基于元件强迫停运率的互联系统可靠性指标灵敏度分析

电力系统通过互联可以实现发电容量的相互支援,提高了各独立系统的可靠性水平。分析了新增发电容量和区域之间联络线的强迫停运率(FOR)对互联系统各区域可靠性的影响,提出了基于元件强迫停运率的区域发电可靠性指标灵敏度表达式：首先从理论上推导了互联系统多区域发电可靠性对于发电机组和联络线强迫停运率的灵敏度解析式,并分析机组和联络线FOR的不确定性对区域可靠性指标方差的影响;在此基础上根据区域备用容量变化与机组及联络线FOR变化之间的相互独立性,对互联系统指数解析模型进行修正。此模型可计及新增发电机组和区域之间联络线FOR变化,快速准确计算变化后的可靠性水平,并能够根据灵敏度的大小判断对系统可靠性影响较大的关键环节和薄弱环节,计算结果表明了修正指数解析模型的有效性。     

基于元件强迫停运率的互联系统可靠性指标灵敏度分析

电力系统通过互联可以实现发电容量的相互支援,提高了各独立系统的可靠性水平.分析了新增发电容量和区域之间联络线的强迫停运率(FOR)对互联系统各区域可靠性的影响,提出了基于元件强迫停运率的区域发电可靠性指标灵敏度表达式:首先从理论上推导了互联系统多区域发电可靠性对于发电机组和联络线强迫停运率的灵敏度解析式,并分析机组和联络线FOR的不确定性对区域可靠性指标方差的影响;在此基础上根据区域备用容量变化与机组及联络线FOR变化之间的相互独立性,对互联系统指数解析模型进行修正.此模型可计及新增发电机组和区域之间联络线FOR变化,快速准确计算变化后的可靠性水平,并能够根据灵敏度的大小判断对系统可靠性影响较大的关键环节和薄弱环节,计算结果表明了修正指数解析模型的有效性.     

考虑多重不确定性和备用互济的含风电互联电力系统分散协调调度方法

针对含风电互联电力系统优化运行问题,提出考虑风电预测误差、负荷预测误差,和发电机、联络线故障多重不确定性,支持联络线备用互济决策的安全约束分散协调调度模型和方法。首先综合考虑风速预测误差和风电机组强迫停运,得到风电场出力概率模型;然后通过改进机组停运容量概率表,在考虑机组故障的基础上得到进一步考虑风电和负荷不确定性的备用需求;最后建立考虑多重不确定性和备用互济的安全约束分散协调调度模型,采用随机–鲁棒的优化框架,实现多重不确定性因素在决策过程中的处理,设计双层目标级联分析算法实现对联络线功率和备用互济的分散协调调度。通过对2区78节点和2区236节点进行算例分析,验证所提模型的有效性和互联互备模式的经济性。     

区域电力系统最优备用容量模型与算法

建立实现备用容量最小的区域互联电力系统最优备用容量数学模型,推算多区域互联电力系统的联络线功率增量方程,以及区域互联电力系统频率偏差与区域备用容量的关系表达式。针对问题的具体特点,运用自适应免疫遗传算法对该模型进行求解,充分考虑频率偏差、负荷的随机波动以及区域互联系统运行的各种可靠安全约束,分别对独立的电力系统以及通过交直流联络线互联组成的区域电力系统进行仿真计算,可得到一天中24个时段的弹性备用容量。独立电力系统的算例表明：随着电力系统规模的扩大以及装机容量的逐步增大,最优备用容量占最大负荷的比例会逐步减小,可以减小0.395%~9.366%。对区域互联系统的算例表明：当区域系统互联时可以在一定程度上减小区域系统的备用容量,互联区域系统比各个独立系统的备用容量要减少1.036%~1.858%,节约了互联区域电力系统的成本,在一定程度上提高了区域互联系统运行的经济性。实例计算结果验证了所提模型的合理性、所提方法的可行性。     

基于区域发电可靠性的指数解析模型及其应用(一)理论基础

电力系统通过互联可以实现发电容量的相互支援,提高各独立系统的可靠性水平.当前各种可靠性水平的算法在计算时间与计算精度之间难以折中.文中提出了基于区域可靠性的发电可靠性指数解析模型,考虑了本区域和互联区域的备用容量以及联络线的传输容量变化对各个区域的发电可靠性的影响,建立了基于影响分布因子矩阵的直观表达式.分别将区域可靠性水平表达成区域备用容量和联络线传输容量的指数解析式.此模型可以快速准确计算不同备用水平以及联络线传输容量时的区域发电可靠性,且考虑了区域之间的耦合关系,对简单二区域系统和TH-RTS系统的优化结果表明了模型的准确性和有效性.     

