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。     

基于广义联络线网省协调的两阶段实时发电计划模型

为进一步提高实时发电计划闭环运行水平,实现区域电网和省级电网调度协调稳定运行,提出了广义联络线模式的实时发电计划模型。首次引入广义联络线计划的概念,并对区域电网和省级电网分别建立数学模型。两级数学模型通过跟踪各自广义联络线计划,实现实时计划偏差调整量在区域电网和省级电网间的协调分配,保证地理联络线执行率。另外,区域电网采用两阶段优化实现控制区溢出功能,分析各个控制区广义联络线计划跟踪情况。     

考虑无功调节成本的直流联络线功率优化方法

直流联络线功率的灵活调节会造成无功设备频繁动作,影响设备使用寿命.为此,提出一种考虑无功调节成本的直流联络线功率优化方法.首先,根据传统直流的无功特性,制定含直流不可行区间的联络线功率运行策略.其次,建立无功调节成本模型,将无功设备动作次数转换为无功调节成本进行优化,以降低直流两侧无功设备的动作次数.最后,以互联系统运行总成本最小为目标函数,建立直流跨区互联电网日前计划优化模型,并采用两个修改的IEEE 39节点系统互联进行算例分析,验证所提方法的有效性.     

考虑风电的电力系统机组组合两阶段优化方法

电的随机性和波动性给电力系统的安全经济运行带来了严峻的挑战,合理的风电不确定性模型及机组组合优化方法是保证电力系统日前调度安全性和经济性的关键。为此,提出一种考虑风电的电力系统机组组合两阶段随机优化方法。根据风电出力历史数据的非参数经验分布,生成符合风电随机性和波动性的风电动态场景。考虑到场景削减过程中容易忽略的一些极端边界场景会增加系统的弃风或切负荷风险,提出以削减后的场景和极端边界场景为输入的机组组合两阶段优化模型。同时,为求解机组组合这一非线性混合整数优化问题,提出一种混合遗传纵横交叉算法的优化方法。通过实验仿真结果证明了所提模型和方法用于求解考虑风电的电力系统机组组合问题时的合理性和有效性。     

平滑微电网联络线功率波动的储能系统容量优化方法

为了抑制高可再生能源渗透率并网微电网联络线功率波动对电网的不利影响,提出了用于控制微电网联络线功率输出的储能系统容量优化确定方法。在已知微电网可再生能源功率输出、负荷、可控电源额定功率及联络线功率控制目标的前提下,基于微电网平滑联络线功率所需可控功率输出的频谱分析结果,可优化选取满足联络线功率控制目标、微电网内部设备输出功率限制、储能系统效率及荷电状态运行约束的储能系统功率及容量。算例验证了所提方法的有效性。     

两部制上网电价的长期边际成本定价方法

随着发电侧电力市场的开放和“厂网分开、竞价上网”的实施,单一的电量电价制已不能适应电力市场健康、协调、持续发展的要求。建立符合市场经济规律的两部制上网电价体系已为大势所趋。本文在分析单一制电量电价弊端的基础上,提出应用长期边际成本原理确定两部制上网电价的方法,并给出了算例。     

考虑频率与区间联络线功率安全约束的两区互联电力系统机组组合

随着电源结构与电网形态的转变,互联电力系统频率时空分布特征日益显著,区域频率差异与区间联络线功率振荡增大,基于统一频率假设的频率安全约束机组组合方法不再适用。针对考虑频率时空分布特征的两区互联电力系统安全约束机组组合,推导区域频率与区间联络线功率闭式解,并基于闭式解的两项划分,推得区域频率最低点、最大变化率、准稳态值以及区间联络线功率振荡峰值、准稳态值等一系列解析安全量化指标。基于所得指标,构建考虑区域频率与区间联络线功率安全约束的机组组合模型。并根据调度模式与指标特点,提出兼顾区域能力保障与区间能力协调的两级两阶段迭代求解算法。结果表明,所得指标可准确描述两区互联电力系统的安全特征,所提模型和算法可有效保障两区互联电力系统机组组合方案的运行安全。     

基于功率传递并网方式的联络线功率波动研究

为了确保两端待并列系统安全稳定运行,给出一种基于功率传递并网方式的联络线波动功率的计算方法。并网过程分为功率传递过程和合闸过程,在进行功率传递时,联络线上的功率波动取决于系统的指令功率和换流器控制系统的性能;并网合闸瞬间,将联络线功率波动视为互联交流系统由于功率缺额而导致的联络线功率波动,利用二阶系统阶跃响应的超调量计算功率波动峰值,影响功率波动峰值的关键因素是两端待并列系统的惯性常数比和区域振荡模式的阻尼比。PSCAD仿真结果表明理论计算值与仿真结果基本一致,该计算方法能准确地描述并网动态过程。     

基于DMPC的联络线功率波动协调抑制方法

由于采用区域控制误差的区域自动发电控制对联络线功率波动的控制彼此相对独立,可能无法通过各自自动发电控制的协调来快速控制联络线功率波动。针对此不足,基于分布式模型预测控制理论,研究了一种协调区域自动发电控制以抑制联络线功率波动的方法。该方法在建立区域互联系统的有功频率分布式预测控制模型的基础上,通过在预测控制周期内求解抑制联络线功率波动的纳什均衡控制解,以实现各区域自动发电控制的在线优化控制协调,利用模型预测控制的滚动优化达到对联络线功率波动的快速抑制。仿真结果表明该方法具有良好控制效果,验证了其有效性和可行性。     

