面向配电网弹性提升的需求响应优化配置策略

社会和经济的发展对电力系统供电质量提出更高的要求,尤其是与用户相连的配电网易受扰动影响,需加强其供能弹性。随着智能电网技术的发展,通过优化资源配置、灵活调度需求响应资源,可以提高电网供能弹性。采用基于力学映射模型的多阶段弹性评估模型量化需求响应的优化配置对配电网弹性的提升效果,并通过遗传算法求解该非线性优化问题。最后,以IEEE 33节点系统为例验证该模型在需求响应配置问题中的合理性和有效性,并分析优化配置方案对配电网弹性的提升效果。     

基于相位补偿的配电网30°合环环流抑制技术

随着经济社会的发展,对配电网供电可靠性的要求日益增高,研究存在电压相位差的电网合环问题,抑制合环过程中产生的环流,具有重要的应用价值。针对存在30°相位差的35 kV电网合环问题展开研究,使用串联变压器和四象限变流器分别进行静态、动态电压补偿。基于电压矢量叠加原理,设计串联移相变压器以补偿两进线端之间的电压差,与传统全功率移相变压器相比,所需变压器容量减半,使成本大幅降低。同时采用四象限变流器进行电压动态补偿,实现电压和相位的在线精准调节。设计在线合环策略,寻找最佳合环点自动合环,实现在线不停电倒负荷,有效改善电网电能质量及供电稳定性,提高配电网合环过程智能化水平。     

智能配电网研究现状及发展展望

智能配电网是未来智能电网建设的重点,将会对电力系统运行保护控制产生深刻影响。智能化后的配电网中不但有各种智能电气设备,而且允许分布式电源和微网广泛接入,这进一步提升了对电网的供配电智能化要求。本文介绍了近年来智能配电网发展过程中的主要研究重点,以自愈为研究的最终目标,阐述了了分布式与可再生能源接入、供配电与需求侧管理、自愈控制等方面的内容,同时指出了智能配电网中尚未解决和下一步可能的研究方向。     

飞机二次电源负载特性仿真计算与检测分析

二次电源设备是飞机直流电网的供电电源,也是飞机交流电网的用电设备,其交流侧负载特性反向影响了飞机交流电网质量,直流侧电源特性直接影响了飞机直流电网品质.基于Matlab/Simulink建立某飞机二次电源设备变压整流器的数学模型,并完成负载电流仿真计算.实验室搭建该设备的负载特性检测硬件平台,并开发LabVIEW虚拟仪...     

基于形状约束语言的电网模型知识图谱验证方法

随着电网规模的扩大、分布式能源的高比例渗透,电网分析决策对电网模型的全面性和准确性提出了更高的要求.针对交换模型所依赖的公共信息模型(common information model,CIM)存在版本变化频繁、自定义扩展不可避免以及模型质量要求动态演化的问题,提出基于形状约束语言(shapes constraint l...     

基于电动汽车的极端场景多微电网韧性提升策略研究

极端场景下微电网与主网断开形成多个孤岛时,微电网内重要负荷的持续可靠供电面临极大挑战。微电网群内的电动汽车储能参与负荷支撑是提高系统韧性的有效技术手段。针对微电网孤岛供电问题,提出了一种基于电动汽车储能的多微电网两阶段韧性提升策略。首先,建立正常运行时多微电网能量管理模型,通过协调系统内各类发电资源进行能量互济,实现运行成本最小化。然后,针对台风极端事件引起的孤岛微电网持续可靠供电问题,通过多微电网各类发电资源和电动汽车储能进行能量互济,构建了多微电网两阶段韧性提升模型,最大限度地减少切负荷量,使系统运行成本最优。最后,采用Shapley值对涌现收益进行合理分配,并通过与传统多微电网能量管理方法进行对比,验证了所提韧性提升策略的有效性。     

考虑储电船舶参与的近海海岛灵活供能网络规划

能源供给是近海海岛开发的先决条件,纯粹的独立微网供能方式往往面临着一定的可靠性问题,而海底电缆高昂的建设及维护成本,较大程度上限制了近海海岛的开发和利用。为此,提出一种考虑储电船舶（electric vessel,EV）参与的近海海岛灵活供能网络规划策略。首先,针对典型近海人居岛和资源岛相对位置及其可再生能源出力特点,提出包含EV能量链路、沟通人居岛、资源岛和大电网并网点的灵活供能网络架构,以充分利用无人岛上的可再生资源以及大电网的稳定支撑能力;进而,量化分析不同场景对EV交通转移的时延特性影响,搭建EV时空转移模型;以规划期内的海岛电网收益最大为目标函数,建立连续-离散能量流混合网络规划模型。此外,提出了一种两阶段求解算法,第一阶段预估EV数量,第二阶段确定规划模型的最优解。仿真结果表明：所提规划方案具有优越性,为海岛负荷供电及可再生能源开发利用提供了一种新的思路。     

