计及风电预测误差的柔性负荷日内调度模型

由于风电的不确定性与随机性导致风电出力难以精确预测,进而导致依据风电预测值所建立的日前调度模型存在一定的局限性,为解决此问题并提升风电消纳比例,提出一种计及风电预测误差的柔性负荷日内调度模型。首先,对储能和工业高载能负荷等可控柔性负荷进行建模;然后,考虑风电预测误差的概率分布特性,并基于日前调度计划建立以风电消纳量最高为目标的日内调度模型;最后,在保证系统安全可靠基础上,通过基于MATLAB的遗传算法进行优化。仿真结果表明：与日前调度计划相比,日内调度模型风电消纳比例提升了1.83%,验证了所提调度模型的有效性;通过对柔性负荷的超短期调度,可有效解决仅依据日前计划进行调度易出现电力系统功率不平衡的问题,提高电力系统稳定性。     

考虑风电消纳的源-荷协同优化调度策略

为提升风电消纳比例,提出一种基于遗传算法的源-荷协同调度策略。旨在通过负荷侧需求响应与源侧发电机组共同参与电网优化调度,缓解由于风电反调峰特性导致的大规模弃风问题。在电力用户自愿参与电网调度的基础上,分析激励型需求响应参与电网调度对风电消纳的影响机理,以系统总成本最低为目标建立源-荷协同优化调度模型,在保证系统安全、可靠的前提下,采用遗传算法对模型进行求解。利用Matlab对算例进行仿真计算,与仅考虑源侧优化的调度策略相比,风电消纳比例提高了27.56%,总调度成本降低了4 798元,验证了所提策略对于提升风电消纳的有效性。     

风电出力时序特性及其对省级电网的影响

随着风电的快速发展,大规模风电接入给省级电网调度运行带来一系列问题。首先,对风电出力的重要特性指标及其对电网运行的具体影响进行阐述分析;其次,为了更好地量化计算风电出力不同时序特性对电网的影响,建立一套从多角度反映风电时序特性对电网调度运行影响的特征指标,然后根据多个风电场群的真实出力数据,分别从不同时空尺度分析风电出力时间序列的分布特性、波动性及相关性;最后,基于某省级电网数据及其并网风电出力数据,研究分析风电时序特性对电网调频、调峰等影响,为省级电网风电优化调度提供参考。     

大规模风电并网条件下的电力系统调度探析

随着经济的飞速发展,对电能的消耗日益加剧。传统的火力发电对非可再生资源的消耗日渐加剧,与此同时还带来的了严重的污染;因此清洁无污染的风力能源逐步发展起来。风电的大规模并网,为电力系统的调度带来了一系列的问题。风能自身存在着非稳定性随机性和非连贯性,因此在风力发电机组的比重在机组中所占较多时,电网运行的安全和稳定压力就会增大。因此文章通过对该背景下电力系统调度运行的稳定性、安全性以及应对方案进行简述,希望可以为此课题研究提供参考。     

风电并网价值分析

风电的接入因能替代常规机组发电而具有正向价值,同时也因会改变系统中不同类型机组的运行方式而带来负向价值。为衡量风电并网价值,建立了含风电机组日前优化调度模型,模型中考虑了不同机组的特性及负荷与风电的随机性和误差,从风电渗透率、负荷与风电预测误差和负荷与风电相关性3方面分析了它们对风电价值的影响。结果表明：风电并网容量较小时,风电具备减小系统运行成本的价值;风电并网容量较大时,机组启停费用增加,致使风电不具备并网的价值。     

海洋风电支撑结构的随机性动力优化设计

研究了海上风电三脚架支撑结构的随机性优化分析。与陆上风电相比,海上风电支撑结构成本较大,而支撑结构受到复杂载荷作用,且其海上维修、安装费用较大,在设计中必须要考虑支撑结构在海洋环境下的安全可靠性。因此采用了随机性动力优化设计的方法一方面降低了成本,另一方面充分考虑了海上风电工作过程中由于随机性因素引起的安全性问题。首先考虑了风、浪、流及地震载荷作用,对海上风电支撑结构进行了整体动力分析,确定结构随机性优化的响应约束条件。然后通过实验设计的方法简化设计变量,通过代理模型的方法构造变量与响应之间的数学模型。最后在代理模型基础上采用全局优化算法对海上风电支撑结构进行随机性优化。优化后的三脚架支撑结构在满足强度与刚度设计要求下即节省了一定的成本又提高了结构的可靠性。研究算例表明,所提出的海上风电支撑结构的随机性动力优化分析研究具有可行性。     

