计及阶梯式碳交易的风-光-火-抽蓄联合系统日前优化调度

在以水、风、光等清洁可再生新能源为主的电力系统中,风电与光伏出力的不确定性会导致电源侧的灵活性调节能力不足,并且难以精准量化评估系统的降碳效益。本文采用模糊机会处理功率平衡约束来表征风光出力的不确定性,耦合阶梯式碳排放成本计算方法,构建新型风-光-火-抽蓄联合运行系统日前优化调度模型。以西北地区某新能源基地为研究对象,将火电机组运行成本、弃风弃光惩罚成本、抽蓄电站运行成本以及碳排放成本构成的综合成本最低作为优化目标,采用分段线性化方法处理火电机组运行成本的凸性非线性项。实际算例优化结果表明,抽蓄电站的加入使得联合系统的总运行成本与碳排放量均大大降低,且对风-光-火-抽蓄联合运行系统引入模糊机会与阶梯式碳交易后,综合运行成本降低3.2%,碳排放量减少14.3%,弃风弃光成本下降了55.7%,验证了本文所构建的新型模型的有效性。     

计及水库运行约束的极端气象场景下抽蓄电站优化调度研究

极端气象场景下风电和光伏出力非同步骤减，系统调节需求攀升，需要抽蓄电站灵活运行填补缺额，维持电力供需平衡及电网稳定运行。本文用单位电能上水库水位降深系数和单位上水库水位抬升消耗电能系数简化水电转换关系，建立了基于上水库水位运行控制的水量抽发平衡，作为抽蓄电站电力运行边界条件；在此基础上考虑高温连晴、低温寒潮、台风、沙尘、雾霾等极端天气对风光出力及负荷的影响，建立起极端气象场景下风光出力非同步骤减的含抽水蓄能电力系统高效经济优化调度模型，以实现合理调用抽水蓄能满足系统调峰需求，缓解极端天气对电力平衡的冲击。通过算例分析，验证了所提约束和所建模型的合理性和可行性，研究成果可为电力系统利用抽蓄电站应对突发气象过程提供决策支持。     

基于分时电价模式的分布式风-光联合发电系统功率消纳模型研究

分时电价的方法能反映用电负荷的市场化行为,指引用户的用电时段,同时也可促进分布式可再生能源的消纳利用。基于用电负荷三段式分类方法,本文提出了分时电价机制下分布式风-光联合发电系统接入配网系统的功率消纳模型。该模型采用配网系统对内分时电价的方式来提高分布式风-光联合系统的并网消纳功率,并结合模拟退火算法对模型进行优化求解。最后通过仿真算例验证了本方法促进分布式风-光联合发电系统功率消纳、配网系统和用户取得双赢效果的可行性。     

基于分时电价模式的分布式风-光联合发电系统功率消纳模型研究

分时电价的方法能反映用电负荷的市场化行为,指引用户的用电时段,同时也可促进分布式可再生能源的消纳利用。基于用电负荷三段式分类方法,本文提出了分时电价机制下分布式风-光联合发电系统接入配网系统的功率消纳模型。该模型采用配网系统对内分时电价的方式来提高分布式风-光联合系统的并网消纳功率,并结合模拟退火算法对模型进行优化求解。最后通过仿真算例验证了本方法促进分布式风-光联合发电系统功率消纳、配网系统和用户取得双赢效果的可行性。     

基于风-蓄协调的蓄能机组发电控制策略分析

基于风电与抽水蓄能电站联合调度模式,分析了风能-抽水蓄能联合发电系统的运行方式,探讨了蓄能机组发电控制策略,并以某实际抽水蓄能电站的库水位为约束条件进行了仿真分析。仿真结果表明,联合发电系统与电网的负荷交换功率能够很好地跟踪负荷给定曲线,在最大程度利用风能的条件下,在一定程度解决了风电的波动与不可调节问题。     

