大规模发输电系统充裕度评估的蒙特卡罗仿真

针对模拟法在大规模发输电系统充裕度评估中计算量十分巨大这一难题，本文提出了基于序贯蒙特卡罗仿真的充裕度评估模型。模型中采用分层模型和合并相同状态技术显著减少了计算量，从而使充裕度评估达到了实用化水平。依据本文算法编制了相应的软件，并利用该软件对IEEE-RTS系统和总元件数达324个的实际大规模发输电合成系统进行了计算，计算结果表明，该方法正确有效，计算结果合理并具有实际应用参考价值。     

电力市场中发电容量充裕性评估方法及保障机制

随着电力市场化改革的推进和可再生能源占比的提高,如何评估并保障系统发电容量充裕性成为确保电力可靠供应的重要问题。文中提出一种可以定量计算每台发电机组充裕容量和系统发电容量充裕度的方法,从而评估机组可靠性价值和系统发电容量充裕性水平。基于发电容量充裕性评估方法和边际成本定价原理,设计一种发电容量充裕性保障机制。容量电价根据年度峰值负荷期间运行的边际机组的投资成本确定,充分考虑机组实际发电能力及系统实际需求来核定补偿容量,从而帮助发电企业在计划投资回收期内回收固定成本,保障系统发电容量充裕性。算例仿真验证了所设计的机制的有效性和适应性。     

基于序贯蒙特卡罗仿真的发输电系统充裕度评估算法

可靠性评估可为电力系统的规划及运行提供决策依据,使供电能够经济连续并保证电能质量.通过对充裕度算法和蒙特卡罗仿真研究,建立了基于序贯蒙特卡罗模拟法的发输电系统充裕度评估模型.同时建立了主要元件故障模型,并且应用深度优先搜索算法进行网络拓扑分析,考虑了南于潮流计算方法局限性导致潮流不收敛或线路潮流过大情况的处理.通过编制相应程序以lEEE-RBTS和IEEE-RTS79为例计算了可靠性指标,验证了该算法和模型的正确性及可行性,为电网的规划设计及其安全运行提供了有价值的参考依据.     

综合资源规划下发电容量充裕度的优化设计方法

分析了电力市场中影响发电容量充裕度的因素,将区域外购电和需求侧响应作为备用容量资源,用于协调可用发电容量,并据此定义发电容量充裕度,给出了一种发电容量充裕度评估方法,用以量化评估系统充裕度,从而达到监控及保证发电容量充裕性的目的.并通过算例验证了所提方法的有效性,为电力系统规划、运营以及监管提供参考.     

发电容量充裕性的混合优化

在发电容量充裕性的研究中,需求侧管理及需求侧备用市场通常是与发电侧备用市场孤立的.为改进发电容量充裕性控制,在低电价可中断负荷和高赔偿可中断负荷协调控制的基础上,将实施分时电价作为预防控制,将调用发电侧备用容量、中断需求侧低电价与高赔偿可中断负荷容量作为事故后控制.基于其不同的技术特性和经济特性,提出协调模型和优化算法,定量研究预防、事故后控制及其协调控制的效果.仿真验证了风险协调对备用服务的显著改善.     

欧洲战略备用机制对我国发电容量充裕性问题的启示

确保发电容量充裕是电力系统安全运行和电力市场稳定的必要条件,是电力工业发展中需要解决的核心问题之一。随着全球能源电力低碳转型,电力系统发电容量充裕性面临着严峻挑战,国际上已实施多种容量机制。文章结合欧洲能源转型及电力市场化改革过程梳理容量机制的建设背景、发展脉络及现状,重点分析欧洲2019/943法案推荐近期适用的战略备用机制,及该机制在芬兰、德国、比利时的设计细节。双碳目标下,我国煤电将由主体电源转变为调节性、支撑性电源,亟需容量机制保障其安全平稳转型。文章梳理了我国煤电容量机制现状及问题,指出战略备用机制具有良好的适用性,分析设计实施该机制的关键问题,为国内容量机制建设提供了决策参考。     