含风电场的互联电力系统备用容量优化

针对风电并网所带来的电力系统备用容量需求增大的问题,提出了含风电场的互联电力系统备用容量优化模型。在机会约束规划的框架下,以互联系统备用容量最小为目标,综合考虑风电出力和负荷预测偏差、发电机组故障停运等不确定因素,建立了计及各子系统备用资源特点的机会约束模型,并量化了共享备用的容量和调用过程;采用基于Monte-Carlo 随机模拟的遗传算法对模型进行求解。算例分析结果表明,该方法能够在保证系统安全稳定的前提下,有效降低系统备用容量配置。     

互联发电系统可靠性受益的简化计算

随着区域性电力系统用户的个断增多,装机容量的逐渐增大,绝大多数区域系统已通过联络线与其邻近的系统联网.联网的优越性是多方面的,仅就可靠性指标而言,由于存在相互支援容量的可能,则使互联系统的双方可靠性都得到改善.对于联网后可靠性指标的估计,以往大多采用递推公式的方法,逐步推算互联系统的累计强迫停运概率,然后再计算系统的缺电时间概率.这种算法,对于较大的系统来说,而必须依赖于电子计算机才能完成,既     

计及风电的电力系统检修备用容量评估及应用

系统的检修备用容量定义为满足系统机组检修而需要设置的容量。为评估风电出力的不确定性以及机组检修需求不确定性对系统检修备用容量评估带来的影响,建立了考虑机组检修需求不确定性和风电场风速相关性的检修备用容量评估模型,同时提出了风电接入后的检修备用容量不足概率这个检修备用容量充裕度指标来评估系统需要设置的检修备用容量。在检修备用容量评估应用方面,提出了包含机组检修需求和风电波动性信息的机组检修概率的概念,对机组的强迫停运率进行修正以用于电力系统随机生产模拟、发电系统、发输电系统充裕度评估以及风险评估等。算例中分析了风电场的相关性和风电装机容量对检修备用容量的影响,得到结论:风电场相关系数越大,系统所需检修备用容量越大;风电装机容量越大,系统所需检修备用容量越小。     

互联系统随机生产模拟的等值有效容量法

本文利用互联电网内各系统时序负荷曲线的相互独立性，成功地将两域互联系统的电力不足概率和期望不足电量的计算，化为单系统的等值有效容量分布的计算，严格地处理了发电单元支授容量的随机特性和联络线的容量约束。为互联系统随机生产模拟开辟了一条新的途径。     

互联系统可靠性效益评估方法

提出了２电力系统互联的可靠性效益评估模型和算法。该模型充分考虑了互联系统负荷的错峰及同时率问题,联络线容量及其可用率问题,各系统的空量及能量约束问题等因素。其中互联系统负荷的错峰及同时率问题通过按小时计算来精确模拟,联络线容量及其可用率总理２通过串联系统的可靠性计算来衡量,各系统的空量及电量约束通过随机生产模拟来确定。所提模型及算法对实际互联系统进行了计算,详细分析了联网效益,验证了算法的正确性和     

协调联络线与区域电网攀峰的互联电网有功调度

互联电网的调峰调频问题与联络线调整密切相关。在攀峰过程中,如何防止互联电网支援产生对联络线的冲击以及如何解困自动发电控制（AGC）机组的闭锁问题是互联电网高峰有功调度的关键问题。就此问题建立了互联电网攀峰协调优化调度模型。在高峰起始时段通过源流路径电气剖分技术确定联络线送、受端电网中与联络线关联的机组集合,并通过对联络线送、受端电网中的其他NON-AGC机组调节余量检验,将NON-AGC机组分为调节余量匮乏和充裕机组集合。在攀峰过程中,优先部署联络线关联机组集合以维持联络线计划功率,同时,并行协调送、受端电网中NON-AGC机组与AGC机组、NON-AGC机组集合内部的调节余量匮乏与充裕机组,从而可实现各区域电网自筹攀峰与维持联络线计划功率的目的。算例分析表明了该模型的可行性。     

基于机会约束规划的最优旋转备用容量确定

在机会约束规划的框架下,研究了在兼顾系统运行的可靠性和经济性时,如何考虑发电机组的故障停运和负荷预测误差等不确定性因素,以便确定系统所需的最优旋转备用容量。在以最小化旋转备用的购买成本为目标、以系统的安全性要求为机会约束的条件下,构造了确定系统所需的最优旋转备用容量的数学模型,并采用基于蒙特卡洛仿真的遗传算法进行求解。最后以包含18台机组的电力系统为例对所提出的模型与方法进行了说明。     

考虑交换功率费用的多区互联电热联合系统协调消纳弃风分析

随着风电并网容量及弃风量的增加,远距离、大容量异地消纳风电已成为降低弃风率的有效策略.针对区域间以特高压直流为主要输送通道的发展格局,建立了区域间直流联络线模型;在考虑各区域电热联合系统信息保密及调度独立性的前提下,基于目标级联分析法,将调度问题分为上级优化主问题和下级优化子问题,并以联络线功率为协调变量,建立了考虑联...     

