基于鲁棒模型预测控制的智慧社区分层级多时间尺度协调优化调度

文章提出了基于鲁棒模型预测控制的分层级多时间尺度协调优化调度策略。该策略针对具有双级结构的智慧社区能源系统,包括日前全局优化调度算法和日内微电网并网功率控制方法。日内全局优化调度算法以可再生能源出力最大化下的网络损耗最小为优化目标,将微电网视为一个功率可控的节点,通过二阶锥规划方法求解非凸非线性规划问题。日内微电网并网功率控制方法采用考虑有界随机扰动及机会约束的鲁棒模型预测控制,为加快粒子算法的寻优能力和处理机会约束,提出了适于在线滚动优化的改进粒子群算法。通过算例仿真验证了所提出的分层级多时间尺度协调控制策略的可行性和有效性。     

考虑大规模风光消纳的多目标优化调度关键技术

文章针对大规模风光发电的稳定性和电网风光发电的消纳能力,建立了基于复杂时空耦合约束的最优潮流多目标动态调度模型。将优化调度模型解耦为两阶段:风光火荷协调优化和梯级水电站经济分配,提出了一种改进的多目标萤火虫算法对该模型进行求解,并通过算例对该模型和算法的有效性进行了验证。结果表明,该模型和算法能够显著提高风、光的利用率。     

含风电及电动汽车的多目标电力系统调度

为应对风电的迅速发展及电动汽车的规模化应用给电力系统调度带来的新挑战,在风电的威布尔随机描述及电动汽车分层调度策略的基础上,以污染排放最低及燃料费用最小为优化目标,构建含风电及电动汽车的电力系统多目标动态环境经济调度模型。该模型综合考虑系统功率平衡、系统网损、旋转备用、车主出行需求、电池特性等约束以及车网能量互动行为。同时,提出改进的基于非支配排序的多目标差分进化求解算法,并针对模型特点以及多重约束条件,提出决策变量行列转换方法和基于动态调整的约束处理策略。最后,以6机组系统并结合4种场景进行研究,通过对新能源接入的动态调度管理,验证所提模型的合理性及算法的正确性。     

考虑电网络影响的水火电力系统短期优化调度

为提高发电计划实际执行的可行性,提出考虑电网络影响的水火电力系统短期优化调度方案,即在传统水火电优化调度中引入输电网络潮流约束,构建水火电力系统短期优化调度数学模型。该模型以火电站的总煤耗量最小为优化目标,考虑水火电的发电特性、梯级水电复杂关系、系统运行约束、输电网络约束及传输功率限制。同时为模型求解引入迁徙操作和惯性权重非线性递减策略的改进粒子群算法,并设计了五种约束处理规则以应对复杂的约束条件。最后以典型水火电系统和IEEE-9节点的电网络拓扑为例对所构建的模型和算法进行验证。结果表明,所构建的优化模型和设计的求解方法能满足复杂运行约束的短期调度方案。     

基于动态经济调度及无功调度的协同优化

本文探究了动态经济调度和动态无功调度协同优化在电网调度中的应用效果。通过设置约束条件构建了动态经济调度和动态无功调度的数学模型,并将两者结合得到了动态无功调度模型。随后在传统MHBA算法的基础上,提出了一种适用于动态调度的改进MHBA算法,并在Matlab软件上开展仿真实验。本实验中选取发电成本和功率损耗两项指标,对比两种算法下电网动态调度效果。结果表明,使用基于改进MHBA算法的协同优化策略,能够使电网的发电成本更低,功率损耗更小,该协同优化策略达到了预期效果。     

基于电池储能系统和双重扩展卡尔曼滤波的风能发电智能调度技术研究

风能等新能源发电系统在供电体系中的占比越来越大,但其随机性和波动性问题,将风力发电厂输出的电力直接向电网调度会造成安全隐患。为了解决这一问题,基于电池储能系统提出了一种风能发电智能调度技术,该技术以风力发电动力学模型和电池储能系统状态模型为基础,利用双重扩展卡尔曼滤波算法实现了风能发电系统的稳定输出。以某地风速实测数据和电网需求功率为参考,对不同算法的输出功率预测值进行了仿真分析和实验对比。结果表明：提出的改进算法预测的风速值误差相比于传感器观测值平均误差降低了28%以上,可以更准确地提供发电系统输出功率;提出的智能调度技术可以使电压波动幅度降低60%以上,系统整体输出功率稳定在参考功率附近,误差不超过2%,有一定的实用意义。     

