基于机会约束规划的电力电量平衡分析

统筹考虑跨区电力电量交换和用电侧调节能力,以弥补电力电量缺口的调整措施费用最小为目标,提出了一种电力电量平衡分析优化模型。考虑到水库调度计划和检修计划对机组发电能力的影响,模型中构建了水库调度和机组检修相关约束,使得电力电量分析结果更为合理。为了恰当考虑负荷、来水和风电的随机性,模型利用机会约束规划理论将系统电力、电量约束以及水量平衡约束表示成了概率形式,并推导出了概率模型的确定化表示形式。通过实际系统的仿真计算,验证了所提模型的合理性和方法的有效性。     

考虑清洁能源发展的欧洲电力规划研究

欧洲为了提高电网适应大规模新能源并网的能力,多个单位和组织开展了中远期电力规划研究.以 TYNDP和eＧHighway２０５０项目为例,提出了一种适用于中长期电网规划优化方法,能充分考虑新能源发电随机性特点,融合生产运行模拟和输电网扩展规划,通过筛选典型运行方式、网络等值等手段,确保关键信息和求解效益.根据我国能源发展目标,中国与欧洲面临着许多相同挑战,借鉴欧洲电力规划方法,分析其对我国电力规划的启示,对于提高规划科学水平具有重要意义。     

基于发电容量充裕度估计的发电公司检修策略

电力市场环境下,发电公司在制定下一年度的发电机组检修计划时，首先需要预测未来1年各交易时段的电价,并尽可能将检修安排在电价较低的时期内进行，以减少收益损失。针对装机容量不太充裕的电力现货市场中电价波动大、难以直接准确预测的问题,提出了首先基于历史数据模拟市场电价与发电容量充裕度之间的函数关系,然后根据负荷预测结果和对其他发电公司检修起始时间的概率估计求取系统发电容量充裕度，进而预测现货市场电价的新方法。在此基础上构造了基于机会约束规划的发电公司最优检修策略模型,给出了求解方法,并用算例进行了说明。     

基于发电容量充裕度估计的发电公司检修策略

电力市场环境下,发电公司在制定下一年度的发电机组检修计划时,首先需要预测未来1年各交易时段的电价,并尽可能将检修安排在电价较低的时期内进行,以减少收益损失。针对装机容量不太充裕的电力现货市场中电价波动大、难以直接准确预测的问题,提出了首先基于历史数据模拟市场电价与发电容量充裕度之间的函数关系,然后根据负荷预测结果和对其他发电公司检修起始时间的概率估计求取系统发电容量充裕度,进而预测现货市场电价的新方法。在此基础上构造了基于机会约束规划的发电公司最优检修策略模型,给出了求解方法,并用算例进行了说明。     

基于机会约束规划的水电能量优化分配策略

以火电为主的水火电混合系统中,为使水电充分起到调峰错峰,降低上网电价和充当系统备用的作用,将周期内预测的可用水能分为两部分:一部分用作高峰负荷时削峰,降低火电机组上网电价;另一部分用作备用来满足火电机组强迫停运损失的电量。为此,推导了火电机组强迫停运容量模型的递推公式,用概率方法计算了火电机组强迫停运损失电量的期望值;在机会约束框架下,构造了水能优化分配的临界负荷模型,并采用蒙特卡罗方法进行了求解。最后以IEEE可靠性测试系统(reliability test system,RBTS)为例对所提出的模型和算法进行了说明。     

我国的能源结构与电力规划

介绍了我国电力能源结构、能源发展的战略，电力工业发展的思路、规划目标、电源发展的布局，并就全国电网规划和全国联网的规划等问题作了简要概述。     

深圳市可持续电力规划模型及节能减排分析

合理的电力规划是解决电力行业资源和环境问题,推进节能减排,保障城市可持续发展的重要途径。以深圳市为例,运用强健可能性规划方法,以电力可持续供应总成本最小为目标,以资源、容量、电量、环境等为约束条件建立深圳市可持续电力规划模型,得到能源供应、电源结构、外购电量、环境排放等符合深圳市电力系统特色的优化方案。研究结果表明,应逐渐降低外购电量,借助清洁发展机制等手段进一步加大本地可再生能源开发利用,实现供电方式多样化,从而实现安全、经济、清洁、可持续的电力供应。     

