省地县运行方式协同分析的研究与实践

为适应电力主管部门和监管机构对于风险评估及越来越高的管控要求,解决各级调度之间传统协同方式智能化水平低、协同作业困难的问题,在分析了省级电网、市和县三级调度机构现有工作模式的基础上,提出了基于BPA计算模型的省地县运行方式协同分析方法。该方法采用工作流技术,结合电网实测运行数据,实现了省地县三级电网计算数据的整合工作和上下级、同级调度之间协同计算、联合分析工作。实际应用指出省地县运行方式协同分析方法能让电网计算分析工作在更大范围电网内进行。     

基于广域信息交互的电网侧储能省地有功协同控制技术

为了充分整合省/地电网侧储能资源，解决电网调峰、调频、内部断面过载等问题，文中对电网侧储能省地有功协同控制技术展开研究。以现有智能电网调控系统为基础，依托省/地调度主站自动发电控制（AGC）实现储能控制建模，通过广域信息交互技术实现省地间储能指令信息的快速传递，在AGC主控制区外建立储能控制区，将地调下辖储能聚合为等效集中储能，与省调储能共同参与省调统一决策，并提出了一种考虑荷电状态（SOC）均衡的储能功率分配策略，通过快速缩小省/地调侧储能间SOC差异，提高储能资源的可调节能力。最后，通过中国某省级电力调度控制中心的实际运行效果验证所提策略的有效性，实现省级调度中心对全省电网侧储能的采集监视和紧急情况下的省地协同控制。     

省地自动电压协调控制及存在问题解决措施

中国的电网运行由分层分区的多级调度机构来负责管理。各级电网之间影响很大,传统的独立控制方法存在很大局限性。因此贵州电网建设实现了与多个不同电压等级,不同控制对象之间的自动电压协调控制AVC（Automatic voltage control）系统。着重分析了该系统中省级、地级调度中心自动电压协调控制过程,主变有载调压档位及无功补偿设备动作频繁的问题,并提出了对应的解决措施。为省地自动电压协调控制的优化运行、一次无功设备的健康运行提供了保障,也为进一步的网省自动电压控制运行积累了宝贵的运行经验。     

基于母线负荷预测改进的省地协同发电计划优化方法

省级电网进行发电调度优化时,其母线负荷中蕴藏的地区电网可调资源没有充分发挥其作用,从全局利益出发协同省地两级调度资源实现联合优化,可提高资源利用效率。该文提出了基于母线负荷预测改进的省地协同发电计划优化方法,根据母线负荷源荷属性进行分类,将地区有源网的电源成分和负荷成分分开考虑,改进母线负荷的预测方法;分析了地区电网节点电源和负荷在省调母线上的汇聚原理并提出母线功率转移矩阵,建立了母线可调度能力的求解模型,提出了母线价格–功率关系函数的生成方法;将母线负荷作为省地协同发电优化调度的媒介,构建了省地协同优化调度模型。算例结果表明省地协同方法可实现全省范围内电源的协调互补,提高电网安全经济运行水平。     

省地一体化负荷协同闭环控制系统及关键技术

重点分析了针对特高压直流双极闭锁后以及重大事故导致受端电网出现大功率缺失时,传统人工方式下进行省地联合负荷协同控制存在的问题,提出了一种省地两级分解协调的负荷并发协同闭环控制方法,并根据该方法设计开发了相应的系统。阐明了系统的总体结构、关键技术实现方法及安全防误方式,建立了省地一体化的负荷协同控制体系,实现了省地的批量负荷控制信息交互与闭环控制,并结合在特高压送受端相关调控中心的工程实践,对其实际应用效果进行了介绍。     

基于CIM／CIS的省地调电网模型拼接与数据交换

针对省地调能量管理系统(EMS)各自独立建立模型,导致系统间数据交互困难的问题,基于IEC61970的公共信息模型(CIM)提出了省地调电网模型拼接方法。该方法基于信息模型路径对电网模型对象进行编码,采用边界定义、拓扑拆分、模型拼接等技术形成完整的全电网模型,并对不同版本的电网模型采用增量更新方式进行管理;同时基于组件接口规范(CIS)实现了省地调电网实时数据、历史数据的交换与共享。     

CIM/CIS-based model connection and data exchange for provincial and regional power networks

针对省地调能量管理系统(EMS)各自独立建立模型,导致系统间数据交互困难的问题,基于IEC61970的公共信息模型(CIM)提出了省地调电网模型拼接方法.该方法基于信息模型路径对电网模型对象进行编码,采用边界定义、拓扑拆分、模型拼接等技术形成完整的全电网模型,并对不同版本的电网模型采用增量更新方式进行管理;同时基于组件接口规范(CIS)实现了省地调电网实时数据、历史数据的交换与共享.     

