为研究对象,综合考虑CAES电站和多类型柔性负荷在日前、日内、实时时间尺度下的调度特性及其在备用与调频方面的应用潜能,建立考虑源-荷-储协调互动的电力系统多时间尺度电能-备用联合调度模型。该模型以最小化电网运营商的总支出成本为优化目标,能够同时制定系统的发电计划、旋转备用购置与调用计划和自动发电控制(AGC)参与因子配置计划。基于修改版PJM-5Bus系统的仿真结果验证了所建调度模型的有效性。     

跨省区电力交易综合效益评估模型及应用

对跨省区电力交易综合效益影响因素进行分析,构建跨省区电力交易综合效益计量模型,完成跨省区电力交易综合效益的测算,为跨省区电力交易提供方向指导。结果表明：跨省区电力交易综合效益的大小取决于交易方向的安排;跨省区多类型电力打捆交易的综合效益显著优于单一燃煤电力交易;跨省区水电交易综合效益最优;省间水电交易综合效益明显优于省间火电交易。     

基于分布式模型预测控制的综合能源系统多时间尺度优化调度

采用具有滚动优化、反馈校正特点的模型预测控制是实现综合能源系统多时间尺度优化调度的关键技术之一.鉴于集中式模型预测控制实现系统整体在线优化的复杂性,文中提出一种基于分布式模型预测控制的综合能源系统多时间尺度优化调度方法,通过各子系统协调配合实现综合能源系统灵活调度.首先,建立以系统日运行经济最优、系统日运行费用及机组启...     

计及多时间尺度需求响应资源的微电网能量优化调度策略

随着电力体制改革的深入,用户侧微电网逐渐形成多方投资+集中管控的运营模式,研究计及运营商利益的微电网能量优化具有重要的现实意义。文章提出一种以运营商购售电收益最大化和需求响应补偿成本最小化为目标的微电网能量优化调度策略。该策略计及需求响应多时间尺度特性,将集群空调和集群电动汽车2种需求响应资源纳入日前-日内-实时3种时间尺度调度计划中,并根据各阶段可再生能源预测信息以及电价信号,逐级优化储能出力和需求响应供应量,实现运营商的全局利益最大化。负荷聚集商基于集群空调和集群电动汽车的控制模型预测各时段可控负荷容量并实时响应调度指令。最后,通过算例验证本文所提调度策略的有效性。     

计及需求侧响应的综合能源系统多时间尺度优化调度

综合能源系统作为能源互联网的物理载体,实现其合理调度成为当前研究的重点。考虑可再生能源和需求侧负荷波动,利用价格型和替代型需求侧响应特性,建立计及需求侧响应的日前-日内优化调度模型,其中日内根据电、冷/热和气调度时间的差异性,提出3层滚动优化调度模型。算例分析表明,引入需求侧响应的多时间尺度优化调度模型能能抑制日内可再生能源和负荷的波动,提高系统的稳定性,进一步降低系统运行成本。     

基于时间尺度的节能发电优化调度协调模型及算法

以“多时间级优化协调、逐时间级细化”为原则提出了基于时间尺度的节能发电调度协调模型及算法。该模型不仅考虑了当前时间级的电力系统安全稳定运行、连续可靠供电约束和节能减排优化目标,还考虑了当前时间级与上、下时间级之间节能发电调度计划的协调,以确保调度的流畅性,最大限度地实现电力节能减排的目标。同时,本文为开发节能发电调度决策技术支持系统提供了理论支撑。     

考虑机组组合的梯级水电站跨省区多电网调峰优化调度方法EI北大核心CSCD

在电力大规模跨区消纳背景下,一些大型水电站群需要向多个电网送电、响应多个电网调峰需求,甚至存在单站不同机组分别向不同电网送电的情况。考虑水电站运行约束、多电网调峰需求及跨省区输电限制,提出了一种考虑机组组合的梯级水电站多电网调峰优化调度方法。该方法首先构建了水电站短期出力计算及网间电力分配的混合整数二次规划模型,采用迭代寻优方法计算梯级水电站的理想出力过程;之后以实际出力计划与理想过程相差最小为目标,结合约束简化策略构建梯级水电站短期优化调度模型,对各电站实际出力计划进行求解,并以此为基础,计算梯级水电站机组组合结果与各电网受电过程。基于溪洛渡—向家坝梯级水电站多电网调峰的仿真结果表明,所提方法可满足跨省区送电水电站复杂运行约束,有效响应各受端电网的高峰负荷需求,具有显著的调峰效果。     

计及光伏–负荷预测不确定性的直流跨省互联电网双级调度策略

为降低光伏、负荷出力预测不确定性对跨省优化调度运行经济性的影响,提出一种计及光伏–负荷预测不确定性的直流跨省互联电网双级调度策略.首先,采用基于每时晴空指数序列的向量自回归(vector auto-regressive,VAR)模型对光伏出力进行预测.在日前时间尺度下,利用多场景随机规划方法对两省日前光伏预测出力进行场...     

基于精细化需求响应的虚拟电厂优化调度

在能源互联网建设背景下,虚拟电厂如何利用居民用户的需求响应能力来充分发挥分布式发电、分布式储能、微电网等资源的绿色价值和灵活价值已成为研究重点.然而居民用户的需求响应难以量化,不同用户在不同场景下的响应趋势大相径庭,导致虚拟电厂很难将居民用户的需求响应能力利用起来.针对这一问题,首先,构建虚拟电厂精细化需求响应模型,其...     