欧洲战略备用机制对我国发电容量充裕性问题的启示

确保发电容量充裕是电力系统安全运行和电力市场稳定的必要条件,是电力工业发展中需要解决的核心问题之一。随着全球能源电力低碳转型,电力系统发电容量充裕性面临着严峻挑战,国际上已实施多种容量机制。文章结合欧洲能源转型及电力市场化改革过程梳理容量机制的建设背景、发展脉络及现状,重点分析欧洲2019/943法案推荐近期适用的战略备用机制,及该机制在芬兰、德国、比利时的设计细节。双碳目标下,我国煤电将由主体电源转变为调节性、支撑性电源,亟需容量机制保障其安全平稳转型。文章梳理了我国煤电容量机制现状及问题,指出战略备用机制具有良好的适用性,分析设计实施该机制的关键问题,为国内容量机制建设提供了决策参考。     

基于实物期权理论的发电投资决策和容量充裕性评估

电力工业的市场化改革一方面为发电投资决策带来了更多的不确定性因素以及由此而引起的风险,另一方面也给政府主管部门或监管机构带来新的挑战,即应如何设计有效的市场机制以保证系统的发电容量充裕性进而供电可靠性。假定在投资者制定发电投资决策时所面对的不确定性因素主要来自于负荷增长的前提下,基于实物期权理论,构造了适用于电力市场环境下发电投资决策的新的方法框架,建立了相应的数学模型,提出了求解方法。该方法框架可以处理多个投资者参与发电投资的情形。在此基础上,研究了单一能量市场模式、容量费用模式和装机容量市场模式对发电投资决策进而整个系统发电容量充裕性的影响。最后,用仿真算例说明了该方法的基本特征。     

大规模风电接入后的系统调峰充裕性评估

风电大规模开发后能否并网发电,主要取决于电力系统是否有充裕的调峰容量。如果调峰容量不足,风电则不能并网发电,因此考察电力系统调峰充裕性意义重大。定义了调峰需求持续曲线,基于非序贯蒙特卡罗模拟方法提出了调峰不足概率和调峰不足期望指标。所提指标考虑了机组强迫停运率和风电随机波动对系统调峰充裕性的影响,有效地反映了系统的调峰容量需求,有助于确定合适的风电接入规模。利用所提方法对IEEE—RTS系统进行了调峰充裕性评估,验证了所提方法的可行性与有效性。     

基于蒙特卡罗仿真和非线性规划技术的输电系统充裕度评估

采用非序贯Monte Carlo仿真法抽取输电系统的故障状态,并采用连接矩阵存储和广度优先搜索技术实现网络拓扑分析,从而高效解决了多重故障识别和孤岛处理问题,并节省了状态抽取的时间。同时建立了最优负荷削减非线性规划模型,用非线性原对偶内点法求解。利用故障状态抽样概率和最优负荷削减量加权的方法对严重故障状态进行筛选和排序,找出系统运行风险和薄弱环节。IEEE-RTS实例的评估结果证明了所提算法的正确性和有效性。     

基于蒙特卡洛法的输电线路状态评价分析

本文采用蒙特卡罗法对输电线路的运行状态进行了分析评估,建立了评估的仿真数学模型。利用Matlab语言抽取随机数并进行动态模拟,经实例仿真分析取得了良好的计算结果。本方法可以充分的利用计算机实现科学化、程序化的计算与分析,避免了原有打分制的主观性和盲目性,可以科学地评价输电线路的现有状态,更好的指导运行人员进行有目的有重点的开展输电线路状态巡视,可以实现输电线路科学化、批量化的状态评价。     

基于时序和随机风速模型的含风电场发电系统充裕性评估

建立基于蒙特卡洛模拟(MCS)的含风电场发电系统可靠性评估模型,包含时序和随机风速模型的建立及序贯和非序贯蒙特卡洛模型的建立,并把该模型应用到RBTS测试系统中。由不同风速模型和不同MCS方法构成4种组合可靠性评估模型,本文分析4种组合模型的系统缺电概率LOLP、缺供电时间期望LOLE、期望缺供电量EENS、可靠性指标,并确定时序和随机风速模型及序贯和非序贯MCS方法对系统充裕性的影响,同时分析了风电场装机容量、系统峰值负荷等因素对系统充裕性指标的影响。     

基于蒙特卡罗的架空输电线路运行状态评估模型

本文采用蒙特卡罗法对架空输电线路的运行状态进行了分析评估,建立了评估的仿真数学模型。利用matlab语言抽取随机数并进行动态模拟,经实例仿真分析取得了良好的计算结果。     

