大规模风电接入电网多目标随机优化调度

基于对风电机组出力随机特性的深入分析及其可能被高估和低估的概率计算,对风电接入将导致系统维持稳定运行的成本增加风险加以考虑,构建了含风电机组的电力系统环境经济调度静态随机优化模型,以尽可能实现系统总污染排放量最少化和运行成本最低化的综合优化目标。设计了基于非劣排序微分进化的多目标优化算法对模型进行求解,并应用模糊集理论和熵权法建立了综合最优解的提取方法。最后以一个含大规模风电场的电力系统为例进行环境经济调度仿真,验证了所提方法的有效性,并进一步从节能减排的角度分析了风电接入对电力系统优化调度产生的影响。     

含大规模风电场的电网概率无功优化调度

针对大规模风电场输出功率随机波动且无功设备种类繁杂的典型特征引起的无功电压问题,建立了概率无功优化调度模型,并提出利用无迹变换和自适应聚焦粒子群算法的求解方法。模型中,利用基于无迹变换的概率潮流算法处理风电场及负荷功率的不确定性影响,并将动态无功设备投入容量计入目标函数,以考虑全网中静态无功设备和风电场处动态无功设备的协调调度。仿真测试结果表明,所提方法可以协调调度多种无功设备,且与蒙特卡洛模拟方法及传统无功优化调度方法相比,所提方法既可有效处理不确定功率变量的影响,又可广泛适应不同风电输出状态下的调度方案。     

含大规模风电的电力系统优化调度模型

为研究发电侧电力市场环境下,大规模风电并网对电力系统运行方式的影响,提出一种考虑风电极端出力时的火电机组竞价开机方法.其核心思想是以等效最小负荷作为竞价容量,确定火电机组的初步开机机组,而后校验初步开机方式能否满足等效最大负荷的要求;如果不能满足要求,则在等效最小负荷时刻弃风,以提高竞价容量,如此直到开机方式可行.此外,建立总购电费用最小的最优潮流模型,采用约束成本变量法和内点法,求解最优潮流模型,并应用算例验证模型和方法的可行性.     

大规模光伏电站接入电网可调节鲁棒优化调度

随着光伏电站接入电网的比例不断提高,光伏电站出力的随机性和波动性给电力系统优化调度带来较大影响。为保证优化调度的可靠性,提出将盒式集合鲁棒优化理论引入到含大规模光伏电站的电力系统优化调度中。同时为了协调系统调度中可靠性与经济性之间的矛盾,提出引入不确定性预算的概念以实现不确定区间可调节鲁棒优化,弥补盒式集合鲁棒优化偏于保守的不足,构建可靠性与经济性相协调的含光伏电站的电力系统不确定区间可调节鲁棒优化调度模型。并根据所构建的优化调度模型推导出一个不确定性预算决策方法,从而降低不确定性预算决策的盲目性。最后采用微分进化算法对提出的动态优化调度问题进行求解,并用算例进行测试,结果验证所构模型的可行性和合理性。     

考虑大规模电动汽车接入电网的双层优化调度策略

随着经济发展和化石燃料短缺、环境污染严重的矛盾日益尖锐,电动汽车(Electric Vehicle, EV)的发展和普及将成为必然趋势。大规模无序充电的电动汽车接入电网充电将给电网带来强大的冲击,并可能导致电网局部过负荷,威胁电网运行的安全性和经济性。因此研究了发电机、电动汽车、风力的协同优化计划问题,提出了一种基于输电和配电系统层面的电动汽车充放电计划双层优化调度策略。在输电网层,以减少发电机组的运行成本、PM2.5排放量、用户的总充电成本和弃风电量为目标,建立了基于机组最优组合的上层优化调度模型;在配电网层,以降低网损为目标,考虑网络安全约束和电动汽车的空间迁移特性,建立了基于最优潮流的下层优化调度模型。在基于标准10机输电网和IEEE33节点配电网的电力系统仿真模型上,对所提的基于双层优化的大规模电动汽车充放电调度策略进行了仿真分析,验证了所提双层优化调度策略的有效性和优越性。     

华东电网大规模风电调度运行的研究

在分析风电机组运行特点的基础上,对大规模风电接入对华东电网调度运行的影响进行了初步探讨。具体分析了风电在频率、电压、调峰、暂态稳定、短路电流、保护、谐波等方面的影响,并对风电调度准备工作提出了建议。     