确定两部制上网电价的长期边际成本方法

随着发电侧电力市场的开放和“厂网分开，竞价上网”的实施，单一的电量电价制已不适应电力市场健康，协调，持续发展的要求，建立符合市场经济规律的两部制上网电价体系已为大势所趋。在分析单一制电量电价弊端的基础上，提出应用长期边际成本原理确定两部制上网电价的方法，并给出了算例。计算研究表明，两部制上网电价体现了同网同质同价原则，体现了合理补偿成本，合理确定收益的原则，有利于市场竞争，有利于融资，符合当前电力体制改革方向，是一种衔接新老电力体制的较好模式。     

基于水光互补的多个虚拟电厂两阶段优化调度方法

提出了一种基于水光互补的多虚拟电厂(virtual power plant,VPP)两阶段优化调度方法,旨在降低分布式光伏固有的随机性以及用户可中断负荷(interruptible load,IL)响应的不确定性对系统运行和决策带来的影响,从而提高水光互补清洁能源项目的能源利用率。首先,采用电能共享策略,以最大化VPP的经济效益为优化目标,构建了多VPP日前最优调度模型。其次,考虑分布式光伏出力的随机性和可中断负荷需求响应的不确定性,灵活调整内部可控元素和能源输出,生成VPP市场竞价优化调度模型。最后,通过算例分析,验证了所提出方法的有效性和可行性。     

基于联络线功率等值约束条件的潮流算法研究

针对互联电网区域间限制联络线传输功率的要求,提出了一种系统扰动后维持联络线功率为设定值的新算法。该算法设定联络线的交换功率,分区域潮流计算,可以实现通过改变受端系统侧的运行方式,维持联络线功率为设定值的目的。该算法物理意义清晰,容易实现,收敛性好,给出的算例验证了提出算法的可行性。     

基于配电网节点边际容量成本和时序特性的分布式电源规划

配电网的边际容量成本表述了负荷的增加或分布式电源(DG)接入配电网中引起供电设备所需容量的变化,从而引起的供电投资成本的变化。本文针对开环运行的配电网,通过灵敏度法构建灵敏度系数矩阵,对配电网的节点边际容量成本(LMCC)进行计算,并根据实际情况考虑LMCC的变化,将DG效益评估分为用户自备DG和电力部门DG配置。重点讨论电力部门DG配置情况下多类型DG选址定容的规划,并考虑了多类型DG和负荷的时序特性。最后运用MATLAB仿真软件在IEEE33节点配电网系统中进行了LMCC数值计算,利用粒子群算法进行了考虑时序特性的DG规划,并验证了模型和方法的合理性。     

基于节点传输贡献量的省间联络线潮流近似计算

提出以节点传输贡献量为量化指标的节点分类方法,提高了日前电力市场中省间联络线上有功功率的计算精度。以3机5节点的简单电网为例,详细说明了省级电网简化前后功率传输分布因子和注入转换系数的计算过程和步骤。以电网有向图为基础,搜索电源节点与负荷节点之间的可行路径,计算节点的传输贡献量,进而估计节点的注入转换系数,获得联络线潮流的近似值,并分析了以节点传输贡献量的均值为阈值对节点分类的优势。最后在IEEE 118节点系统中将所提方法、均值法和节点定性分类法分别应用于日前电力市场的省间联络线潮流计算,仿真和比较结果表明所提方法减小了注入转换系数均值的波动,与真实值相比,省间联络线潮流的平均绝对误差为0.49%,验证了所提方法的有效性。     

面向重大社会事件的电力应急资源两阶段规划方法

重大社会事件融合了信息、物理、社会多元信息,增大了传统电力应急资源规划的难度和复杂度,为此,提出面向重大社会事件的电力应急资源两阶段规划方法。分析电力应急资源规划的信息、物理、社会耦合因素,引入负荷重要度来量化重大社会事件对应急资源规划的影响,给出整合应急服务点规划与应急资源配置的两阶段规划框架;建立考虑负荷重要度的停电风险量化指标,综合考虑负荷停电风险、服务点投资成本和应急服务时限约束,构建应急服务点多点多目标规划模型,并提出基于ε约束的多目标模型求解方法;考虑应急资源需求的不确定性,提出基于区间优化的应急资源优化配置模型,并将原区间优化模型转化为乐观优化问题和悲观优化问题进行求解。算例仿真结果验证了所提两阶段规划方法的有效性。     

基于系统边际电价的输电网络固定费用分时分摊研究

提出了基于系统边际电价的输电网络固定费用的分时分摊思路。根据一年内日最大系统边际电价,将年输电费用分摊到每一日;根据一日内各时段系统边际电价,将日费用分摊到线路的不同负荷水平的各个时段,根据发热贡献或最大有功使用程度将输电线路各时段的固定费用分摊到每个节点。系统边际电价反映了系统负荷的大小,在一定程度上反映了输电设备的拥挤状况。不必求解系统最优潮流就可以得到系统边际电价,因而不存在收敛性问题,也不必进行费用修正。     

核力发电的环境成本

不同电源发电对环境造成的影响存在差异,目前国内的电价核算范围并没有将电源对环境的影响成本全部计量和确认。随着电力市场改革不断深入,各类电源生产成本竞争日趋激烈,是否将环境成本计入发电总成本,将直接影响各类电源的竞争力,同时关系到我国未来环境及发展。以中国核力发电站为例,采用成本要素分析法对核电站的环境投入成本进行分析,印证核力发电的环境成本优势,从而引导全社会关注发电企业的环境成本。