发输电一体化检修计划安全评估与辅助决策方法

检修计划编制过程中需要对设定检修方式下的系统运行状态进行安全评估,而目前检修计划编制缺乏必要的安全分析手段,过度依赖经验,难以适应大电网运行控制需要。提出基于母线负荷供应充裕度和等效发电容量损失指标的检修计划评估与安全辅助方法。利用网络拓扑灵敏度分析技术计算满足静态安全约束的母线负荷供应充裕度和等效发电容量损失,并根据该指标评估检修计划的安全性。该方法已在某区域电网检修计划优化管理系统中得到应用,结果表明该方法能够为计划编制人员提供指导性意见。     

不确定条件下基于蒙特卡洛模拟的发电投资评估模型

伴随经济、能源的可持续发展,电力行业面临更多的不确定性挑战,传统发电投资决策方法不能适应解决新问题的要求。分析了当前发电投资评估面临的问题,从这些问题出发,对发电规划进行投资组合评估。在给定需求弹性条件下,确定由于发电成本变化而导致的负荷变化量,并将间歇性可再生能源视为对负荷的负的修正,对传统负荷持续曲线进行了改进。引入蒙特卡洛模拟方法,构建了各种不确定性因素的概率分布,包括资本成本、燃料和碳价格、负荷需求,并在投资组合成本风险中考虑了这些不确定性因素及其之间的相关性,进而将不确定性问题融入了投资组合分析中。以广东省能源规划为算例,对构建模型进行验证,算例给出了不同碳价格下的发电组合有效边界以及发电成本、CO2排放和风险的趋势变化,研究表明,碳排放政策对清洁能源发展具有促进作用,而且核电在目前的政策环境下将会有较大的发展潜力。算例验证了模型的有效性。     

蒙特卡罗法在求解燃弧时间差概率特性中的应用

根据蒙特卡罗法的原理,模拟三相电路的开断过程,求出了中性点接地与不接地系统以及短路电流中含有或不含有直流分量等诸情况下燃弧时间差的分布规律。     

基于蒙特卡洛法的FACTS最优配置及其对发输电系统可靠性影响

柔性交流输电系统（FACTS）在提高电网输电能力,增强系统的经济性、可靠性、稳定性方面已被广泛认可,但由于FACTS设备成本昂贵,不能大量应用于发输电系统,因此实现有限的FACTS设备在发输电系统中的最优配置具有重要意义。大多数文献对FCATS的最优配置都是基于确定性的方法,未能充分考虑到系统的不同运行条件。从系统的可靠性出发,采用蒙特卡洛仿真,利用不等式拉格朗日乘子,确定对系统多种运行条件都敏感的节点或者线路作为FACTS设备的安装地点。验证结果表明,该方法是有效的,而且在系统不同运行方式下,用该方法所选的FACTS安装地点对系统的阻塞问题和电压问题都有改善作用。同时说明,FACTS设备在提高系统可靠性方面,有重大改善作用。     

基于序贯蒙特卡洛法的风／柴／储能发电系统充裕度评估

边远地区采用风／柴／储能发电向负荷供电,可保证供电可靠性、节省柴油燃料和保护当地的生态环境。采用已测量到的风速历史数据,建立风速时间序列模型,进行风速模拟预测,并计算风电机组的输出功率。应用序贯MonteCarlo模拟法,在考虑机组随机故障的情况下,建立发电机充裕度评估模型。针对样例系统,定量分析了系统各种配置参数变化对发电系统充裕度的影响。评估结果可为风／柴／储能发电系统可靠运行和储能设备配置提供依据。     

基于蒙特卡洛模拟的电池储能系统容量优化配置

电池储能系统(BESS)可使风电场具备一定的发电计划跟踪能力,有必要研究风电场中的BESS容量优化问题。根据BESS技术特性与风功率波动特性制定发电计划,BESS分两部分运行,分别处于充、放电状态,交替平抑风功率与发电计划间的正、负偏差。一旦任一部分BESS到达满充或满放状态,则同时切换两部分BESS的工作状态。采用蒙特卡洛模拟技术对风-储混合电站一年内的运行状况进行模拟,并计算发电计划跟踪概率与BESS运行利润。在确保风-储混合电站按期望置信度跟踪发电计划的基础上,依据利润最大化的原则对BESS容量进行优化。基于某风电场历史数据的仿真实验证明了所提模型及算法的有效性。