基于改进下垂控制的贯通同相系统负荷分配方法

贯通同相供电系统中,相邻牵引变电站同时给机车负载供电。各牵引变电站与机车间线路阻抗及分配的负荷功率随机车位置变化,传统下垂控制无法实现功率的有效分配。提出了一种基于自适应虚拟阻抗的改进下垂控制策略。针对功率变化问题,通过自适应虚拟阻抗环节,补偿线路的变化量,满足传统下垂控制的使用条件。对传统下垂控制加以改进,在改进后的下垂控制中加入补偿项,提高功率分配精度。此外,提出基于改进下垂控制分析负荷分配方法,通过改变虚拟阻抗与下垂控制系数实现负荷在相邻牵引变电站间任意分配。最后,利用基于时变相量的小信号模型选取下垂参数。仿真结果验证了理论分析的正确性。     

考虑资源运行特性的可调节负荷调峰调频优化控制策略

构建适应可调节负荷参与调度的两级自动功率控制架构,对中国华北电网可调节负荷实际业务数据进行特性分析,提出了考虑时间延迟的可调节负荷调峰自适应预控策略。通过超前预控和变步长、逐步修正的控制方法,实现长信息交互链条下可调节负荷调度指令的优化。同时,在调峰基础上,提出可调节负荷参与基线调频启动和复归策略,结合考虑负荷用户满意度进行调节偏差分配,实现了可调节负荷与常规机组协调优化控制。将可调节负荷纳入调度主站的自动功率控制范畴,提升了电网调峰和调频能力,经实际运行和在线仿真综合验证了所提策略的有效合理性。     

新型电力系统直控式负荷多层级协同调控关键技术综述

风能和太阳能等可再生能源的规模持续扩大,对电力系统的安全稳定运行造成了严重的威胁。负荷侧调控潜力的深入挖掘为电力系统的调频、调峰以及紧急控制提供了新的调控手段。围绕负荷控制中多物理量耦合、强时变性以及弱可观性的关键难题,面向集中式的蓄热型工业负荷、分布式配电网馈线负荷2类负荷,综述了新型电力系统下直控式负荷多层级协同调控关键技术,包括连续自适应的有功调节技术、安全精细化的分级切除技术、多时间尺度互动控制技术等。针对上述内容,结合文献调研结果对关键技术难点进行了展望,并介绍了部分技术在示范工程的应用情况。     

面向可中断负荷的调峰辅助服务市场双边交易动态结算方法

在东北电力辅助服务市场中,引导可中断负荷用户参与双边交易是缓解电网调峰困难、提高风电消纳水平的有效措施。针对用户盲目签署交易价格、签署电量虚高的问题,提出一种“以量定价”的双边交易动态结算方法。首先,考虑风电企业考核风险,对电力辅助服务市场双边交易机制进行建模。然后,建立Shapley值收益分配模型,依据风电消纳情况评估交易双方的贡献,并据此计算双边交易一次补偿价格。在此基础上,针对交易双方运行工况进行偏差考核,约束交易双方执行双边交易合约的规范性。最后,以海水淡化厂参与双边交易为例,通过所提方法与传统双边交易结算结果的对比,验证了双边交易动态结算方法的有效性。     

复杂约束下梯级水电站机组尺度负荷逐次降维优化分配

梯级水电站负荷优化分配涉及水位协调型、时段耦合型等复杂约束条件。面向水位协调型约束,界定梯级水电站安全运行的高限水位与低限水位,分析在梯级水电站高水位运行区、经济运行区以及低水位运行区不同组合方式下的电站出力特性;结合时段耦合型约束条件,以厂间-厂内负荷一体化分配为研究目标,提出三层逐次降维策略,将梯级水电站总负荷分配至厂间尺度,利用耦合动态规划算法将梯级水电站厂内负荷分配至机组尺度。实例结果表明,与传统的动态搜索算法相比,所提算法对复杂约束条件表现出良好的适用性,寻优质量得到明显提高。     

面向负荷特征分析的地理分布式协同聚类方法

能源互联网架构下,用户数据传输延迟和电力公司管理规定促使电力数据中心在全国各地建立,电力数据因而呈现地理分布式,对此研究了在地理分布式情景下的用户负荷特征聚类算法。首先,对于地理节点内用户负荷的特征分析,在采用主成分分析与负荷指标特征加权组合算法的基础上,提出了考虑密度峰值信息的K-means算法,并为地理节点间的信息共识提供了支撑。其次,针对用户需求的地理分布式网络化感知结构,构建了考虑特征迁移的分布式聚类模型框架,提出将节点局部信息通过参数共识得到全局聚类模型的分布式K-means算法,在节点间仅传递公开信息的前提下,实现了用户特征的全局聚类。最后,通过爱尔兰、中国北方部分城市的负荷数据对模型及算法进行验证。结果显示,分布式K-means能利用全局信息、考虑不同区域的差异来更好地识别典型用电曲线,并且算法具有较好的可迁移性。     

