基于电气剖分原理的风电系统调度方法

基于电气剖分原理提出了一种风电系统调度方法,该方法通过电气剖分寻找与风电场关系最紧密的常规机组,通过对这些机组进行输出功率调整来及时补偿由风电场输出功率波动引起的有功功率缺失(或过剩)。以修改后的IEEE14节点系统进行了算例分析,结果表明该方法是可行的且具有较强的实用性。     

电力网络源流路径电气剖分算法

如何从基本电气原理和规律出发求解电力网络源流之间发生电气供求关系的路径信息,是一个有待解决的难点问题.传统方法大都基于比例共享原则并通过潮流跟踪方法来获取源流之间功率的供给关系.与之不同,文中首先在包含计及充电容纳的普通线路和变压器支路在内的交流支路和节点联合体的基础上,给出了严格满足各种基本电气原理和规律的联合电气剖分关系;然后分析了如何利用有向图技术求解网络源流供求关系路径链的方法;最后,提出了面向电力网络不同源流对象的电气剖分算法,并通过算例说明了电力网络电气剖分结果的正确性.     

交流支路的电气剖分方法(二)移相器支路的剖分

目前,电力市场环境下的潮流控制辅助服务评估方法主要侧重于经济学规律的应用,而对电气特性重视不够。以移相器为例,借鉴电气剖分的思想,将受到移相器调控影响的各种网络源流间的路径进行电气剖分,并构造出3类剖分方法,由这些方法可以准确掌握网络源流沿移相器剖分子路径传输的电气量的性质和数量,且剖分子路径与原移相器支路具有电气上的等效性,并严格满足电力网络的基本电气规律。算例表明,移相器支路的电气剖分方法简单正确,既可为进一步定量评估移相器的辅助服务水平提供准确的电气信息,又可为研究包含其他潮流控制设备的电气剖分方法提供参考。     

电力网络源流路径链的双向电气剖分算法

为求解电力网络源流之间的电气供求信息,在分析现有基于电力网络源流路径链的联合电气剖分关系的基础上,提出了分支电气剖分关系及基于这2种关系的双向电气剖分算法,以适应求解不同类型的电气剖分问题。算法应用联合电气剖分关系对全网源流路径链进行正向过程剖分,再应用分支电气剖分关系进行反向过程剖分,从而得到各路径链彻底的电气剖分参...     

基于电气剖分信息的电力网络复合源流状态计算

一次能源、环境和经济等元素的加入,使电力网络在直接担当电气源流供求关系载体的基础上,又隐含承担了间接传输一次能源流、环境信息流、经济信息流在内的多种非电气源流的角色.传统电力网络分析未涉及非电气源流经网络传输后的分布状态.为此,基于电力网络源流路径电气剖分信息,沿有功潮流方向从发电源节点开始至负荷流节点终止,依次对剖分电气量所隐含承载的非电气量进行解析,建立了节点和支路上非电气量与电气量的关系,并由此提出电力网络复合源流状态计算方法.作为复合源流状态信息的可能应用之一,设计了综合考虑电气和非电气因素的输电路径责任评估方法.算例验证了该方法的可行性.     

基于电气剖分的转运电能损失估算方法

如何正确和简便地计算电力转运业务引起的电能损失,关系到转运各方的经济利益和费用结算的实际可操作性。提出一种利用电气剖分信息和函数逼近方式估算转运电能损失的方法。在对转运功率进行电力网络源流路径分析的基础上,推导了转运功率损耗的理论计算式。首先以理论计算式求得不同转运功率时引起的功率损耗值,作为函数逼近的已知数值输出解;其次选择对转运功率损耗影响较大的特征物理量作为函数逼近的输入解,并构造转运功率损耗逼近函数;由此函数快速求得不同典型运行方式下的功率损耗值,并考虑能量损失计算时窗范围内不同典型运行方式占有的时间密度,从而快速估计出一定时期内转运电能损失的大小。算例结果表明,该方法简便、精度较高,具有较好的操作性。     

