风火打捆外送下风电对电网暂态失步的影响分析

为了研究双馈感应机型风电场对风火打捆外送系统暂态失步特性的影响,利用PSD-BPA仿真平台建立了风电场动态模型及风火打捆外送系统,从风电接入容量、风电无功电压运行方式、不同故障地点及风电场距离并网点位置4个方面仿真分析了风电场对系统失步特性的影响。揭示得到如下的影响规律:风电接入容量越大、风电恒电压运行方式、风电接入距离故障点较远、风电场距离并网点较近对风火打捆送端系统的暂态稳定性更有利。     

计及运行成本与排放量的风光火储联合外送调度多目标优化模型研究

全面推行风光火储联合外送调度运行已成为促进双碳发展目标及能源清洁化转型的有效策略之一。该文在平衡风光火储各类电源联合外送良性竞争的前提下,以运行成本最小和排放量最小为目标,建立了风光火储联合外送调度多目标优化模型,提出了目标优先级法与Matlab软件配合的计算方法,并选取某外送示范基地典型周进行多情景算例分析,结果表明：①风光火储联合外送调度情景下的总运行成本下降幅度达到2.62%,12.56%,1%;②风光火储联合外送调度情景下的总弃能量降至587.9308 MW·h,可再生能源渗透率达到20.59%;③风光新能源出力、储能容量均与系统总成本呈反向关系,与新能源利用率呈正向关系,证明了储能装置在联合外送过程中的作用,为类似外送调度项目提供了依据。     

考虑风电消纳能力的含风电场电力系统多目标优化调度研究

针对含风电场的电力系统调度中存在的风电消纳问题,提出一种基于第二代非劣支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II,NSGA-II)的多目标优化调度方法。为使电力系统在消纳尽可能多的风电同时,兼顾经济性、安全性和环保性,分别以风电消纳、发电成本和污染物排放量为目标建立了含风电场电力系统双目标及三目标调度模型,采用NSGA-II进行优化求解,并详细分析了不同目标组合策略下电力负荷、机组组合和优化目标对风电消纳的影响程度,同时引入伪权向量法为决策者提供非劣解信息,辅助决策者完成优化调度。分析结果表明,该方法有助于评估机组组合、目标组合等因素对电力系统优化调度的影响程度,对合理提高含风电场电力系统的风电消纳能力有一定的指导意义。     

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。     

考虑风电预测误差与系统安全域的风电装机规划多目标优化方法

为引导有序有效的风电装机规划,在提高系统风电渗透率的同时保证含风系统的安全性,提出一种考虑风电预测误差与系统安全域的风电装机规划多目标优化方法。基于BP神经网络与非参数核密度法获取风功率点预测曲线与不同置信度下的风电预测波动区间。考虑风电经济社会效益与大规模风电并入后系统的负调峰能力,根据所得风功率点预测曲线,建立风电装机规划多目标模型。采用归一化法线约束法计算多目标模型Pareto前沿,并结合风电预测波动区间得到多种不同的风电装机规划方案。以某省电网实际数据进行仿真分析,以算例结果验证该文方法的可行性,为风电规划人员提供切合实际的决策方案。     

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。     

基于改进多目标遗传算法的小浪底水库优化调度研究

针对传统多目标遗传算法(NSGA-Ⅱ)在进化过程中存在的不足,首先利用拟随机Halton序列及自适应调整的方法对初始种群多样性和算法收敛性进行改进;然后选取小浪底水库为例,建立水库多目标优化调度模型,并运用改进的NSGA-Ⅱ算法对模型进行求解;最后采用模糊优选法对得到的Pareto最优解集进行方案优选。结果表明,改进的算法相比传统算法更为高效、合理,且调度结果符合客观实际。     

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。     

考虑多源负荷不确定性的电力系统安稳风险优化

针对多源负荷的波动性和不确定性影响电力系统安稳运行,导致系统运行可靠性降低等问题,文章提出了一种考虑多源负荷不确定性的电力系统安稳风险优化方法;建立了考虑多源负荷不确定性的电力系统元件停运概率模型;提出了考虑多源负荷不确定性的电力系统安稳风险评估方法、安稳风险评估指标及其评估流程,对多源负荷波动下的电力系统安稳风险进行了评估。以系统运行过程安稳风险最低、负荷削减总量最小和系统经济损失后果最小为目标,建立电力系统安全稳定风险优化模型,对电力系统安稳风险进行优化。文章以IEEE-39节点算例进行仿真,验证了所建立模型的有效性。     