含电池储能风电场的发电系统风险评估

考虑风电机组的功率特性和故障率等因素建立单个风机的停运模型,结合风速的自回归滑动平均模型和风电场尾流效应的影响建立风电场的可靠性模型;考虑电池储能的充放电约束、容量约束和故障率建立电池储能系统的可靠性模型,在此基础上,结合风电场不同调度策略建立含电池储能风电场的可靠性模型。考虑常规机组的随机故障和负荷的随机波动,基于序贯蒙特卡洛方法建立含电池储能风电场的发电系统风险评估模型,并给出评估指标。在Matlab中编写相关评估程序,通过对IEEE-RTS 79算例进行仿真,从风险管控方面给出能降低系统风险的电池储能充放电约束、电池储能电量和风电场调度策略,为风电场用电池储能系统的设计和风能调度策略的选取提供重要参考。     

有功经济调度的改进乘子法

本文对水火电混合电力系统的有功经济调度,应用数学变换的方法,提出了改进乘子法有功经济调度的模型和算法。实际计算表明,该法处理约束方便、省机时、省内存。     

风电入网风险量化及对电力系统优化调度影响

随着风电并网容量的持续增加,风电随机性给电力系统运行带来的风险也不断增加,传统经济调度方法已经难以满足电力系统安全运行需求。文章对风电不确定性带来的运行风险及节能减排的贡献进行量化研究,将量化所得的发电成本、环境成本及系统运行风险作为调度特征量,构建同时考虑发电资源消耗最少、环境效益最好和系统运行风险最小的多目标优化调度模型。以某地区电网为例,应用非线性原-对偶内点法对所建模型进行求解,分析风电入网系统运行风险、风电穿透功率对调度计划的影响及不同的调度特征量对总成本的影响,验证本文所建模型的合理性和有效性。     

塔式太阳能电站定日镜场优化调度的光功率控制研究

针对定日镜场优化调度的光功率控制问题,鉴于目前调度数学模型不准确、算法运行效率低、速度慢等缺点,改进并优化设计调度模型和调度算法,通过考虑镜场的能耗因素,提高模型的精度和准确性;设计一种混合式遗传算法,采用惩罚项建立适应度函数,引入自适应搜索空间提高算法效率和运行速度。仿真结果验证了该调度模型和算法的准确性和快速性。     

风电随机条件下鲁棒安全区间经济调度研究

针对未考虑风电出力不确定性的传统确定性调度模式不利于风电消纳的问题,利用鲁棒区间经济调度方法,以风电场的允许出力区间下限与预测置信区间下限相等为边界条件,将风电场的允许出力区间上限作为优化参数,在保证系统安全性的基础上兼顾风电的渗透率,以常规机组的燃料成本最小化和风电场允许出力区间最大化为目标函数,建立了考虑网损的鲁棒区间经济调度模型,并采用改进μ约束处理技术的差分进化算法对模型进行求解。最后,通过IEEE30节点测试系统分析了不同装机容量下及不同目标函数和风电场允许出力区间约束下风电消纳情况,验证了所提鲁棒区间经济调度模型的有效性。     

考虑用户满意度的主动配电网多目标动态经济调度

需求侧管理技术的发展为主动配电网优化调度提供了新的思路。文章以用户满意度和电网运行成本为目标,综合分布式能源、储能装置和需求侧负荷中断与平移等多种能源协调调度手段,构建基于用户满意度的主动配电网多目标动态经济调度模型;采用改进的基于分解的多目标进化算法(MOEA/D),对系统高维变量间复杂约束进行有效处理,为主动配电网提供最优调度方案。通过对扩展的IEEE34节点配电网测试系统的仿真研究,验证了所提调度模型和方法的合理性及有效性。     

考虑相关性的含风电电力系统日前灵活性调度方法

含风电电力系统的传统调度侧重于时段内功率平衡,而忽略了相邻调度时段间的功率波动,因此造成大量弃风,文章针对该问题提出了灵活性调度方法。首先,将风电场依据相关性分组,采用通用生成函数方法建立由风源风速预测信息到每组风电场总出力的爬坡状态概率分布,结合由预测序列建立的负荷爬坡概率分布得到系统净负荷爬坡概率,引入风险价值理论得到系统上下灵活性需求;其次,根据所建立的常规机组和抽水蓄能电站灵活性调节模型,以运行成本与灵活性服务费用之和最小为目标,考虑灵活性需求约束与网络安全约束,提出了一种含风电电力系统灵活性优化调度模型;最后,通过改造的IEEE-118测试系统验证了文章所提出方法的正确性与有效性。     

考虑调峰主动性的梯级水光互补与火电耦合系统经济调度

为了解决可再生能源大规模并网而引起的电力系统调峰难度增大的问题,根据调峰补偿和分摊,提出一种考虑调峰主动性的梯级水光互补与火电耦合系统经济调度模型。针对多能源耦合系统复杂问题的求解,文中采用分层调度的思想,上层以净负荷波动最小为目标,考虑梯级水电站约束,建立梯级水光互补优化调度模型,并借助帝王蝶优化算法对模型进行求解;下层根据上层的调度结果以系统总调峰成本最小为目标,建立考虑火电深度调峰煤耗特性的经济调度模型,并通过MATPOWER中的MOST工具包以及CPLEX求解。以改进的IEEE 30节点系统进行仿真,结果表明,所提模型能有效提升系统运行经济性与稳定性。     