交流支路的电气剖分方法:(一) 普通支路的剖分

用传统的电力网络分析方法很难准确得到网络源流沿交流支路传输的路径剖分信息。针对此问题，从电力网络的基本原理出发，给出了交流支路3类电气剖分的定义，构造了3类电气剖分的方法，归纳出相应的电气剖分定理。由这些方法和定理可以准确地掌握网络源流沿剖分子路径传输的电气量的性质和数量，且剖分子路径与原支路具有电气上的等效性，并严格满足电力网络的基本电气规律。算例结果显示了所提出的方法和定理的正确性。最后，简述了电气剖分的优点及进一步工作的重点，并就相关问题进行了讨论。     

交流支路的电气剖分方法:(一) 普通支路的剖分

用传统的电力网络分析方法很难准确得到网络源流沿交流支路传输的路径剖分信息。针对此问题,从电力网络的基本原理出发,给出了交流支路3类电气剖分的定义,构造了3类电气剖分的方法,归纳出相应的电气剖分定理。由这些方法和定理可以准确地掌握网络源流沿剖分子路径传输的电气量的性质和数量,且剖分子路径与原支路具有电气上的等效性,并严格满足电力网络的基本电气规律。算例结果显示了所提出的方法和定理的正确性。最后,简述了电气剖分的优点及进一步工作的重点,并就相关问题进行了讨论。     

交流支路和节点的联合电气剖分

交流支路和节点的联合电气剖分对于正确掌握源流定量供求信息具有至关重要的作用。分析了电气剖分应该遵循的基本原则及其具体细则；分别针对交流支路和节点的特殊构成情形与一般构成情形，提出了交流支路和节点的联合电气剖分方法。该方法解决了电力网络节点多个不同源流在交流支路中如何流动和在相关交流节点内如何交换的问题，为全面解决电力网络的电气剖分问题提供了理论与方法支持。     

基于电气剖分信息的配电网综合优化算法

配电网综合优化问题涉及非线性组合和非线性整数规划,求解困难。应用电气剖分方法,由负荷受电路径的电气剖分信息构造一种求解配电网综合优化问题的物理寻优方法。它利用电气剖分信息分别构建求解网络重构子问题与电容器投切子问题的物理寻优过程,2个过程交替迭代进行,并在网络重构子问题计算负荷受电路径电气距离时考虑电容器投切点的影响,避免了交替迭代过程的振荡,加速了求解过程,改善了优化效果。整个算法属于物理寻优,不存在不收敛的情况。IEEE69系统分析表明,算法具有快速求得优良解的特点,适合在线应用。     

基于电力网络源流路径电气剖分的联络线功率调控方法

为公平有效地实施联络线功率调控,提出了一种联络线调控方法。该方法由两个调整阶段构成：第一阶段根据关联自动发电控制(automatic generation control,AGC)机组的调节容量和联络线功率偏差信息,确定送、受端网络中的机组调整对象;第二阶段基于电力网络源流路径电气剖分法确定相关机组的功率调整因子实施联络线功率偏差调控,通过对送、受端网络中与联络线关联路径链的剖分,定量获得在某一网络状态下与联络线关联的源流实际利用情况和相互之间的供求路径电气信息,从而进一步获得送、受端电网中相关机组集合的功率调整因子。文章在确定功率调整因子时充分考虑了机组是否需要在非AGC机组辅助调节情况下修正调整因子。根据联络线功率偏差情况及功率调整因子可进行相关机组调节。最后以新英格兰10机39节点系统为例进行了仿真,结果表明所提出的调整方法是可行的。     

含风电场与电动汽车充换电站的电力系统经济调度

在分析风电和电动汽车发展形势的基础上,提出将电动汽车充换电站视作储能电站引入电网调度,为含有风电场的系统提供备用.通过对风电出力和充换电站可用容量的预测,考虑风电和充换电站建立经济调度模型,提出模型优化策略,并采用粒子群优化算法（PSO）求解.通过算例验证了模型和算法的正确性和有效性.     

