考虑风电减载调频的高比例风电电力系统优化调度方法

受制于同步发电机组调频容量和调频速度的限制,风速波动使得高比例风电系统的频率稳定问题日趋严峻。变速风电机组(variable speed wind turbine,VSWT)通过提前减载参与电网调频是解决风电随机性影响的有效方法。VSWT的减载率是影响电力系统安全性和经济性的关键,但受电网调频容量、需求以及风速、机组安全约束等的影响,目前尚难以从系统层面确定恰当的风电减载率,使得风电减载运行的效果有限,甚至引发一系列安全问题。为此,提出了基于VSWT动态减载的电力系统调频思想,充分考虑风电功率预测误差、VSWT减载控制约束、同步发电机组调频容量和系统运行经济性的影响,提出了考虑风电减载调频的高比例风电系统优化调度方法。研究了风电功率预测误差对电网频率的影响;推导了VSWT在减载控制约束下的最大可减载率及最大正、负调频容量;提出了基于风电动态减载的电网新型调度模式;基于机会约束规划,建立了考虑风电减载调频的高比例风电系统优化模型;最后,通过算例验证了所提方法的有效性。     

考虑电网安全的日前风电火电协调优化调度模型及其应用

文章基于安全约束经济调度(SCED)模型基础,以风电优先消纳为目标,建立了风电火电协调优化调度模型,以进一步提升电网对风电等间歇性能源的接纳能力。在冀北电网实际应用表明,该模型能满足电网风火协调日前发电计划的编制需要,在满足电网安全约束的同时,实现了对风电的优先消纳。     

计及价格型需求响应及CSP电站参与的风电消纳日前调度

我国西北地区风、光资源丰富,风电装机容量增长迅速。受电网调节能力弱、电力市场价格机制单一等技术与政策因素的综合影响,弃风现象严重,如何提高风电消纳水平是西北风光大省普遍面对的难题。在考虑综合成本的前提下,兼顾风电预测和价格型需求响应二者的不确定性以及系统安全约束,构建了基于光热电站和价格型需求响应参与风电消纳的调度模型。该模型将光热电站和价格型需求响应二者与风电优化调度相结合,通过源荷两侧的协调调度共同提高系统消纳风电的能力。仿真算例首先利用场景削减法将风电场全年出力水平削减为3个典型场景,并与传统调度方法对比说明文中模型的普适性;然后,对不同调度模型进行对比分析,验证文中所提模型的有效性。     

计及价格型需求响应及CSP电站参与的风电消纳日前调度EI北大核心CSCD

我国西北地区风、光资源丰富,风电装机容量增长迅速。受电网调节能力弱、电力市场价格机制单一等技术与政策因素的综合影响,弃风现象严重,如何提高风电消纳水平是西北风光大省普遍面对的难题。在考虑综合成本的前提下,兼顾风电预测和价格型需求响应二者的不确定性以及系统安全约束,构建了基于光热电站和价格型需求响应参与风电消纳的调度模型。该模型将光热电站和价格型需求响应二者与风电优化调度相结合,通过源荷两侧的协调调度共同提高系统消纳风电的能力。仿真算例首先利用场景削减法将风电场全年出力水平削减为3个典型场景,并与传统调度方法对比说明文中模型的普适性;然后,对不同调度模型进行对比分析,验证文中所提模型的有效性。     

风电-储能参与调频的高比例风电电力系统运行经济性分析

随着风电在电力系统中占比的提高,风电出力的不确定性使得电力系统的频率稳定问题日趋严峻,传统机组需要预留调频备用容量以应对负荷和风电不确定性所带来的频率波动,造成在负荷低谷时期弃风情况严峻的现象。变速风电机组通过减载的运行方式参与电网调频能够有效地缓解传统机组的调频压力。为此,首先基于可变速风电机组的超速控制以及桨距角控制方式,提出了风电机组在全风况下减载运行的控制策略。其次,构建了考虑风电-储能参与调频的风-火-储联合系统优化调度模型,基于机会约束条件设置系统调频备用约束,考虑风电动态减载参与调频的运行方式,对风电的减载率进行优化。最后,通过算例验证了所提方法能够有效促进风电的消纳,提升系统运行的经济性。     

新疆电网风电调度计划研究及应用

新疆风能资源丰富,近年来风电发展迅速,风电不易调度的特点已对电网安全造成显著影响。为此,研究基于风电预测及风电接纳能力评估的风电调度计划制定模式,其中所建立的基于软件平台的风电调度计划系统计及地区风资源及电网特点,结合风电预测和火电机组开机计划,综合平衡电网的安全约束和常规机组调峰约束,并辅以功率控制手段,实现了风电调度计划制定的精确性和超前性。实际应用结果表明,该模式能够对日前发电计划安排和日内实时调度发挥前瞻性的指导作用。     