基于机会约束规划的风电商日前市场竞标策略

随着各国风电的迅速发展,风电商逐渐像火电商那样参与竞标来追求利润的最大化。但风能出力的不确定性、预测误差以及不平衡惩罚的存在,使得风电商的竞标存在风险。风电商作出决策时必须考虑对待风险的态度(冒险或保守)。文中以电能交易的日前市场为背景,在假定已知风能预测分布的前提下,基于机会约束规划,建立了考虑风险和期望利润的竞标模型。应用此模型,可以使风电商在得到最优竞标策略的同时,较好地协调风险与目标利润之间的矛盾。算例分析证明了基于机会约束规划的竞标策略的有效性。     

基于机会约束规划的发电商报价策略

在电力市场中,发电商可采用策略性报价来使收益最大化.收益必然伴随着风险,本文重点研究如何选择兼顾收益和风险的报价策略,将机会约束规划引入包含很多不确定性因素的报价问题中,建立了风险-收益模型,利用遗传算法对该模型进行了求解;根据行为金融学风险偏好的概念,分析了不同风险情况下发电商的收益情况;最后以一个包含6个发电商的电力市场为例进行了仿真计算,结果表明了该模型的有效性.     

基于机会约束规划含光伏发电的配电网故障恢复

根据不同时段光照强度的概率密度函数构造了光伏发电(photovoltaic,PV)功率的离散概率模型。在此基础上,以关状态为优化变量,以高于置信水平的失电负荷量小为目标函数,以节点电压和支路功率越限概率满足置信水平要求为约束条件,建立了基于机会约束规划的含光伏的配电网故障恢复模型。充分利用光伏发电孤岛及光伏发电与配电网的协调配合,完善了光伏发电的孤岛策略,以保证重要负荷的供电。将生成树与蚁群算法结合,提出了求解配电网故障恢复机会约束规划模型的改进算法。IEEE 33节点系统算例仿真结果验证了该模型和算法的有效性。仿真结果也表明:故障发生时刻和故障恢复时间对含光伏发电的配电网故障恢复有重要影响,应结合故障发生时刻和故障恢复时间进行配电网故障恢复方案决策。     

含分布式发电的配电网无功优化

研究了含风力发电的无功优化模型,介绍了包含分布式发电的配电网无功优化。当大量风力发电注入电力系统时,风力发电机随机输出功率引起配电网潮流大小、方向频繁变化,干扰了系统原有电压调节装置正常运行。为克服电压波动,保证系统电能质量,文中引入静止无功补偿器（SVC）作为配电网补偿设备,并考虑配电网中可控制无功输出的柴油发电机的无功贡献,以有功能耗费用、SVC安装费用、柴油发电机无功生产费用为目标函数,建立了含分布式发电的配电网无功优化模型。针对由蒙特卡罗仿真得到的不同风力发电状态,在实际算例中应用遗传算法确定各状态下SVC最优安装位置、输出以及可控制无功输出的分布式电源的最优输出结果。     

基于清洁能源发电系统的微网技术

清洁能源发电系统联网对于缓解传统电网供电压力,改变能源结构具有重要作用。通过分析以清洁能源发电为主的分布式电源大量联网的局限性,引入了微网技术,介绍了微网的相关概念及其基本结构、三种微网的基本控制模式：恒功率控制、考虑分布式电源功率限制的功率控制和联合最优功率控制,最后提出了微网研究中需要重点解决的问题。     

Electric Power and Heat Generation Expansion Planning

Abstract

A short-term electric power and heat generation augmentation planning (EPHGAP) is portrayed and evaluated here. The objective of EPHGAP is to find out the most cost-effective and dependable expansion plan for meeting the forecasted electrical power demand and heat demand over a long-range horizon while fulfilling a large number of technical, cost-effective, reliability, and social constraints. The EPHGAP problem is a big-dimensional highly constrained mixed integer nonlinear programing (MINLP) problem. The general algebraic modeling system (GAMS) environment has been used to implement the proposed formulation, and the EPHGAP problem is solved by using Basic Open-source Nonlinear Mixed Integer (BONMIN) solver. An archetypal test system with existing thermal power plants, cascaded hydropower plants, cogeneration units, heat-only units and candidate cogeneration units, and cascaded hydro plants is considered to evaluate the proposed methodology. Simulation outcomes of the test system have been matched up to those acquired by differential evolution and particle swarm optimization. It has been observed from the comparison that the recommended BONMIN solver has the capability to bestow with superior quality solution.     