考虑噪声影响的风电场功率分配优化模型

提出一种考虑噪声影响的场级功率分配算法,在满足电网调度指令的同时最小化风电机组运行产生的噪声。首先,根据采集的有功功率与对应的风电机组声功率级噪声值数据,采用多项式拟合,确定有功功率与风电机组声功率级噪声之间的函数关系。然后,根据GB/T 17247.2—1998提供的噪声传播计算方法,建立有功功率与接收点噪声之间的函数关系。其次,建立考虑功率控制、风电机组启停变化与接收点噪声限值约束的风电场功率分配多目标优化模型,采用遗传算法求解该模型。最后,通过3个不同噪声监测点分布的案例,验证该调度模型能有效满足电网限电要求的同时降低机组运行噪声,并且在实际应用上具有通用性。     

电力配电网络节能调度模型的仿真

摘要： 为了应对越来越严峻的能源和环境形势,我国颁布并实施了电力配电网络节能调度方法,但该方法只提供了基本调度原则,缺少符合政策的节能调度模型。为了解决上述问题,在分析现有节能调度模型不足的基础上,提出一种综合考虑能耗和排放的电力配电网络节能调度模型,给出了综合考虑能耗和排放的电力配电网络节能调度目标函数,综合分析了SO2排放量与脱硫效率,针对提出的目标函数,介绍了其机组排序约束、常规机组特性约束、机组正负旋转备用约束,机组的最大最小出力约束、机组爬坡约束及线路潮流约束,在此基础上,采用粒子群算法对目标函数进行求解。在标准粒子群算法的基础上引入惯性权重因子,以优化粒子群算法的收敛性,从而实现电力配电网络节能调度模型的建立。仿真实验结果表明,所提模型具有很高的节能性能,且收敛速度快。     

含风光电站的电力系统动态经济调度

随着电力系统中风电和光伏发电的接入比例不断增长,其输出功率的随机性给系统经济调度带来了不确定因素。通过将满足一定置信概率的风电、光伏发电的功率区间预测信息纳入发电计划中,同时引入了可中断负荷作为旋转备用,建立了基于功率区问预测的考虑机组组合的系统动态经济调度模型。求解模型时利用改进离散粒子群算法（discreteparticleswarlnoptimization,DPSO）来解决机组启停问题,采用连续粒子群算法来实现负荷的经济分配,并采用启发式调整规则,提高算法的效率和搜索性能。最后通过10机系统仿真算例验证了模型和算法的有效性。     

考虑风电和光伏出力不确定性的日调度优化方法

文章采用一种改进的序列运算算法建立风电及光伏出力的不确定性综合模型,并将该模型引入调度优化问题中,建立了计及CO2排放费用及备用出力费用影响的考虑风电和光伏出力不确定性的日调度优化模型。采用机会约束理论处理含风电及光伏出力的不确定性约束,提出了一种离散粒子群与连续粒子群混合的智能算法求解该模型。最后,通过包含风电场和光伏电站的IEEE39节点算例,对所提模型以及算法进行了仿真分析,验证了数学模型和优化算法的环保性、经济性和有效性。     

考虑柔性负荷的含光伏电力系统模糊随机优化调度风险研究

针对光伏出力和负荷的不确定性,利用柔性负荷削峰填谷、平抑光伏波动,将柔性负荷成本融入调度模型之中,建立考虑柔性负荷的含光伏电力系统模糊随机优化调度模型,并采用改进细菌群体趋药性算法对其进行求解。针对机会约束规划所引起的失负荷风险,建立风险量化指标。算例分析不同模糊随机置信度、不同风险系数对系统运行调度的影响,验证该模型可有效协调系统运行的经济性与风险性、降低系统的运行成本,并提高系统对光伏的消纳能力。     

等效二次规划算法在电力系统经济调度中的应用

本文采用了等效二次规划算法处理电力系统经济调度问题。本文基于以全网发电成本为目标函数,以发电机有功出力限制和支路有功限值为约束的电力系统经济调度数学模型,提出了利用二次规划的凸性条件,将具有函数约束的电力系统经济调度二次规划模型转化为只有变量约束的等效二次规划模型。用本文算法对IEEE系统和三个实际系统进行了数值试验。实验结果使得全网发电成本减少和约束条件满足。等效二次规划模型对电力系统经济调度问题具有收敛性好、快及较高精度,具有在线应用能力和能作为调度培训系统仿真软件的潜力。