过渡期水火电联合优化调度系统的研究与应用

在由传统调度方式向电力市场运营方式转变的过渡时期，根据“充分利用水电资源，实现‘三公'调度”的原则，研究了水火电联合优化调度系统的设计与开发，提出将水电和火电看做2个相互独立而又相互依托的子系统。研究成果已在福建电网实际运行，取得了一定的社会效益和经济效益。     

计及天气因素影响的风-光-火-储联合发电策略研究

抽水蓄能电站水库库容是制约抽蓄调节能力的关键因素,其受到不同季节的天气因素的影响。以往抽水蓄能电站模型的研究中很少考虑天气因素造成的影响,这将造成含抽水蓄能电站电力系统运行状态建模仿真的偏差。详细分析了天气因素对抽水蓄能水库水量的影响,针对水量变化建立计及考虑天气因素的抽水蓄能电站模型,该模型用于分析风-光-火-储系统的优化运行。结果表明,不同天气条件下抽蓄的调节能力变化会显著影响系统的调峰能力及新能源消纳水平。提出的模型能够更精确、有效地模拟天气条件对系统调节带来的影响。     

基于粒子群算法的风电——抽水蓄能联合运行优化研究

从提高风电场效益与供电可靠性的角度出发,建立了风电—抽水蓄能电站联合运行系统的优化模型。利用混沌初始化与混沌扰动的思想对基本粒子群优化算法进行了改进,并对模型进行了求解。运用算例验证了计算方法的正确性,证明了风电—抽水蓄能电站的联合运行,能够提高风电场的收益和供电可靠性,有效缓解了风力发电的随机性和间歇性难题。     

三峡-清江梯级电站联合优化调度研究

本文对以三峡梯级和清江梯级实际组成的混联式水电站群进行联合调度研究,寻求最佳组合调度方式,分别建立了两个梯级单独优化和联合优化调度模型,并利用1951～2002年月均径流资料,采用动态规划逐次逼近优化方法,计算出两个子系统分别及联合调度总的出力过程.分析表明,联合运行使系统保证出力提高48.55万kW,系统不参与调峰时联合运行的多年平均发电量提高1.69亿kW·h,而系统参与凋峰联合运行时多年平均发电量提高18.78亿kW·h,效益相当可观.研究还表明,联合运行在提高枯水期发电量、减少弃水电量、提高系统调峰能力、提高执行调度计划合格率以及改善防洪、航运条件等方面同样效益显著.     

含翻水线的两库系统联合调度优化方法研究

丰水地区水库和泵站系统水资源优化调度的目标应该是解决系统季节性缺水、弃水、补水共存的矛盾。针对含有翻水线的两库系统,对系统的联合调度控制参数设计正交试验,然后采用动态规划对子系统模型进行求解,可以同时获得两座水库最优的供、弃水量过程和两座泵站最优的提水量过程。将该方法应用于江苏省南京市六合区山湖水库与泥桥水库及其翻水线的联合调度方案中,以2016年为例,在满足系统需水的前提下,可以减少25. 7%的系统年总补水量,节约245 h的泵站运行时间,降低了系统的运行成本。     

基于外部性理论的抽水蓄能电站动态效益分析

抽水蓄能电站在电力系统中担负削峰填谷、旋转备用、事故备用、调频、调相等任务,它对增加系统的稳定性和灵活性、改善供电质量、提高电网的安全性和经济性很有意义,是电网经济运行的有效调控手段.但其外部经济一直无法内部化,严重影响了抽水蓄能电站的财务生存能力.文中从抽水蓄能电站的外部性着眼,寻找外部经济的对策,使其得到合理的内部化,以充分发挥抽水蓄能电站的作用和效益.     

抽水蓄能电站的效益分析

结合国家电力发展规划和抽水蓄能机组的运行特点,从节煤效益、投资分析和固定运行费用等方面探讨以火电为主的电力系统中发展抽水蓄能调峰电源的效益所在.通过纯煤电系统与抽水蓄能与煤电联合运行的比较,得出了抽水蓄能电站是电网须大力发展的绿色能源的结论;抽水蓄能电站是电网调峰电源的最优选择.     