基于供电岛分布式发电与配电网协调规划研究

分布式发电(DG)越来越广泛的应用,对传统配电网规划的思路和流程提出了新的挑战和要求。在分析DG对配电网规划影响的基础上,提出了基于供电岛的DG协调规划思路,并给出了计及DG接入的配电网规划流程的设计,为解决计及DG接入的配电网规划问题提供了一种实现方法。     

Research on Comparisons of New Clean Power Generation Technologies

On the basis of introducing clean power generation technologies, the author calculated and analyzed the investment, economy and environmental protection of these technologies, posed his views of giving the priorities to the development of supercritical and ultra-supercritical pressure coal-fired power generation technologies and taking vigorous action to nuclear power generation technology within the following 5-10 years, exploiting wind power within the following 10-15 years, and suggested that the installed capacity of nuclear power reach 80-100 GW and that of wind power reach 50-80 GW by 2020.     

我国新能源发电存在问题及对策建议

积极促进新能源发电,节约和代替部分化石能源,是优化能源结构、保护生态环境、促进经济与社会可持续发展的必然战略选择。对我国新能源发电在规划、审批、法规建设、产业基础、设备性能和建设运行水平等方面存在的主要问题进行了分析,相应提出了促进我国新能源发电健康有序发展的对策和措施建议。     

短时需求响应对含风电电源规划的影响研究

风电的随机性和间歇性使得供电成本大大增加,风电并网加剧了系统的供需矛盾。在电力市场环境下,用户的用电需求可以对价格进行响应,帮助电网更好地消纳风电。根据这一特性,建立了基于需求响应的含风电电源规划模型,考虑了可变负荷的同时段和跨时段响应特性,并在模型中加入了CO2排放强度和风电备用容量约束。通过仿真计算得到各电源的发电容量情况。实验结果验证了模型的合理性,表明需求响应的引入可以提高风电渗透率,同时降低供电成本。     

考虑运行维护需求的海上风能与波浪能联合发电非同期规划

随着海上风电的规模化发展,海洋多能综合利用被广泛关注.在双碳战略背景下,探索在海上风电场内增设波浪能装置的可行性意义重大.提出一种考虑运行维护需求的海上风能与波浪能联合发电的非同期规划模型与优化方法.考虑海上风电场停机检修的用电需求,在现有海上风电场内增设波浪能发电装置;分析海上风机位置、运行维护及船只靠泊防撞等工程需求,优化波浪能装置布局.评估海上风能与波浪能的联合布置方案,最终得到综合考虑经济性、可靠性的优化方法.算例研究结果表明,采用联合发电的规划模型与优化方法可在保证联合发电可靠性的同时,有效提升联合发电经济效益及风机运行维护的便利性.     

可再生能源接入下考虑短路电流限制的发输电鲁棒规划方法

随着用电负荷密度增大、电网结构紧密程度提高及可再生能源接入带来的不确定性,短路电流越限问题突出.文中提出了一种可再生能源接入下满足短路电流限制的发输电系统鲁棒规划方法.首先,改进了计及网络拓扑结构和电源接入的短路电流计算方法,并内嵌网络结构优化和机组开停机操作优化短路电流水平.其次,采用自适应多面体不确定集合,考虑可再...     

基于能耗和排放绩效的火电厂发电调度模式研究

基于火力发电机组能耗和污染物排放绩效,运用层次分析法(AHP)建立了节能环保发电调度模式。指出该模式将能耗最低和排污最小的多目标问题转化为单目标问题,能够实现节能、环保多目标的发电调度优化,可作为火力发电机组发电调度排序的参考。