考虑热舒适度的居民空调负荷调控潜力差异化评估

居民空调负荷是电力系统重要的灵活性资源,评估其调控潜力有助于负荷高效管理,促进节能减排。然而,受资金成本、数据存储和隐私保护等因素制约,居民空调状态及参数难以直接测量,差异化评估不同居民空调负荷的调控潜力存在困难。此外,居民使用空调是为了满足自身的热舒适度要求。若评估空调负荷调控潜力时忽视热舒适度限制,将导致评估值过高,降低负荷管理策略的有效性。因此,提出一种考虑热舒适度的居民空调负荷调控潜力差异化评估方法。该方法首先建立居民热舒适度及空调热动力学模型,提取影响居民热舒适度和空调负荷的关键参数;然后,利用隐马尔可夫模型和维特比算法辨识空调状态及参数;在此基础上,计算不同居民热舒适度可接受范围内的空调负荷调控潜力。基于真实居民负荷数据的算例分析表明,所提方法能够准确辨识居民空调状态并有效评估满足居民热舒适度要求的空调负荷调控潜力。     

面向负荷管理过程的工业用户安全用电风险态势感知方法

为评估工业用户内部负荷设备受调控时存在的风险态势并加以防范,基于态势感知技术,提出了一种面向负荷管理过程的工业用户安全用电风险态势感知方法。首先,基于工业用户负荷设备的历史出力数据和故障率,训练贝叶斯长短期记忆网络(longshort-term memory,LSTM)模型预测风险传播时刻的对应值;然后,类比SI(susceptible and infective)模型,提出了考虑负荷不确定性的风险传播模型;其次,从负荷设备自身安全风险、生产过程风险和经济损失风险3个角度提出了工业用户安全用电风险态势呈现指标体系;最后,基于风险传播模型和指标体系,有效实现工业用户内部负荷设备调控对象优选和指导风险防控方案制定。采用钢厂工业用户进行仿真算例分析,验证所提方法的合理性和有效性。     

基于时空耦合特性的充电站运行状态预测

提出一种基于时空耦合特性和深度学习模型的充电站运行状态预测方法。首先,基于充电站历史运行数据和所在区域的交通通行速度数据集,利用k-means聚类方法将充电站划分为不同类型,分析充电站运行状态在时间上的特性;建立单个充电站的"偏移量-交通-时间"三维矩阵模型,深度挖掘充电站运行状态与周边交通状况在时间和空间上的耦合相关性。其次,将充电站状态与交通状况的时间滞后相关特性进行空间重构,利用卷积神经网络进行特征提取,通过长短期记忆网络进行时间序列预测,构建基于Keras深度学习框架的充电站运行状态多步预测模型。最后,以20个充电站的真实运行数据进行验证,并与多种预测算法进行对比,结果表明,所提方法具有较高的预测精度。     

含高比例可再生能源电力系统的调峰成本量化与分摊模型

高比例可再生能源接入对电力系统调峰能力提出了更高要求,完善调峰辅助服务成本分摊机制有利于促进可再生能源消纳。文中从净负荷波动的角度出发,建立了调峰成本的量化与分摊模型,构造了无调峰需求的替代场景,将负荷和可再生能源出力曲线分别转换为无波动的均值线。其次,建立了含深度调峰和抽水蓄能的调度优化模型,用于计算不同场景下的调峰成本,并将有无调峰需求两种场景下的系统调峰成本之差作为单一主体导致的边际调峰成本,然后,采用Shapley值计算不同主体导致的调峰成本。最后,根据成本的引发程度分摊调峰成本。算例表明,提出的调峰成本量化模型能够反映不同主体导致的调峰成本或贡献的调峰价值,成本分摊机制能够传递调峰成本信息。     

基于潮流计算的环形直流微电网动态负荷精确分配控制方法

针对跨度比较大的采用环形网络结构的直流微电网,首先推导了采用下垂控制时环形直流微电网的潮流计算方法;基于此,对比分析了以下垂系数比和参考电压差值为控制量的动态负荷分配控制方法;进一步地,提出了综合实现动态负荷分配精确控制和负荷端电压跌落补偿的改进下垂控制方法;最后,搭建了四端环形直流微电网的半实物实时仿真实验平台,实验结果验证了所提控制方法的有效性。     

超临界火电机组负荷G频率控制仿真

为了反映、评估、改善当前国内超临界火电机组在不同负荷下参与电网调频的能力,根据集总参数法建立了超临界火电机组不同负荷下的数学模型,得到了超临界火电机组变负荷时的主要参数变化规律。据此,建立了适应超临界火电机组的控制系统模型,利用 Matlab 软件的Simulink组件进行了超临界火电机组在不同负荷下参与电网调频能力的仿真试验,验证了该超临界火电机组负荷-频率模型的有效性。结果表明,该模型可作为超临界火电机组在不同负荷下参与电网调频能力的评估及改善平台。     

热电厂参与风电调峰的方法评述及展望

在中国“三北”地区冬季供暖期,大量热电联产机组因供暖而难以调峰是导致负荷低谷时段风电大量弃风的主要原因.提出了在中国“三北”地区电网中,热电厂通过解耦“以热定电”约束参与风电低谷调峰的设想,介绍了热电调峰可行方案的运行机理、技术特性和适用范围;展望了其在中国电力系统中的应用前景和巨大的经济效益;分别从电厂层面、电力系统层面和国家政策层面讨论了热电调峰这一领域的重点研究方向.     