基于均衡理论的虚拟电厂市场参与模式及方法

随着化石能源的枯竭与其对环境的污染，分布式发电这种经济、环保、灵活的新型发电方式逐渐得到广泛的应用。但分布式电源大量并入电网将带来电能质量问题，影响电网安全稳定运行。虚拟电厂的出现有效解决了这些问题，它通过对分布式电源进行协调优化，减小了分布式电源并网对电网产生的冲击，提高了电网运行稳定性。然而目前虚拟电厂与主网之间的协调研究仍有待深入，因此提出了虚拟电厂与主网之间交互迭代的市场均衡方法，对虚拟电厂的出力与主网的电价迭代求解从而实现收敛。首先，对虚拟电厂的定义与内部主体进行分析，进而将虚拟电厂与主网之间的协调优化表述为两个层次之间的市场均衡问题，提出虚拟电厂与主网交互的双层模型，分别构建以自身成本最小化为目标，计及分布式能源运行约束与电网安全约束的虚拟电厂与主网数学模型，并采用迭代算法对模型进行求解。算例分析表明提出的市场均衡方法在考虑虚拟电厂对主网影响的同时能够有效降低虚拟电厂与主网协调的复杂程度，同时减小运行总成本，提升经济效益。     

考虑风险和收益平衡的输电断面供电方案优化

基于N-1静态安全约束校验模型的传统输电断面最大输电能力(total transfer capability,TTC)计算结果所确定的电网供电方案过于保守,为此,提出考虑供电收益和风险的电网供电方案多目标优化模型,综合考虑电网的风险、经济指标,引入风险模型和获益模型,对电网供电方案进行多目标优化,并应用多目标粒子群算法和主观权重结合熵权的余弦排序进行求解与决策。实际算例的仿真结果表明该模型和方法的有效性和可行性,技术人员可根据实际需要对方案进行分析选择。     

未来电网初探

由于化石能源的日益枯竭和节能减排的迫切需求,人类逐渐认识到必须发展以可再生能源为主的清洁能源系统.由于可再生能源的主要利用方式是发电,且可再生能源资源及其发电方式与化石能源资源及发电方式具有很大的不同,因此,可再生能源的广泛应用将对电力生产、输配和消费模式等产生深刻的影响.有鉴于此,对未来电网的探索就显得非常重要.本文...     

计及输电元件实时运行态势的电网运行风险决策

在电网优化调度与控制决策过程中,其运行的经济性与可靠性往往存在着不一致。为统筹二者之间的关系,构建了计及输电元件实时运行态势的电网运行风险决策模型。该模型从风险的角度,以电网期望运行净收益最大化为目标,以机组出力、电网节点失负荷量为决策量,在满足所有预想事故发生前后状态对应约束集下实现模型求解。该模型将电网运行风险评估理论与电网运行决策进行融合,丰富和发展了电网运行风险决策理论。通过算例分析验证,论证了所提模型的合理性和有效性。     

河南省电力需求响应能力测算与储备目标优化分解

"十四五"期间,河南省电力供需缺口持续加大,国家和国网公司对逐步形成3％～5％的需求侧响应能力提出了明确要求,引导需求侧可调节资源向电力供应紧张的地区倾斜.为确保需求响应工作稳步推进,在合理评估18个地市需求侧响应能力的基础上,统筹考虑全省、各地市电力供需情况,完成全省需求响应储备目标在各地市的优化分解.相关研究方法和...     

可靠性成本/效益分析方法在实际电网中的应用

利用可靠性成本/效益分析方法可以有效地处理好电网供电可靠性与电网建设经济性两者之间的关系。从工程实用角度阐述了可靠性成本和可靠性效益的各部分组成及计算方法,在对输电网可靠性进行定量评估的基础上,将可靠性成本/效益分析方法应用于实际电网。对华东某地区2005年、2010年以及2015年的220 kV和500 kV电网规划方案进行了分析计算,利用改进的产电比法估算各年份电网的缺电成本,分析比较了各年份电网扩容建设后在供电可靠性和成本/效益方面的差异。研究结果对供电网规划与建设具有参考价值。     

On the dependence between the amplitude and time parameters of pulse voltages in general-purpose power-supply systems

The existing regulatory requirements to assessment of the voltage pulses in general-purpose power-supply systems as a parameter of electric energy quality are considered. The attention is focused on the fact that GOST (State Standard) 32144-2013 recommends taking into account the statistics related to such characteristics when concluding contracts for electric-energy supply or transmission. The article presents the results of processing of the statistical material obtained using a special device for recording the impulse-voltage parameters. A stable correlation and regression dependence between these parameters has been established. It is shown that this dependence has an exponential character. A method of generating a test voltage pulse is proposed to test the actual resistance of consumers to impulse voltages arising in the power supply circuits.     