储热式电供暖系统的简化线性调度模型及其应用

当电网中大量接入风电供暖系统时,若对含储热的电供暖系统采用完整模型进行调度计算,会导致计算量显著增加。为此考虑风电供暖系统的实际情况对其进行简化,提出了储热式电供暖简化线性调度模型,决策变量只包含风电供暖系统的用电功率,模型只有线性的等式约束和不等式约束。仿真分析表明,采用简化线性调度模型可以满足电网调度运行要求,大大减少了含储热风电供暖系统加入电网调度系统时增加的计算量。     

考虑风电不确定性和相关性的多区域电网分布鲁棒经济调度

目前基于矩的分布鲁棒优化方法没有很好地考虑风电不确定参数间的相关性导致方法比较保守.考虑风电的不确定性和相关性,使用主元分析方法构建基于矩的分布鲁棒多区域电网经济调度模型的降维模糊集.将原始模型转化为半定规划模型,并采用延迟约束生成算法进行求解.算例仿真结果表明所提方法可以提高计算效率以及降低电网成本.     

考虑环境成本及网络约束的风-火联合发电调度EI北大核心CSCD

以"零排放、无污染"的新能源发电替代化石能源发电,是解决当前环境及能源问题的主要途径。构建了考虑脱硫、脱硝等环境成本以及网络传输约束的风-火联合发电发电调度模型,在保证电网安全运行的前提下,既降低SO2、NOx的排放,同时提高风电上网规模。该模型以系统运行成本最小为目标,在传统风电经济调度基础上,综合考虑火电机组成本、环境成本、风电运行成本以及网络传输约束等因素,通过改进遗传算法对模型进行求解。最后以IEEE-30节点6机系统为例,对传统风电调度方法和本文方法进行了比较分析,验证了该模型的有效性和合理性。     

枯期风电调度模式探讨

根据某电网风电出力受限的问题,阐述了枯期时大理风电调度管理模式。在此基础上提出了一种安全约束的风电调度模型,有利于电网调度在保证电网安全的前提下最大程度地接纳风电。     

考虑环境成本及网络约束的风-火联合发电调度

以"零排放、无污染"的新能源发电替代化石能源发电,是解决当前环境及能源问题的主要途径。构建了考虑脱硫、脱硝等环境成本以及网络传输约束的风-火联合发电发电调度模型,在保证电网安全运行的前提下,既降低SO2、NOx的排放,同时提高风电上网规模。该模型以系统运行成本最小为目标,在传统风电经济调度基础上,综合考虑火电机组成本、环境成本、风电运行成本以及网络传输约束等因素,通过改进遗传算法对模型进行求解。最后以IEEE-30节点6机系统为例,对传统风电调度方法和本文方法进行了比较分析,验证了该模型的有效性和合理性。     

计及风电不确定性的随机安全约束机组组合

随着风电接入电网的比例不断提高,风电的不确定性对电力系统的运行调度提出了严峻挑战。将满足一定置信水平的风电区间预测信息纳入到日前调度计划中有助于提高系统的安全性和经济性。为此提出了基于风电区间预测信息的随机安全约束机组组合模型(stochastic security-constrained unit commitment,SSCUC)。该模型将风电的不确定性用1个确定的预测风电场景和2个极限风电场景来表示,简化了问题的复杂度。同时,该模型引入了潮流约束和网络安全约束,保证了调度结果的可行性。为求解该模型,提出了基于广义Benders分解的计算方法。该方法将SSCUC问题分解为一个主问题和2T(T为调度周期)个约束潮流子问题,并通过交替迭代的方式获得原问题的最优解。4机9节点系统和改进118节点系统的计算结果验证了所提模型和算法的有效性。     

计及电网调峰约束的风电接纳调度方法研究

传统的风电接纳能力计算方法没有考虑实际电网的调度运行方式,缺乏普遍的实用性。在考虑电网调峰约束的前提下,对影响风电接纳能力的重要边界条件进行敏感性分析,依托D5000智能电网调度技术支持系统,读取电网短时开机方式的运行数据。提出省级电网风电接纳能力的计算原理与算法,求解出接纳能力指标值,进而构建协调电网调度计划制定与接纳风电能力的优化调度模型,实现了常规电源与风电的协调运行,降低风电功率对电网运行的冲击,使计算得出的结果能够更加准确地反映电网实际接纳风电能力。现场运行数据验证了所提出的风电接纳能力计算方法的有效性。     