基于高效遗传算法的电网需求侧调度优化研究及其收敛性分析

智能电网中大功率电器飙升及智能终端的普及,导致需求侧用电负荷增加所造成用电困难的问题。从分布式发电、市电以及居民用电三个角度考虑需求侧调度场景,并对其构建分时电价模型。随后,通过引入居民舒适度、用电经济度和负载方差三个衡量调度性能函数,构建出一种基于调度性能函数的加权优化目标模型。考虑到复杂多方的分时电价模型参与调度,提出了一种改进的遗传算法对需求侧进行用电调度来最小化目标函数。该算法通过加入精英选择策略和进化逆转操作,可有效地减少算法迭代次数,以取得目标函数最优值。然后,从理论上对所改进的遗传算法进行收敛性证明。最后,通过算例仿真验证了算法的有效性,并在满足居民用电舒适度的同时降低了31.29%的用电成本。     

基于多时间尺度随机优化的年度调峰辅助服务需求评估模型

为探寻电力系统的年度调峰需求,构建了基于多时间尺度随机优化的年度调峰辅助服务需求评估模型。该优化模型包含中长期、短期以及调峰服务3个阶段：在中长期阶段考虑日电量与最大最小负荷的随机性及其平衡关系,优化机组检修、跨日启停及水库水位的中长期计划;在短期阶段考虑源荷小时功率平衡及其波动性,基于中长期计划逐旬优化机组出力;在调峰阶段通过分析日调峰能力与弃水情况实现对辅助服务启动条件的模拟,考虑火电机组深度调峰与启停调峰能力对短期阶段进行矫正优化。基于中国某省级电网实际数据的仿真分析结果表明,所提模型能有效模拟多时间尺度下的源荷随机性,实现年度调峰辅助服务的需求评估。     

基于需求响应的虚拟电厂多时间尺度优化调度

随着我国不断加快新型电力系统建设,风电、光伏等越来越多的分布式资源大规模并网,但其随机性、波动性及分散性的特点给电力系统带来了多重不确定性。提出了一种考虑价格型需求响应的虚拟电厂多时间尺度优化调度方法,在日内调度模型中引入用户价格型需求响应,对用户负荷进行精准调控;采用基于蒙特卡罗与曼哈顿概率距离的场景生成与削减法处理风光出力、电价不确定性,减少日前日内出力偏差,再结合日前调度构成了多时间尺度优化调度模型,并采用滚动优化得到日内优化调度结果。以湖南某小型虚拟电厂系统进行算例仿真,结果表明,所提多时间尺度优化调度策略能够精确预测风光出力及用户负荷,在有效抑制功率波动的同时保证了系统的经济性。     

区域电网的分省备用容量留取方案(二)：优化模型

未来新型电力系统中,高比例新能源出力的不确定性对区域电网的分省负荷备用容量和配置分布提出了更高要求,同时,大规模的跨区跨省特高压功率输送也对N-1故障下全网事故备用配置带来了新的挑战。为此,该文基于系列前篇提出的分省备用留取机制,考虑新能源波动、未发生功率缺失的N-1和发生功率缺失的N-1的不同场景下的备用调用场景,建立区域电网电能量和备用联合优化模型;其次,基于鲁棒理论,考虑新能源出力置信区间,将基态和无功率缺失的N-1场景下的不确定性约束转化为确定性混合整数规划;然后,针对功率缺失的N-1场景下的众多约束条件,提出Benders分解求解方法,子问题为考虑功率缺失N-1后事故备用调用场景,主问题为考虑基态和无功率缺失的N-1场景,以此提高计算效率;最后,基于3×IEEE39合成算例开展了算例分析,计算结果验证了所提出方法的正确性。     

基于电动汽车充电负荷需求预测的电网调度优化*

现有的电网调度方法对电动汽车充电负荷需求的预测效果较差,预测的负荷变化趋势与实际情况相差较大,因此基于电动汽车充电负荷需求预测提出电网调度优化方法。根据电动汽车到达充电站的起始和终止时间,计算得到充电时长,电网调度再根据此时间段执行充放电活动。对历史负荷数据标记季节和假期属性,得到属性相似的初步样本,使用充电负荷数据的最值和平均值作为负荷属性,经过AP算法聚类后,利用CNN模型对样本负荷进行预测,其通道值分别为负荷值、温度和车流量,输出充电负荷需求值。根据充电负荷预测信息和剩余容量确定电网调度优化目标和调度约束条件,改变电动汽车的充电时刻,实现电网负荷优化。测试结果表明,该设计方法使用有序的充电策略保证了良好的优化调度效果,满足充电负荷需求。     

考虑未来碳排放交易的需求侧备用竞价与调度模式设计

基于需求响应,对碳排放交易制度下需求侧备用的竞价和调度模式进行了探讨.提出了未来电力输送的过程还将是碳汇流的观点,并据此分析了基于碳交易的需求侧备用交易原理;其次根据可调度负荷、电动汽车和微网等需求侧备用资源的性质,分别建立了考虑碳交易机会成本的竞价模型;然后建立了包括碳汇流通和需求侧备用调度在内的日前调度框架,给出了...