大规模风电送端电网风、火电耦合外送多目标优化模型及算法

针对大规模风电送端电网风、火电共用输电通道解耦外送情况下,风电送出功率受阻、输电通道利用率不高等问题,在比较分析风、火电解耦/耦合外送运行特性基础上,以风电外送功率最大、输电通道利用率最高和火电机组运行成本最低为目标;以风电、火电机组日前调度出力为优化变量,构建了风、火电耦合外送多目标优化模型,并提出一种改进多目标差分进化模型的求解算法,最终得出一组风电、火电日前优化调度出力计划,为运行人员制定调度决策提供了科学依据。文章以某地电网为例,验证了所建模型的合理性及算法的有效性。     

考虑旋转备用约束的含风电场电力系统优化调度模型

文章建立电场电力系统优化调度模型,该模型考虑了风电功率预测误差的情况下,系统旋转备用容量满足负荷及风电波动的需求。模型中涉及火电机组、风电场的发电成本以及火电机组环境污染惩罚费用,并提出基于时变加速度的随机黑洞粒子群算法对模型进行求解,时变加速度增强了算法早期全局搜索能力,并保证迭代后期收敛到全局最优,同时黑洞原理避免了算法收敛早熟,陷入局部最优解。最后对含一个风电场的10机系统算例建模仿真,从而验证模型以及算法的合理性和有效性。     

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。     

考虑多直流运行模式的水风光打捆送端系统配套电源容量优化方法

受到送端系统消纳能力的限制,我国可再生能源基地的富余电力往往要通过特高压直流外送到省外负荷中心消纳。合理确定特高压直流线路的各类型配套电源容量对提高通道利用率、保障系统安全稳定运行是十分重要的。文章针对水风光打捆外送系统,提出一种考虑资源约束的水电、风电和光伏配套电源的容量优化规划方法。该模型可充分考虑不同电源资源特性约束以及径流式、季调节和年调节水电调节能力差异,可适应多种直流运行模式。文章基于西南某实际电网2025年规划网架进行了仿真分析,算例结果验证了所提出模型的正确性和有效性。     

Cross-regional integrated energy system scheduling optimization model considering conditional value at risk

Integrated energy system is a very important way to improve energy efficiency. Based on the combined heating cooling and power system, combined with energy storage equipment, a cross-regional integrated energy system scheduling optimization problem is studied. An integrated energy system scheduling optimization model is established that meets the requirements of electrical, heating, and cooling load under a variety of energy sources while both considering the interaction of electrical, heating, and cooling load between regions, and complementation of them within one region. Meanwhile, the value at risk (VaR) theory is introduced and the operating constraints of equipment in the integrated energy system fully considered, the integrated energy system scheduling model with VaR is established. The example shows that the model can realize multi-type electrical, heating, and cooling load optimized by schedule across regions under the premise of satisfying the balance of energy supply and demand, which can reduce the system operation cost. The sensitivity analysis of the minimum expected cost and the influencing factors of conditional VaR is carried out to verify the validity and feasibility of the proposed model.

• An integrated energy system scheduling optimization model is established that meets the requirements of electrical, heating, and cooling load under a variety of energy sources while both considering the interaction of electrical, heating, and cooling load between regions, and complementation of them within one region.
• By using the conditional value at risk theory to consider various types of the integrated energy system complements and evaluates the operational risk of the system under optimal operating conditions of the system.
• The total cost of system scheduling operation is proportional to the storage capacity, which is inversely proportional to the heat storage capacity and inversely proportional to the pipeline capacity within a certain interval.

     

Multiperiod heating storage control for distributed electric heating considering wind curtailment accommodation

Electric heating is perceived as an effective way to tackle heavy wind curtailment and severe smog in northern China, wherein distributed electric heating (DEH) accounts for a significant proportion. However, more research is required with regard to its thermal characteristic. This paper presents the multiperiod heating storage control for a DEH load to reduce wind curtailment. To cope with intermittent wind power, a novel multi-objective and layered optimization method is proposed by decomposing the integrated electricity and heating optimization problem into the electricity optimization subproblem and the heating optimization subproblem. Additionally, the influence of solar radiation on the thermal characteristic of the DEH load is considered in the building thermal process model when creating the day-ahead schedule of the DEH load control, and this is also regarded as the basis for grouping DEH users. Last, the simulation and economic feasibility analysis based on the data measured by the DEH system of Jilin Province, China, are carried out. The results show that this proposal can reduce the electricity cost for DEH users by 25%, and the critical feasible price for curtailed wind power is varying between 86.1 and 115.3 yuan/MWh according to different subsidy methods.