基于全局向局部运行空间投影的多级调度协同模式

随着电力市场改革的推进,华东区域各省级市场均已进入试运行阶段,为统筹兼顾现货市场平稳运营与区域电网安全运行,迫切需要研究更高效的网省协同运行机制。首先,分析了现货市场环境下网省调度协同模式的挑战与改进思路。然后,构建了区域电网调度可行域与省市调度可行域模型,提出可行域模型的降维与线性化处理方法。在此基础上,提出了基于调度可行域的网省协同优化运行机制,重点对网省两级协同运行的业务流程、省市可行域的计算方法进行了探讨。最后,通过区域电网的算例分析,验证了调度可行域模型与两级市场协同运行机制的有效性。     

基于电网模型等值的省地协同发电计划优化方法

部分地区电网中含有可调节机组,通过省地两级调度资源的联合优化可实现电网的全局效益,但省地调一体化调度模型因机组数量多、网络规模大,求解效率会受到限制。该文提出了基于电网模型等值的省地协同发电计划优化方法,首先,为了实现电网模型扩展的适度和有效,通过WARD等值原理聚类分析地区电网节点功率对外转移特性,将对外功率转移相似的节点网络化简为虚拟节点,压缩地区电网规模,与省级电网拼接形成全网计算模型,实现模型等值;其次,将化简地区电网的可调度资源作为等值机组建模,与省调机组一起进行参与全省发电调度优化,求得全省发电计划优化解;最后,将虚拟节点发电计划分解到地调机组,得到地区电网机组的发电计划。算例结果表明文中方法计算效率较高,可提高电网运行的安全性和经济性水平。     

电力系统运行方式计算协同系统的功能设计与实现

电力系统运行方式计算协同系统是以电网运行方式计算数据为基础,以实现多级调度机构异地并行进行数据管理以及联合方式计算.阐述了该系统的整体功能结构,并分别就基础平台系统、运行方式智能协同系统、仿真分析支持系统、在线数据接入系统、并行高性能计算系统、人机可视化系统提出了具体的功能设计方案.该系统已投入运行,应用效果良好.     

计及新能源消纳的多级调度计划协调决策方法

构建以新能源为主体的新型电力系统是碳中和、碳达峰的重要举措。针对新能源具有的独特特性与成本模式，在当前中国大电网多级调度计划协调编制模式中，为避免国分调在编制跨区跨省联络线计划时基于电力交易而较少考虑省网约束，可能导致的省网计划无法收敛而需要反复流转修改，文中设计了一种“自下而上”的多级调度计划编制方案。考虑新能源消纳情况，将联络线计划作为可调的决策变量，同时考虑运行约束，建立省网外送或受入的极限能力分析模型，求解获得联络线计划的边界条件。最终得到国分调据此边界条件编制满足省网约束的联络线计划。并以实际电网算例对所提方法的有效性进行了验证。     

配电网投资分配及项目优选研究

近年来,电网公司持续投入巨大资金加快配电网建设和改造,配电网投资总体逐年递增。面对巨大的投资规模,配电网投资效率成为电网公司重点关注的问题。针对省级电网公司配电网资金难以合理分配、地市级电网公司之间投资均衡性差以及配网项目缺乏明确的评价和比选标准等问题,提出了配电网投资分配及项目优选的实用化方法。基于配网运行状态影响因素分析,构建了同时适用于项目群评价和单项目评价的配电网运行状态改善效果综合评价体系;综合考虑该评价体系所得的项目群评价结果以及配电网供电水平、规模、运行水平和盈利能力等因素,建立了可用于省级电网公司资金分配的配电网投资分配模型,以计算出地市级电网公司的投资分配比例;以投资分配比例为约束,利用单项目评价结果和项目投资额所得的项目综合排序,确定出地市级电网公司的项目优选结果;实例分析结果验证了研究成果的有效性。     

融合路网-电网信息的电动汽车充放电行为引导与调控策略

在智慧城市理念快速发展的背景下,电动汽车（EV）无引导的出行与无序的充放电行为影响着电力-交通耦合网络的安全高效运行。针对此问题,提出一种融合路网-电网信息的EV充放电行为引导与调控两阶段优化策略。首先,分析电力-交通耦合网络的交互影响因素和方式,提出EV充放电出行路径引导和调控架构;其次,提出融合路网-电网信息的EV充放电出行决策电价动态更新策略,并建立计及用户时间-经济成本的EV充放电出行路径决策优化模型;然后,兼顾多方主体利益,建立EV充放电调控模型;最后,仿真结果表明,所提策略能够综合考虑路网和电网实时运行状态,充分挖掘EV在路径引导与充放电调控过程中的可调潜力,实现系统协调运行和多方共赢。     