大规模弃风储热供暖协调计算方法

国家鼓励清洁供暖,电采暖是清洁供暖的重要组成部分。但常规用电成本高,如果利用弃风电,不仅消纳弃风电,还能降低电供暖成本。文中以一个实际电网为例,通过研究弃风总量、储热能力和供暖能力,提出了弃风储热供暖协调调度策略。对一个拥有大规模弃风电量、大规模储热的电网具有实际意义。     

考虑V2G模式的电动汽车与可再生能源协同调度

为减小地区电网负荷峰谷差,增强电力系统接纳可再生能源的能力,同时提高电动汽车用户响应积极性,以地区电网等效负荷波动最小和用户充电费用最低为目标函数,建立了考虑电动汽车与电网互动(vehicle-to-grid,V2G)模式并计及风电和光伏出力的多目标协同调度模型,以合理安排电动汽车的充放电行为.定义了各目标的隶属度函数,通过运用最大模糊满意度法,将该多目标优化问题转化为单目标非线性优化问题,并应用自适应权重粒子群寻优算法进行求解,得到最优调度方案.算例结果验证了模型的有效性和求解方法的可行性.     

大规模风电并网柔性调度模型与策略

随着风电渗透率的不断增大,风电功率的波动性和不确定性给电力系统的安全稳定运行带来极大的挑战,特别是为保证系统功率平衡,需要更多的快速响应备用容量.为满足系统对备用容量不断增长的需求,提出风电参与系统调度并提供备用容量.基于场景分析建立两阶段风电柔性调度模型,用来确定常规机组及风电场提供调度计划出力及备用容量最优策略,以...     

变浆距对风机性能改善的研究

<正>鼠笼异步发电机(Squirrel Cage Induction Generator,SCIG)结构简单,便于维护,在风电场得到广泛应用。风力发电装机总容量在电力需求中比例逐步上升,而风电又是一种不可控能源,具有间歇性和随机性,风电机组并网运行,会消耗一定的无功功率,这会对对电网的电压质量产生负面影响。特别是发生电网发生短路故障时,电压急剧下降,风电机组无法向系统输送能量,且需要大量的无功功率来完成电压的恢复。通常情况下,电网在发生短路故障下,风电机组出于保护自身的需要,将与     

能源互联网背景下的微电网能量管理分析

能源互联网背景下,可再生能源并网规模日益扩大。由于可再生能源发电功率具有很强的随机性,电力系统运行中出现了所谓“双侧随机问题”,影响安全稳定运行。如何对各种可再生能源进行经济有效的能量管理,是实现能源互联网的关键技术之一。为实现微电网运行的整体优化,对包含各种分布式电源的微电网,建立以综合发电成本最低、环境效益最好作为优化目标的多目标优化模型。利用遗传算法,进行能量管理的优化研究。以联网运行的含有多种分布式电源的微电网为算例进行仿真计算,仿真结果表明了优化模型及算法的有效性。     

基于多代理系统的微电网多目标优化调度

微电网在并网情况下的多目标稳定运行是微电网运营和建设的基本要求。从并网型微电网的经济目标和环保目标出发,建立微电网多目标优化模型,其中经济目标考虑分布式电源的燃料费用、运行维护费用、启停费用和与大电网的能量交互费用,环保目标考虑污染气体的排放量。提出一种基于多代理系统（multi-agent system,MAS）的分时电价机制下储能装置的调度策略,并且采用改进的NSGA-Ⅱ算法优化可控微源和储能装置的出力。以某地区微电网单元为例进行仿真,验证了所建模型和改进算法的有效性。试验结果表明,改进的NSGA-Ⅱ算法性能更优,所提出的策略可以控制储能装置一个周期内的充放电次数,延长使用寿命。     

Space-time wind speed forecasting for improved power system dispatch

To support large-scale integration of wind power into electric energy systems, state-of-the-art wind speed forecasting methods should be able to provide accurate and adequate information to enable efficient, reliable, and cost-effective scheduling of wind power. Here, we incorporate space-time wind forecasts into electric power system scheduling. First, we propose a modified regime-switching, space-time wind speed forecasting model that allows the forecast regimes to vary with the dominant wind direction and with the seasons, hence avoiding a subjective choice of regimes. Then, results from the wind forecasts are incorporated into a power system economic dispatch model, the cost of which is used as a loss measure of the quality of the forecast models. This, in turn, leads to cost-effective scheduling of system-wide wind generation. Potential economic benefits arise from the system-wide generation of cost savings and from the ancillary service cost savings. We illustrate the economic benefits using a test system in the northwest region of the United States. Compared with persistence and autoregressive models, our model suggests that cost savings from integration of wind power could be on the scale of tens of millions of dollars annually in regions with high wind penetration, such as Texas and the Pacific northwest.     