基于极限场景集的风电机组安全调度决策模型

针对风电的间隙性和波动性给电网调度决策带来的不确定性影响,引入了极限场景优化方法来进行抑制。同时,为提高风电的消纳能力,加入弃风惩罚作为优化目标,构建了含蓄电池储能装置的风电机组安全调度两阶段决策模型。模型包括基于极限场景集的日前机组组合和基于机会约束含弃风惩罚的经济调度模型。最后,建立了潮流裕度指标,并评估了该模型的安全性。算例结果表明:所提模型能有效抑制风电机组的不确定性波动影响,得到了适应力和鲁棒性更强的调度优化方案,提高了风电消纳能力和电网安全性,为风电的深入开发和利用提供了参考。     

计及电动汽车充电桩无功响应能力的电网节能降损控制方法

提出计及电动汽车充电桩无功响应能力的电网节能降损控制方法。首先分析了充电桩作为无功源的特征以及无功调压原理,进而提出了考虑日前优化调度和日内优化修正的无功电压优化模型,日前优化调度利用传统并联电容器组和有载调压变压器以降低网损,日内正常运行时利用电动汽车充电桩无功支撑来降低网损。提出了基于无功电压灵敏度的时序递进的无功控制方案。最后,以含风电的IEEE30节点系统为算例验证了该节能降损控制方法的有效性。     

考虑电网安全的风电火电协调优化调度模型及其求解

在安全约束经济调度(SCED)模型的基础上,引入风功率弃风分段惩罚因子,建立了考虑电网安全的风电火电协调优化调度模型。模型优先消纳风电,但允许在某些情况下弃风,以保证电网安全和调峰要求。利用某省级电力系统算例对该模型进行测试。算例分析表明,模型能协调优化常规发电机组与风电机组的出力,优先消纳风电。当电网不能全额消纳风电时,可按照事先制定的弃风原则对各风电场进行有序弃风,以满足电网安全约束,保证安全断面不越限。     

基于极限场景集的风电机组安全调度决策模型

针对风电的间隙性和波动性给电网调度决策带来的不确定性影响,引入了极限场景优化方法来进行抑制.同时,为提高风电的消纳能力,加入弃风惩罚作为优化目标,构建了含蓄电池储能装置的风电机组安全调度两阶段决策模型.模型包括基于极限场景集的日前机组组合和基于机会约束含弃风惩罚的经济调度模型.最后,建立了潮流裕度指标,并评估了该模型的安全性.算例结果表明:所提模型能有效抑制风电机组的不确定性波动影响,得到了适应力和鲁棒性更强的调度优化方案,提高了风电消纳能力和电网安全性,为风电的深入开发和利用提供了参考.     

采用条件风险约束的电网日前风电接纳能力评估

考虑到风电功率随机预测误差,本文提出了风电接纳风险的概念,引入条件风险价值理论对风电接纳风险进行量化,并构建了基于条件风险约束的电网日前风电接纳能力评估模型。对条件风险约束进行线性化处理,利用LINGO软件对模型进行了求解。基于IEEE 30节点系统的仿真实验验证了本文所提模型的有效性。根据此模型,调度人员可以方便地分析系统在不同置信水平、不同接纳风险大小下的风电接纳能力。由于考虑了随机性、概率和置信偏好等,所得结果可为系统调度人员提供有益的调度参考。     

大规模风电并网下多区域互联系统热电综合调度模型

风电出力的随机性与波动性,进一步加剧了以燃煤发电机组为主的中国北方电网的运行调峰问题。我国北方地区同时存在着大规模的风电机组和高比例的热电联产机组,因而面对巨大的采暖需求和风电消纳问题,传统的调度运行方法难以应对。对此,提出大规模风电并网下多区域互联系统的热电综合调度模型。模型以最小化多区域互联系统期望总能耗为目标,考虑了风电的随机性,利用A R M A(auto-regressive and moving average)模型和Monte Carlo方法模拟生成大量风电场景,并基于场景削减技术得到具有较好代表性的有限场景集合。同时,模型打破"以热定电"的传统热电机组调度方法,并根据热能无法远距离传输,进行热电分区,将热能就地平衡,并考虑多区域互联的联络线约束,利用混合整数规划得到各场景下各类型机组及热电设备的日运行情况,由此分析热电综合调度模型对风电消纳做出的贡献。算例分析验证了所提模型与算法的有效性和实用性,可为我国多能互补产业的发展提供借鉴。     

基于D5000系统的风电优先调度工作方案设计与应用

近年来由于风电迅猛发展,大幅度超前电网建设和社会用电负荷增长,受网架约束和电网调峰问题影响,风电出力受阻的情况时有发生,风电消纳已成为困扰电网和风电场的共同问题。依据《风电优先调度工作规范》,基于智能调度技术支持系统建设,设计新疆电网风电优先调度工作方案,有利于在保证电网安全稳定运行的前提下,实现新能源消纳最大化的目标。