广西抽水蓄能电站经济评价

∶广西抽水蓄能电站建成后主要承担广西电网调峰、填谷、调频、调相和事故备用等任务。根据广西电力系统情况及抽水蓄能在电力系统中的作用,广西抽水蓄能电站国民经济评价采用替代法从国家整体角度出发考虑项目的效益和费用,计算分析项目对国民经济的净贡献;财务评价采用两部制电价法,分别按“可避免成本法”和“个别成本法”进行财务评价。     

考虑供水发电效益差的水库调度优化方法探讨

以城镇供水为主、发电为辘的综合利用水库,单位水量的供水效益明显大于纯发电效益.以水库经济效益最大为目标提出一套考虑供水发电效益差距、峰谷电价不同等因素的水库调度优化方法,并应用于实例,绘制出水库汛期优化调度图,以在汛期高水位时获得较常规兴利调度图方法更大的经济效益.     

抽水蓄能电站及其系统的概率模拟与运行优化

为满足实际应用的要求，在随机生产模拟中运用负荷曲线分解技术和动态规划，提出了抽水蓄能电站及其系统的概率模拟与运行优化模型。模型以系统发电运行成本与缺电损失最小为目标，满足电站水库蓄水及库容限制条件，满足日或周的抽水—发电循环电力电量平衡条件，并考虑了抽水蓄能电站在抽水和发电方式下随机停运的影响。可应用于电源规划、发电计划和系统运行优化，可以更准确地模拟、分析和优化抽水蓄能电站及其系统的运行状况。通过算例对模型和应用进行了说明。     

抽水蓄能电站运行优化的动态规划模型

按照电站抽水-发电循环效益最大化，满足电力电量平衡条件，满足库容、发电出力及抽水功率等限制条件，将抽水蓄能电站的运行优化表达为基于日或周运行优化的多阶段优化决策过程，即抽水蓄能电站运行优化的动态规划模型，并通过算例对算法及应用做了进一步说明。     

水沙优化调度在抽水蓄能电站的运用

以滦河干流上某抽水蓄能电站为例,采用多目标规划的思想方法对抽水蓄能电站泥沙问题进行研究,通过建立的水库水沙联调多目标规划模型,对抽水蓄能电站拦沙库的补水能力和泥沙淤积进行模拟计算,分析和比较不同调度方案下拦沙库的有效库容和防沙效果,选出水沙联合优化调度的实施方案,提出解决此类电站泥沙引起的库容损失应对措施,指导解决工程建设实际问题。     

抽水蓄能电站参与的电网短期经济运行探讨

通过对有抽水蓄能电站参与的水火电网短期（日）经济运行的探讨,提出了一种电网发电成本最小的最优准则,并初步建立了抽水蓄能电站参与的电网短期（日）经济运行模型。该研究成果可供研究抽水蓄能电站和电网经济运行参考。     

抽水蓄能电站运行优化模型

建立了2个抽水蓄能电站运行优化模型:一个是考虑到抽水蓄能电站机组强迫停机率和机组容量超出或者少于系统需求时的效益损失而建立的抽水蓄能电站单独运行优化模型;另一个是考虑到电力系统中火电机组的调整出力能力而建立的电力系统中水火电站的全过程联合运行优化模型.提出了曲线脉动量化的方法.     

风光互补混合供电系统多目标优化设计

相比光伏或者风能独立供电系统，光伏电池与风能互补混合供电系统更为经济、可靠，能很好地适应环境的变化。提出一种基于改进微分进化算法的风光互补混合供电系统容量优化配置模型，在满足独立供电系统基本性能指标的前提下，构造出以系统投资成本、运行成本、维持系统供电可靠性等综合成本最小为目标的目标函数。该算法能够根据种群中个体分布情况，采用控制参数自适应调整策略，并利用解群转换操作提高全局寻优能力。算例分析表明，该算法能快速、有效求解混合系统的最优容量配置。