Optimizing Decision-Making of A Smart Prosumer Microgrid Using Simulation

Distributed renewable energy sources offer significant alternatives for Qatar and the Arab Gulf region’s future fuel supply and demand. Microgrids are essential for providing dependable power in difficult-to-reach areas while incorporating significant amounts of renewable energy sources. In energy-efficient data centers, distributed generation can be used to meet the facility’s overall power needs. This study primarily focuses on the best energy management practices for a smart microgrid in Qatar while taking demand-side load management into account. This article looked into a university microgrid in Qatar that primarily aimed to get all of its energy from the grid. While diesel generators are categorized as a dispatchable distributed generation with energy storage added to handle solar radiation from the sun and high grid power operating costs in the suggested scenario, wind turbines and solar Photovoltaic (PV) are classified as non-dispatchable distributed generators. The resulting linear math issues are assessed and displayed in MATLAB optimization software using a mixed-integer linear programming (MILP) strategy. According to the simulation results, the suggested energy management strategy reduced the university microgrid’s grid power costs by 38.8%, making it an affordable solution which is somehow greater than the prior case scenario’s 23% savings. The installed solar system capacity’s effects on the economy, society, and finances were also assessed, and it became clear that the best option for the smart microgrid was determined that would be 325 kW of solar PV, 25 kW of wind turbine, and 600 kW of diesel generators, respectively. Given the current situation, university administrators are urged to participate in distributed generators and adopt cutting-edge designs for energy storage technologies due to the significant environmental and financial benefits.     

风电场有功功率控制综述

由于风电具有随机性、波动性和反调峰特性,高比例的风电并入电网会对电力系统的稳定性和安全性造成很大的冲击,因此有必要对风电场有功功率输出进行控制,减少风电功率的波动性,提高输出功率的平滑性;同时,随着装机容量的不断增加,造成大量的弃风现象,风电场的控制模式由传统的最大功率点跟踪（maximum power point tracking,MPPT）模式向限功率控制模式转变。基于弃风限电以及风电并网的控制要求这2个背景,分析了控制风电场有功功率的必要性,从单机功率控制和场站级功率控制2个层面出发,以场站级功率控制为侧重点,归纳总结了当前风电有功功率控制的研究现状,总结出不同控制方式的控制特点及不足之处,并对其研究方向进行了展望。     

潮流分析和鸟群优化在风水协同运行中的应用

风力发电的随机性导致弃风。考虑在实际发电约束以及电网络约束条件下,运用水电的调峰调频特性,最大化平抑风电出力的波动性,使风电出力与水电出力之和按照计划输出,将风电处理成可供电力系统实施调度计划的稳定发电节点。为了提高风水协同发电总输出功率平稳性,提出了基于鸟群算法的风水协同运行控制方法。在控制系统寻优前进行系统潮流计算,在保证系统潮流安全条件下,有效地控制水轮机组出力,快速追踪期望输出功率。算例验证了上述方法的有效性,并且分析了高弃风惩罚和高功率波动惩罚对风电水电协同运行的影响。     

风力发电系统中计及噪声的组合风速仿真

随着全球能源安全和环境问题的日益严峻,风力发电规模越来越大。针对风力发电系统中的风速模型的随机性、突变性、噪声干扰等特点,建立了其MATLAB环境下的仿真模型,为风力发电系统中的风速问题提供了一种切实可行的仿真方案。     

Re-defining the reactive power dispatch problem in the context of competitive electricity markets

This study proposes a novel reactive power dispatch model that takes into account both the technical and economical aspects associated with reactive power dispatch in the context of the new operating paradigms in competitive electricity markets. The main objective of the proposed model is to minimise the total amount of dollars paid by the system operator to the generators for providing the required reactive power support. The real power generation is decoupled and assumed fixed during the reactive power dispatch procedures; however, because of the effect of reactive power on real power, a re-schedule in the real power generation is allowed within given limits. The 32-bus CIGRE benchmark system is used to illustrate the proposed reactive power dispatch technique. The developed model is generic in nature and designed to be adopted by system operators in any electricity market structure, as demonstrated by its application to Ontario's grid considering its market rules for reactive power payments.