热电厂配置调峰电锅炉最佳容量确定方法

热电联产机组配置电锅炉进行热电解耦以促进风电等新能源的并网。为了确定热电联产机组参与电网调峰时电锅炉的最佳配置容量,引入特征日的概念,对电锅炉运行时的约束进行说明,分别以机组调峰增量和经济净现值为目标函数,建立电锅炉最佳容量的计算模型。结果表明,对于330 MW机组,当不考虑投资成本时,电锅炉的供热功率达到52 MW时,机组可以获得最大的调峰增量,此时,电锅炉的电加热功率为178.28 MW;若考虑投资成本,当电锅炉的供热功率达到49 MW时,即电锅炉的电加热功率为168 MW时,可以得到最大的经济净现值。     

火电厂厂级负荷优化分配系统研制

提出一种新颖的火电厂厂级负荷优化分配系统的设计与解决方案.采用OPC服务器与IEC608705-104远动通信方式替换了传统负荷分配系统方案中的硬接线,简化了系统硬件结构.同时软件上增加了机组负荷指令偏置调整和手动功能,分配方式更加多样.通过分析基于动态规划的多目标负荷优化分配算法,同时要求兼顾负荷响应快速性和电厂经济...     

引进型300 MW机组参与两班制运行的可行性

针对上海电网峰谷负荷差值大的特点,提出300MW机组短期停机和两班制调峰运行的方案。分析了近几年上海电网负荷平衡情况和300MW机组运行的可行性条件以及实施300MW机组两班制运行应进行的工作等内容。给出实施300MW机组两班制运行所带来的经济效益和社会效益。     

高比例新能源接入电网光热发电-火电联合调峰优化控制方法

为了解决高比例新能源接入电网调峰能力不足的问题,提出光热发电-火电联合调峰优化控制方法.分析光热发电的可调节特性以及光热发电-火电联合调峰控制的可行性,基于此,提出高比例新能源接入电网光热发电-火电联合调峰优化控制模式;进而提出以系统受阻风光电最小为目标的光热发电-火电联合调峰优化控制方法.算例仿真表明所提优化控制方法可有效提高系统调峰能力以及减少受阻风光电量.     

水电站分段调峰负荷分配方法研究与应用

针对电网调峰任务日益突出问题,通过对水电站运行方式和负荷分配方法研究,从水火协调实际应用出发,分析了传统水电负荷分配方式及存在的局限性,提出结合电网系统负荷特性、水电站调节性能及所处空间位置的水电站分类负荷分配模型和方法.所提方法尽可能使水电参与调峰,尤其平衡系统局部峰值,保证余留给火电的负荷平稳不变或者变化不频繁.通...     

面向区域级用户的非侵入式负荷监测技术应用方法

非侵入式负荷监测是一种先进的负荷监测手段,但其现有的应用方案暴露出高能耗、施工复杂的缺点。为此,提出一种面向区域级用户的非侵入式负荷监测技术应用方法。基于现有的用电信息采集系统构建面向区域级用户的非侵入式负荷监测边缘计算模型,基于此,分析非侵入式负荷监测任务分配问题,并采用基于深度学习的任务分配策略生成方法对该问题进行求解,生成最优任务分配策略。某中等规模居民区的算例结果验证了所提方法的可行性,且其比现有应用方法具有更低的能效代价。     

变电站动态负载安全裕度评估及负荷控制方法

为研究变电站在检修或故障情况下的负载安全裕度,提出一种计及设备动态容量的变电站负载能力计算模型及负荷控制方法。首先,根据负载导则和温升限值构建变电站主设备的动态载流能力计算模型,得到设备的动态容量。其次,考虑站内和站间转供,运用最大流方法,确定变电站系统和各母线段负荷点在当前拓扑接线方式下的供电能力,进而依据当前负荷水平求出负荷安全裕度或超额负荷量。然后,依据负荷情况确定相应负荷控制方法,对不满足供电要求的情况根据负荷优先级确保供电,切除过载的负荷量以保证系统安全运行。最后,算例证明所提方法可以针对各类停运情况提出相应的负荷转供或负荷切除策略,在保证主设备安全的前提下充分挖掘变电站系统的供电能力,提升供电可靠性。