基于规模化固态储热的电网多源优化调度及效益分析

针对寒冷地区冬季供暖期弃风限电问题,与风电互补性良好的大功率固态储热技术成为解决清洁能源消纳的有效途径之一。从提升电力系统调节能力、增加风电消纳空间的角度出发,提出基于规模化固态储热的电网多源优化调度模型。在分析冬季供暖期典型日风电出力特性的基础上,考虑风电接入临界状态,合理化增加用能负荷,解耦传统供热模式下能源耦合关系,对固态储热装置进行优化调度。基于我国某省级电网的实际数据,对比了固态储热装置在不同方式下调度方案。算例结果表明,通过对固态储热装置的优化调度,能有效解决供暖期的弃风消纳问题,为寒冷地区电热调度提供可靠方案。     

大规模间歇式电源接入电网多目标鲁棒优化调度

随着间歇式电源接入电网的比例不断提升,间歇式电源出力的波动性和随机性会给电力系统优化调度带来较大影响。针对大规模间歇式电源出力的不确定性,提出将鲁棒优化理论引入到含大规模间歇式电源的电力系统优化调度中;构建了含间歇式电源的电力系统多目标动态鲁棒优化调度模型,以尽可能实现常规火力发电成本最低、污染气体排放量最少的综合优化目标;设计了一种新的多目标复合型微分进化算法,该算法通过将帕累托非劣排序、种群分割、复合微分进化和种群重组等一系列操作引入微分进化算法有效兼顾了微分进化过程中个体多样性与收敛速度。算例分析结果表明,提出的算法和模型能够很好地解决大规模间歇式电源接入电网多目标鲁棒优化调度问题,所得优化调度结果具有比较好的可靠性和经济性。     

大规模水电站群随机优化补偿调节调度模型

本文提出了一个求解超大规模水电站群补偿调节调度的“分级多层次法”优化模型,该模型采用大系统递阶理论。应用该模型和软件研究了以三峡水电站为中心的跨大区联网系统中的水电站群补偿调节调度,其中最大的一个水电站群系统达117座水电站和73座长期调节水库,总装机容量达11386万kW。     

大规模风电接入的电网发电调度研究综述

由于风电出力具有随机性和间歇性,大规模风电接入给传统的电力系统调度运行带来新的挑战。风功率预测精度一定程度上不能满足实际要求,因此文章归纳国内外相关研究成果,并分别从两个方面展开论述,首先论述风电场与常规机组联合调度的模型,包括风电确定性模型和风电不确定性模型,概述了当前的建模方法,并对常用的算法进行总结,然后介绍储能技术及其发展状况,对风电场与储能设备协调配合抑制风电场出力波动的研究进行详细介绍。文章最后为考虑大规模并网风电场的发电调度进一步研究提出了意见和建议。     

电动汽车充换电网络优化调度通用模型研究

针对基于电池租赁的换电模式下充换电网络的运营调度问题,首先建立了充换电网络中3种类型服务站的通用模型,用以表征服务站的行为与状态之间相互影响与制约的关系;然后对电动汽车用户的换电行为进行研究,建立换电服务的排队模型以计算服务站的实际服务能力,并据此对采用统计学方法获得的初始换电曲线进行修正;最后,基于分时电价建立充换电网络的运营调度模型,在满足用户换电池需求的前提下,通过联合优化电池组的充电方案、调配方案以及物流方案,使得充换电网络的日运营总费用最小。算例分析表明:物流车辆运费越低,集中型充电站对充换电站的满电池组支持作用体现得越明显,日运营总费用越小;此外电池配比率是影响充换电网络运营调度的关键因素,配比率越高,日运营总费用越小。     

四川电网节能减排发电实时调度优化模型的研究

四川省作为国家第一批实施节能发电调度的试点省份之一,在落实节能减排政策过程中,面临巨大挑战.研究了适用于电网调度员节能减排发电实时调度的优化模型,以指导调度员实时发电调度.该模型依据节能减排发电排序表.结合四川电网发电运行特点,采用小步长最优次序法,以发电能耗最少为目标函数,并以实例计算验证了该模型的正确性.     

四川电网节能减排发电实时调度优化模型

四川省作为中国第1批实施节能发电调度的试点省份之一,在落实节能减排政策过程中,积极研究节能调度方式和实施措施.文中研究了适用于电网调度员节能减排发电实时调度的优化模型,以指导调度员实时发电调度.该模型依据节能减排发电排序表,结合四川电网发电运行特点,采用小步长最优次序法,以发电能耗最少为目标函数,并以实例计算验证了该模型的正确性.     