电动汽车充电与风电协同调度的碳减排效益分析

在电动汽车充电与风电协同调度模型的基础上,提出了协同调度碳减排效益的测算模型,定量分析了电动汽车充电与风电协同调度在电网和交通领域的碳减排效益。首先计算火电碳排放因子,然后比较协同调度和自由充电模式下的碳排放量。通过电动汽车单位碳排放量的计算模型,比较燃油汽车、纯火电充电、自由充电和协同调度充电电动汽车的碳排放水平。分别以电网平均碳排放水平和车辆单位碳排放水平衡量,协同调度相对于自由充电模式贡献的减排效益都随着风电装机容量增加而显著增加。因此,协同调度是实现风电和电动汽车规模化协调利用的一种有效手段。     

考虑风电和电动汽车不确定性的综合能源系统日前经济调度

综合能源系统中风力发电和电动汽车充放电的不确定性对系统运行的经济性有较大影响。考虑电动汽车的普及对综合能源系统的影响,根据电动汽车的不同出行和充电特性,细化区分各类电动汽车的运行模型;考虑风电出力的分布概率较难获取,通过较多历史数据驱动来构造一个基于不精确狄利克雷模型(imprecise Dirichlet model, IDM)的非参数模糊集,从而搭建一个考虑风电出力和电动汽车充放电不确定性的综合能源系统日前两阶段分布鲁棒调度模型。为了获得该模型的最优解,将其分解为一个混合整数线性规划主问题和一个具有max-min结构的子问题。利用对偶理论和大M方法,将子问题转化为MILP问题,利用列和约束生成(column and constration generation, CC&G)算法对主问题和转化后的子问题进行迭代求得最优解。算例分析表明,该模型能有效地应对风电出力与电动汽车充放电行为的不确定性。     

含风电集中供热的电力系统优化调度分析

针对"三北"地区弃风严重的现象,结合丹麦消纳风电的经验及我国调度模式,提出了风电集中供热方案。在综合考虑风电出力的不确定性、系统稳定性等约束条件的情况下建立了含风电集中供热的电力系统优化调度模型,在求解方法上构建了一种免疫遗传-拉格朗日松弛混合算法。通过算例仿真,不仅验证了该算法良好的收敛性和稳定性,也验证了风电集中供热方案对风电消纳的积极促进作用。     

计及接纳风电能力的电网调度模型

当电网接入一定规模的风电时,为追求风电高效利用会使电网调度更加复杂。针对风电接入电网时调度面临煤耗量与风电高效利用之间的矛盾问题,将风电能够为电网节约的煤耗量作为风电价值的量度,构建计及接纳风电能力的电网调度决策模型,以确定风电允许的波动范围,使调度中的煤耗量和电网接纳风电的能力得到有效协调。通过烟台电网算例验证说明,该方法对计及不确定型可再生电源的电网调度是有效的,符合节能发电调度的理念。     

计及电动汽车和风电出力不确定性的随机经济调度

电动汽车和可再生能源发电的快速发展为电力系统的安全和经济运行带来了新的挑战。在此背景下,构建了能够计及可入网电动汽车(plug-inelectric vehicle,PEV)和风电机组的不确定性的随机经济调度模型。首先采用随机仿真方法研究PEV的充电与放电功率的概率分布。之后,在假设风速服从Rayleigh分布的前提下,导出了风电机组出力概率分布的表达式。通过理论分析得到了风电机组和电动汽车接入网络(vehicle to grid,V2G)的电源出力的数学期望的解析表达式,并在此基础上,构建了电力系统随机经济调度模型。最后,以IEEE118节点系统为例说明了所提出的随机经济调度模型的基本特征。     

风力发电对山西电网的影响分析

从电网接纳能力、电压稳定性、谐波污染、接入系统方式等方面分析了风力发电对山西电网的影响以及应采取的措施。