适应高水电占比的电力现货市场机制设计与实践

不同于中国其他水电规模占比较小的电力体制改革综合试点电网,中国四川电网存在水电装机占比高、丰枯水期发电原则差异大、网架复杂约束多、发电调度策略分散等独有特点,故设计丰枯双期的市场机制以适应四川丰枯水期电力供需形势及电网运行特性差异.首先,从市场设计思路、市场总体模式、丰枯水期电力现货市场等角度说明四川电力现货市场机制;然后在此基础上,提出适应四川现货市场机制的功能架构,以及分析四川电力现货市场在丰枯双期市场模式、市场运营物理空间、水电耦合约束、优化出清流程等方面的特色之处;最后,结合四川丰枯双期电力现货市场的运行实践情况提出若干建议.     

节能发电调度实用化措施框架体系

节能发电调度方式改革是当前及将来很长一段时间内中国电力工业节能减排的指导思想。文章针对国内区域电网的实际情况,提出了当前环境下具备可操作性的调度机构节能发电调度措施的框架体系：优化火电机组发电调度,节能环保机组优先安排发电,不同能耗火电机组的等效利用小时数拉开差距;优化水火电联合经济调度,保证汛期富余水电吸纳;优化系统潮流分布,降低输电线损;加强地区调度火电机组的节能管理和节能发电调度信息管理;加强节能发电调度技术支持系统建设。最后给出了节能发电调度统计指标体系。     

计及弃水电量价值的水火电短期联合调度模型

针对水电装机容量较高、调节能力较弱的电网汛期水火电发电计划制作困难的问题,充分考虑汛期水电出力受阻、火电多段成本深度调峰及电网备用容量需求,以计及弃水电量价值的汛期水火电总运行成本最小为目标,构建水火电短期联合调度模型。通过耦合弃水电量计算的一体化水火电计划制作方式,简化汛期水火电发电计划制作的过程,提高发电计划的精确性。所建模型通过混合整数线性规划实现,并利用Gurobi求解器对其进行快速求解。广西电网的算例仿真结果表明,所提调峰弃水电量计算方式更为精确,弃水电量价值的引入可协调汛期水火电运行,同时,相较于现行水火电分层调度方式,汛期水火电联合调度方式在保证电网安全运行的前提下,可实现清洁能源高效利用,降低火电运行费用,有利于电网的节能调度。     

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.     

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.     

基于节能发电原则的实时发电调度优化模型的研究

随着国家实施节能发电调度的逐步展开,电网调度机构如何落实节能减排政策已成为当前重要的研究课题.论文从影响实时发电调度的因素出发,研究了适用于电网调度员节能发电实时调度的优化模型,以指导调度员实时发电调度.该模型依据节能发电排序表,采用小步长最优次序法,以发电能耗最少为目标函数,并以四川电网发电运行实例,计算验证了该模型的正确性.     

节能调度中的水火电力最优协调问题

以水电比例高达50%的广西电网为对象,提出了基于现代内点最优化理论的水火电力最优协调模型。把原先由人工完成的电网日调度计划,用模型进行描述和求解。在满足"三公调度"、"节能减排"和水火电力系统运行约束的同时,使指定的购电成本或发电成本目标函数得以优化,达到节能调度的目的。同时,系统对所需的各类调度数据进行统一集成,方便使用,大幅提高了调度计划制度的工作效率。     

华东电网调度运行中节能措施及其探讨

介绍华东电网在调度运行中采取的各种节能措施:优先安排清洁能源、水电梯级优化调度、开展节能发电调度和发电权交易等,分析了节能效果,并提出建设坚强智能电网、注重节能与电力市场有机结合,进一步提高节能水平。     

广西电网火电厂节能减排在线监测系统优化

为了更好地给广西节能发电调度工作提供技术支撑,对广西电网火电厂节能减排在线监测系统功能进行优化设计。通过借鉴其它电网节能减排在线监测系统的经验,并结合广西电网结构特点和需求,在原系统中优化、新增了个性化特色功能。实际应用表明,优化后的系统数据准确可靠、功能全面,对开展广西电网节能发电调度及降低全网平均煤耗水平具有促进作用,为今后全面推行火电节能发电排序提供了可靠的数据支撑。     

基于节能发电原则的实时发电调度优化模型的研究

随着国家实施节能发电调度的逐步展开,电网调度机构如何落实节能减排政策已成为当前重要的研究课题。论文从影响实时发电调度的因素出发,研究了适用于电网调度员节能发电实时调度的优化模型,以指导调度员实时发电调度。该模型依据节能发电排序表,采用小步长最优次序法,以发电能耗最少为目标函数,并以四川电网发电运行实例,计算验证了该模型的正确性。     

水火电力系统短期节能与经济发电优化调度

选取节能和经济两个决策目标,建立水火电力系统发电多目标优化调度模型,寻求满足决策目标的最优调度方案。根据水力发电和火力发电的能耗特性,引入同等装机容量技术条件下水煤转换系数的概念,建立了水火电力系统联合发电能耗模型以及火电综合成本模型,并选取水火电力系统发电等效总煤耗最小作为节能调度的目标,选取火电厂发电综合成本最小作为经济调度的目标,对含有梯级水电站群和多个火电厂的大区域性电力系统进行多目标优化调度。以一个具有8个梯级水电站和8个火电厂的水火电力系统为例进行仿真,其结果证明所建的节能与经济发电优化调度模型能够在增加发电量的同时,提高水资源利用率,节约煤炭资源,降低火电成本,创造良好的发电效益和经济效益。     