考虑微网源荷不确定性的旋转备用容量优化

电力市场环境下,为应对微网源荷波动和可控机组随机故障,提升其供电可靠性,提出了一种考虑微网源荷不确定性的旋转备用容量优化方法。计及日前预测误差,采用序列理论对源荷随机概率性序列以及可控机组随机故障序列进行离散化处理,生成微网综合不确定性离散分布模型;在此基础上,以微网运行成本、备用成本和停电损失的总成本最小为目标函数,建立旋转备用容量优化模型,并结合蒙特卡罗与粒子群算法对该模型进行求解,获得各时段的旋转备用优化配置容量。以某地微网系统为例,仿真验证了所提方法的有效性和合理性。     

考虑备用共享的区域电力现货市场出清模型

在推进我国新一轮电力体制改革和建设全国统一电力市场的背景下,为了打破省间壁垒,缓解现行区域电力市场部分省份因备用容量不足和源荷逆向分布而存在的电力紧缺或“三弃”问题,引入备用共享机制和联络线协调优化的运行方式,构建了包括安全约束机组组合模型和安全约束经济调度模型在内的区域电力现货市场电能与备用联合出清模型。通过考虑备用共享的区域电力现货市场电能与备用联合出清,实现了电力资源在更大范围的优化配置,有效提高了系统运行的经济性和可靠性。以两个互联的IEEE 30节点系统模拟区域内两省间电力市场交易,验证了所提模型的正确性和有效性。     

区域电力市场中的分区备用模型

分区备用可以保证区域电力市场安全经济运行。将区域电价有关概念推广到区域备用市场;建立两层模型,该模型考虑了地区间联络线传输容量约束、各地区最小备用容量需求和总备用需求等约束;模型的求解不仅可以得到区域备用价格,而且可得到故障情况下合理的调度方案;提出了基于调度方案形成各地区对备用的利用系数,基于利用系数对备用费用进行分摊的方法,为备用费用分摊这个难点问题提供了新的思路。通过算例验证了模型的有效性和可行性。     

考虑两级协调和分区备用的多区域输电检修计划

互联电网中各区域分别编制检修计划的模式易影响区域间的新能源输送和备用互济,多区域一体化检修的需求愈发强烈。为此,设计了一种两级协调的输电网检修计划新模式。首先,各区域对中长期预测数据和机组成本信息进行整合上报;然后,上级调度基于各区域上报信息建立考虑新能源输送、负荷供应和备用互济的多区域联络线检修计划模型;最后,各区域基于上级调度的联络线检修计划结果进行区域内检修计划编制,并满足分区备用需求。通过IEEE 118节点算例分析以及某实际区域电网测试证明了所提方法的正确性和有效性。     

Reserve constrained multi-area economic dispatch employing differential evolution with time-varying mutation

For a power pool that involves several generation areas interconnected by tie-lines, the objective of economic dispatch (ED) is to determine the most economical generation dispatch strategy that could supply the area load demands without violating the tie-line capacity constraints. The objective of multi-area economic dispatch (MAED) is to determine the generation levels and the interchange power between areas which would minimize total fuel cost while satisfying power balance constraint, upper/lower generation limits, ramp rate limits, transmission constraints and other practical constraints. In reserve constrained MAED (RCMAED) problem inter-area reserve sharing can help in reducing the operational cost while ensuring that spinning reserve requirements in each area are satisfied. The tie-line limits too play a pivotal role in optimizing the cost of operation. The cost curves of modern generating units are discontinuous and non-convex which necessitates the use of powerful heuristic search based methods that are capable of locating global solutions effectively, with ease. This paper explores and compares the performance of various differential evolution (DE) strategies enhanced with time-varying mutation to solve the reserve constrained MAED (RCMAED) problem.The performance is tested on (i) two-area, four generating unit system, (ii) four area, 16-unit system and (iii) two-area, 40-unit system. The results are found to be superior compared to some recently published results.     

互联电网的调峰调频和联络线调整

互联电网的调峰调频和联络线控制的协调配合，对于互联电网的安全稳定运行和保证联络线电力电量合同的履行十分必要，但也有相当大的难度。文章对上述问题进行了分析，并提出了调控策略：联络线两侧电网对于自身负荷的高位陡升问题，都应采取“自筹攀峰响应能力与接受外部支援相结合”的方针。