考虑热电和大规模风电的电网调度研究综述

冬季供热期,为满足供热要求,热电联产机组采用"以热定电"方式运行,系统调峰能力差,在负荷低谷时段会造成大量弃风限电。针对该问题,分析热电机组电-热耦合特性,总结归纳国内外相关研究成果。从增设电热耦合设备和电网精益化调度两方面展开论述,对增加电锅炉、热泵、储热等方案进行综合分析。总结适用热电机组的电力系统精益化调度方法,并对国内外解耦电热约束的实际应用情况进行了阐述。最后指出了电源侧、电网调度侧下一步需要深入开展的工作。     

大规模电网分层分区无功优化

提出了一种大规模电网分层分区无功优化模型及其算法。根据电网解环运行及分层分区管理的特点,采用节点分裂法将电网进行分层分区解耦,即将220 k V与110 k V电网进行分层,110 k V电网分区管理。建立相应的分解协调模型,并通过分解协调内点法进行求解。该方法仅交换子网间少许的边界变量就可以将大系统完全等效解耦,使修正方程仅保留220 k V及以上电压等级主干网部分,从而使问题的求解趋于简便、快速。通过对8个测试算例的仿真分析,结果表明所提模型满足电网分层分区无功优化运行,具有较强的收敛性和快速性。     

电网有功优化调度技术分析研究

随着国家电网线路的普及,电力已经进入每家每户供人们使用,人们的生产生活已经离不开电力的支持。由于全国每天需要供应大量的电能,所以如何保证电能运输的经济性与安全性成为了电力系统的重要问题。随着人们对电能的需求不断增大,原有的有功优化调度技术已经无法适应现有的电力环境。就电网有功优化的模型调度技术和算法的优化来进行分析。     

大规模风电接入的智能电网多类型柔性负荷分级优化调度

针对消纳智能电网中大规模的风力发电导致的运行调度难度增大的问题,建立了多类型柔性负荷分级优化调度模型,将柔性负荷分为工业高载能负荷、商业聚合负荷、智能家用负荷3类,并根据容量大小排序使其分级参与电网调度。综合风电消纳率最高、日负荷峰谷差最小和柔性负荷利用率最大3个子目标,构造了带权极小模理想点函数,并利用引入非线性递减惯性权重的粒子群算法进行求解。最后,以某地区配电网为例进行分析,分析结果表明多类型柔性负荷的分级优化能有效提高风电消纳率、缩小峰谷差并增加柔性负荷的利用率,从而验证了所提的柔性负荷分级优化方案的合理性。     

螺旋肋片同心套管相变储热单元储热特性分析与结构参数优化

以填充棕榈酸的同心套管相变储热单元为研究对象。建立储热性能试验系统,并应用数值模拟方法模拟相变传热过程。通过实验与模拟结果对比,验证数值计算方法的准确性。研究了螺旋肋片结构对储热单元的强化传热特性,以及无量纲螺距和无量纲肋高对熔化过程的影响。研究结果表明:螺旋肋片结构在肋片导热和相变材料局部自然对流的共同作用机制下显著缩短充热时间,熔化速率呈先增大后减小的趋势;减小螺距、增加肋高可缩短充热时间,但减少储热量;综合充热时间、储热量和平均热流密度分析,通过单因素优化获得无量纲螺距和肋高的参数组合为0.24和0.59,该结构下充热时长240min,平均热流密度1056W/m2。     

电网安全节能发电日前调度优化模型及算法

华北电网安全节能发电调度辅助决策系统中的日前调度模块实现了机组组合和安全约束经济调度两大功能,制定日发电计划既符合各种安全约束又满足各类辅助服务需求。采用同一个优化模型,通过修改输入信息实现节能发电调度、电量进度发电调度、成本调度、市场竞争等多种调度模式。引入violation和violation penalty weights两类参数,确保优化模型始终有解,满足工程实际应用的要求。采用同时可行性测试与优化计算相迭代的方法缩短了计算时间。日前调度模型为混合整数规划模型,采用分支定界法进行求解。为了精确校核日前调度结果,该系统开发了研究态全网络多时段安全校核功能,选择多个时间节点对日前调度结果进行精确的交流潮流校核,确保日前调度结果满足安全运行要求。