中长期发用电一体化调度

在电力电量供应形势紧张的情况下,现有紧急中断负荷的调度方式,不仅给电网公司带来严重的经济损失,还对电网的安全稳定运行构成威胁。为此,将用电资源纳入电网的统筹调度,以电源规划、检修计划、需求预测、一次能源供给预测以及用电特性分析为基础,以中长期电力电量平衡为约束,以效益损失最小为目标,建立中长期发用电一体化调度模型。将所建模型转换为混合整数线性规划模型后,采用CPLEX求解器进行求解。最后,结合可中断负荷以及调减外送电两种用电调度措施,以包含13个梯级水电站和18个火电站的水火电力系统为例进行仿真,算例分析表明,该模型可在保证中长期电力电量平衡的同时,实现发电与用电的统一优化,进而提高系统运行的安全性和经济性。     

电力市场中的水火电优化调度模型及其应用

分析了水电站如何根据市场需求、价格情况、生产成本函数及利润函数确定其最佳放水率的问题,然后根据水、火电的不同特点并综合考虑电力市场环境下水、火电收益函数和用户需求,以水力、火力发电资源在最经济利用的条件下满足顾客需求为目标建立了水火电优化调度模型,并推导出水火电联合系统最佳经济调度的必要条件,由此求出了一天中各时段的各水电厂最佳放水率(或最佳出力)和各火电厂最佳出力。最后举例说明了该模型在电力市场环境下的水火电优化调度中的应用,并证明了在该环境下通过水火电优化调度实现水电、火电和电网三方“共赢”的可行性。     

考虑风电置信区间的水风火短期优化调度方法

风电出力的不确定性影响电网的稳定运行,大规模风电并网后“弃风”问题突出。为了充分考虑风电出力的不确定性,本文提出基于风电置信区间的风-水-火短期联合调度运行方法。利用梯级水电站启停灵活、爬坡速度快等优点平抑风电出力波动,构建了发电成本最小与清洁能源消纳最大的多目标优化调度模型。基于分层求解思想,将模型分为风电运行层、水电调度层与火电调度层,并提出了集成非参数法、启发式算法与改进的粒子群算法的总体求解框架,实现了模型的快速求解。某区域电网短期调度模拟运行结果表明,所提方法求解速度快,仅需83.5 s,在满足电力系统安全稳定运行约束与清洁能源消纳最大的前提下,水电、风电多发45.56万kWh,煤耗成本减少23.33万元。     

风电并网条件下的梯级水电站长期优化调度

随着新能源的快速发展,大规模风电并网条件下电网需要更多的调节能力,梯级水电站利用其灵活的调节能力可以与大规模风电联合运行。本文研究了风电的日内反调峰特性对梯级水电站发电的影响,并得到梯级水电站的日发电量上下限。然后,通过这个日发电量约束搭建梯级水电站长期调度与短期调度的桥梁,以达到在长期优化调度中考虑风电的短期反调峰特性的目的。以我国西南地区澜沧江下游2座梯级水电站与周边风电为实例进行研究,结果表明,与风电站联合调度后,梯级水电站的长期调度方式需要改变,尤其是汛前枯期的库水位决策与汛后蓄水决策。所提出模型为破解大规模风电并网问题提供新的技术途径。     

考虑多因素协调的梯级水电站群调度策略研究

本文提出了一种计及多种因素间协调的梯级水电站群调度策略,以兼顾梯级水电站群的经济效益和社会效益。首先引入发电弃水量、抗旱放水量、以及泄洪水量等参数,用以完善梯级水电站数学模型;提出采用虚拟水库来表征流域分布泄洪点及抗旱灌溉点,并建立相应的数学描述;考虑梯级水电站水力调度,火电站的发电机组出力、能耗成本及污染排放三者之间,梯级电站的出力、发电流量、发电弃水量、防洪水量、抗旱水量与其它水力耦合参数之间,以及水火电机组联合调度之间综合效益基础上,建立了多目标综合节能调度模型;算例验证了该算法的可行性,并具有较为明显的节能效果和社会效益。     

基于总体协调满意度的水火电力系统多目标短期优化调度

水火电力系统多目标优化调度符合国家节能减排的政策导向,在考虑整个系统梯级水电站发电效益最大化、火电机组发电成本最小化和梯级水电站发电用水最小化的目标同时,考虑了火电机组二氧化碳排放最小化的优化目标。针对水火电力系统短期优化运行调度中目标函数的权重处理困难的因素,采用一种基于目标函数总体协调满意度的处理方法,通过采用自然选择机制策略和异步学习因子策略提高算法的性能。以5个梯级水电站和4台火电机组组成的水火电力系统为实例进行计算．优化仿真计算证明了所提出的优化调度模型和求解算法具有可行性和适用性。     

基于分时电价的风电-光伏-光热联合发电基地并网优化调度策略

针对风电、光伏出力的随机性、间歇性和波动性导致其在大规模接入电网时对电网发电计划制定及其调度产生的影响，提出一种基于分时电价的风电-光伏-光热联合发电基地并网优化调度策略。利用含储热光热电站良好的可调度性与可控性，将风电和光伏出力进行时空平移，使风电-光伏-光热联合出力转变为稳定且可调度的电源，且具备削峰填谷功能，与火电机组共同参与电网调度。为提高风电-光伏-光热系统并网经济效益，实现火电机组经济平稳运行，建立了风电-光伏-光热联合发电基地并网优化调度模型，包含风电-光伏-光热系统联合“削峰”模型和火电机组经济调度模型，分别对应第一阶段优化和第二阶段优化，采用智能算法对其进行求解。最后通过改进的IEEE-30节点算例系统仿真验证所提调度策略的正确性和有效性。