基于检修灵敏度和网络重构的电网安全稳定系统的设计与研究

针对电网规模逐年扩大使得主网设备停电需求增多,现有的检修停电分析对故障区域外系统影响分析不全面,分析风险时计算量大,对相关人员技术水平要求高等问题,文中设计了基于检修灵敏度和网络重构的电网安全稳定系统。首先,介绍了系统获取电网数据模型的方法及模型数据包含的意义;分析了多设备同时检修方式的电网运行风险分析方法,并将设备检修灵敏度排序,找出同时检修风险最大的设备;对检修时可能引起的潮流越限和损耗增加的问题,采用网络重构的方法消除越限并降低损耗。最后,通过在某地市公司的实际应用并利用某省级电网部分区域在某时刻的模型验证了设计系统的可行性,对电网检修有一定的指导作用。     

考虑内部多地区间交互协作的复杂省级电力市场交易优化决策

为实现电力市场大范围资源优化配置,提出了一种考虑内部多地区间交互协作的省级电力市场交易优化决策方法。首先介绍了市场交易架构和机制,同时以全省社会福利和跨地区交易电量最大化为出清目标,其中社会福利计及了线路的输配电成本。然后,优化决策中考虑了全省各地区内部的电网安全约束、供热机组运行约束和交易决策约束等多约束条件,并对地区间电力联络线的运行约束进行了建模。最后,以京津唐实际电网为例,验证了所构建模型的有效性。     

城市高压配电网负荷转供辅助决策关键技术与系统

城市电网灵活性不足是造成系统调峰与输电阻塞问题的根本原因,为解决这一问题,提出了一种考虑城市高压配电网负荷转供及储能充放电策略的协同优化策略,并开发了一套可实现高压配电网灵活运行调度的在线辅助决策系统。通过分析城市高压配电网的拓扑特点,在其变电单元简化拓扑建模的基础上,分别以最小化220 kV输电网运行成本和110 kV高压配电网负荷削减成本为上、下层目标,建立时序双层优化模型,通过上下层模型的不断交替迭代,实现对高压配电网拓扑状态及储能运行状态的求解;基于高压配电网标准化站内接线的电气拓扑聚合通用方法,开发了一套可满足高压配电网灵活调度的运行控制与决策支持系统,以实现城市高压配电系统分布式新能源和储能广泛发展的运行方式优化以及调峰与负荷转供策略制定。最后,以某地区电网为例进行方法建模和实用性分析,测试并验证了所提方法的可行性与应用前景。     

考虑地市发展阶段的省级电网差异化投资策略

输配电价改革环境下电网企业的盈利方式发生变化,提升电网企业精准投资能力对电网企业未来发展具有重要意义。首先,基于Logistic模型针对人均用电量指标分析地市发展阶段,并引入地市经济与电网发展的适应性进行结果修正;其次,对输配电价动态调整机制进行分析,构建电网投资规划策略的评估模型及流程,以全部新建、全部扩建以及新建扩建并行3种典型模式设计电网差异化投资策略;最后,选取4个典型地市进行测算分析。结果表明,处于后快速发展阶段的地市应采取全部新建投资策略,而处于饱和增长发展阶段的地市应采取全部扩建模式,处于快速增长发展阶段的地市其最优投资策略应进行具体分析。文中提出的考虑输配电价核定和地市发展阶段的电网差异化投资策略,可以在传统投资决策基础上为省级电网在各个地市之间进行资源优化提供参考。     

异步互联方式下西南电网AGC方案优化及工程应用

异步联网方式下的中国西南电网通过多条高压直流线路将大功率能源送出至经济发达的负荷中心,其大规模功率送出和负荷较小的特性使得西南电网的频率稳定问题较为显著.结合中国西南电网的实际异步运行试验,分析了自动发电控制(AGC)策略和模式在频率调节过程中的问题.然后,提出在西南区域多调度管理机制下的AGC策略和模式改进方法,以解...     

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。     

输配电价改革下电网投资需求与投资能力协调优化研究

在输配电价改革背景的影响下,电网企业的盈利模式以及运营方式发生重大改变,亟需转换企业运营理念以及投资决策,为此建立了一种考虑输配电价改革的电网投资需求与投资能力协调优化模型,对电网投资决策提供方向。首先,对电网的投资需求方面进行分析,并将电网投资能力分为可分配利润、融资资金以及折旧费用,进而构建出基于输配电价改革下电网投资能力计算模型。然后,计算电网投资能力与投资需求的协调系数,考虑多约束条件建立电网投资需求与投资能力优化模型,并引入粒子群优化算法进行协调优化。最后,考虑投资需求与投资能力是否协调的情况进行仿真分析,依据仿真结果提出相应的投资经营策略。通过实例验证表明,该模型可以为电网企业制定合理投资计划提供较为有效的参考。