微网多目标动态经济优化调度

微网利用清洁、高效的微电源发电,也提高了能源利用率,降低环境污染。文章从经济成本和环境效益两方面对微电网进行了分析,建立了基于经济成本和环境成本的数学模型,利用IPSO算法对其进行求解。结果显示,算法结合模型可以提高各个分布式电源的发电效率,协调它们之间的复杂关系,合理安排发电出力,达到整体效益最优。     

基于虚拟发电厂理论的双侧调峰多目标协调优化调度

随着大规模新能源并网以及需求侧多样化的灵活性资源接入,电力系统的安全稳定运行正经受着源与荷双重不确定性的考验。为实现广域能源的优化调度,需要对新能源与灵活性资源进行协调控制。基于虚拟发电厂理论,将储能系统、电动汽车、柔性负荷以及分布式新能源等需求侧灵活性资源通过虚拟发电厂方式整合后,同电源侧资源一同接受电网的调度,建立了基于系统调峰指数、电网运行成本以及用户补偿成本的电源侧与需求侧协同调峰的多目标优化模型。该模型能够充分发挥电源侧和需求侧的调峰能力,实现新能源的可靠消纳。仿真分析结果验证了该模型的有效性。     

基于MST和IGA的全局多目标电网优化

在多电压等级电网优化规划中竭力寻求电网中某一负荷点或大用户预得到的最优供电方案,同时电网的安全性、经济性和可靠性基本要求均得到满足。这种电网优化思想不仅让用户得到优质服务,同时也从技术层面上解决了现代电力市场输配电的技术方案难题。基于三大基本要求,分别建立了电网投资及线损最少模型、电网节点短路电流平均最小模型、电网安全供电准则N-1模型。利用最小生成树思想构造电力网的MST（最小生成树）,利用IGA（改进遗传算法）在全局目标函数中选取优化方案,最后得到了很好的实际应用效果。     

支撑云-群-端协同调度的多能园区虚拟电厂:研发与应用

虚拟电厂技术挖掘并利用了各类分布式资源的灵活调节能力,是提高电网安全水平、降低用户用能成本、促进新能源消纳的重要措施.在能源互联网环境下,虚拟电厂面临分布式资源主体众多且特性各异、不确定性强、各地电网需求多样化等技术挑战.文中基于云边协同的信息架构,设计了云?群?端递阶协同的多能虚拟电厂调度技术框架,研究并提出了面向特...     

基于弱鲁棒优化的微能源网调度方法

微能源网中的新能源和负荷存在不确定性,给系统安全运行带来挑战。鲁棒优化常用于处理不确定性问题,能够保证微能源网的安全性,但具有保守性强的缺点。而弱鲁棒优化能够有效改善传统鲁棒优化的保守度。文中对典型的微能源网进行数学建模,并构建了基于弱鲁棒优化的微能源网调度模型。模型计及可再生能源出力和负荷的不确定性,在能源供求关系中引入表征能源功率缺额的松弛变量,以微能源网的综合利润与惩罚项之差最大为目标,并通过对等式转化理论将不确定性约束转化为确定性约束,使其可通过常规优化方法进行求解。最后通过仿真算例进行验算,结果表明所提模型不仅可以改善调度保守性,提高调度经济性,而且可以适应不同决策者的调度要求。     

考虑源网荷储效益提升的电力现货市场出清优化模型研究

随着我国在“双碳”目标背景下电力现货市场的发展,以风电、光伏等代表的可再生能源将参与到现货市场出清,由于可再生能源的波动性和不确定性,需要通过需求侧响应和储能间的协调,在保证电网调节灵活性的前提下实现市场多主体效益提升,因此开展考虑源网荷储效益提升的电力现货市场出清优化策略研究。考虑参与日前出清阶段各方的效益,将电网不同峰谷差的调节需求纳入到竞价过程中,提出考虑源、网、荷、储收益分配的现货交易体系;为保证系统低碳运行,考虑供能侧的碳排放权交易,建立基于供能侧、储能侧,电网侧、需求侧多方效益协调的电力现货市场出清优化模型,通过算例仿真分析验证所提模型的有效性和优越性。