电力市场下宝钢电厂的报价模型探讨

提出一种综合考虑机组发电成本和市场电价以及宝钢生产负荷变化的发电与报价优化策略.基于企业利润最大化原则,建立了不同于传统计划发电体制的带有多项安全约束条件的机组出力优化方案数学模型,得到机组各时段最优出力.     

含风电和光伏的电力系统多目标经济调度

以风电和光伏为代表的可再生能源在电网的渗透率不断升高,给机组调度增加了复杂性。本文针对含有风电、光伏的电力系统经济调度,建立了多目标优化模型。首先针对传统机组发电成本、传统机组排放成本、风机和光伏的发电成本进行了分析,同时考虑到风电和光伏的波动性,分析了其出力特性。其次建立了以传统机组发电成本、排放成本最小、新能源机组发电成本最小的多目标经济调度模型,考虑了潮流平衡约束、供需平衡约束、机组出力约束、节点电压约束。然后提出利用模式搜索算法求解该多目标问题,以获得较好的收敛性和最优解,并提出基于嵌套断面的新能源出力校验方法。最后在IEEE30节点系统中进行仿真,对比说明了多目标和单目标下求解结果的异同,并验证了算法的有效性。     

真空变化对火电机组协调控制策略修正方法的研究及实现

真空是机组运行监视的主要参数之一,它关系到机组的安垒运行,决定了机组的理想焓降、发电效率和出力能力.在以往的机组控制中,仅把真空作为机组的保护参数,而没有将真空变化对控制参数的影响考虑在内,使得机组在真空不同时控制调节品质相差较多.本文介绍了通过试验方法获取真空改变对机组运行状态的影响数据,增加协调控制中对真空的修正部分达到控制优化目的试验过程.     

独立发电商的电压安全成本构成分析

电力市场环境下,发电、供电与用电环节分离,各自成为独立的市场主体,其成本投入与经济损失需要各自负担,因此,研究市场环境下的电压安全成本构成需要对各个市场主体的参与情况分别进行讨论和分析。本文针对目前市场上独立发电商无功辅助服务定价所存在的问题,根据已有研究成果,提出一种评估独立发电商电压安全成本的新方法,该方法能有效补偿独立发电商为了维持系统电压安全稳定增加无功出力而大大减少有功出力的经济损失。通过对IEEE-57节点测试系统的仿真结果分析表明,该评估方法不仅可以实现系统总发电成本的最小化,而且能通过经济信号激励独立发电商积极参与维持系统的电压安全稳定运行。     

基于云模型粒子群算法的海岛交直流混合微网鲁棒优化运行

针对海岛交直流混合微网系统区域电能交换方式复杂、系统运行安全稳定性要求高的问题，在综合考虑交直流混合微网系统结构和微源出力特性的基础上，以最大净负荷波动量作为满足最坏运行条件下系统储备容量要求的替代方案，建立以系统综合运行成本最低、净负荷波动量最大为上、下层优化目标的海岛交直流混合微网鲁棒双层优化模型，并分别基于云模型理论改进的粒子群算法和CPLEX求解器对双层优化模型进行求解.仿真结果可知，所提的海岛交直流混合微网鲁棒优化方法可有效提高系统的优化水平，使微网在满足最恶劣环境的安全约束前提下，可获取更好的经济效益.     

含高渗透率风电的微网系统鲁棒经济调度方法

微网中可再生能源比重通常较大,其固有的间歇性和随机性给微网调度带来困难.为应对可再生能源的出力波动,本文综合考虑风、柴、燃料电池、蓄电池等机组运行特性,建立了基于极限场景法的微网日前鲁棒经济调度模型;通过将调度计划的弃风及切负荷电量转化为经济成本,提出了使调度计划发电成本和风险成本(弃风、切负荷成本之和)综合最优的误差边界优化方法.从风电预测精度、蓄电池容量及切负荷价格3方面分析了鲁棒经济调度在微网中的适应性.结果表明:微网鲁棒经济调度在发电成本上稍显劣势,但在减少弃风、切负荷的电量方面具有明显优势,并且在风电预测精度低、蓄电池容量不足以及切负荷价格较高的微网地区更适合采用鲁棒经济调度方法.     

微电网储能容量优化配置算法仿真

为了确保微电网系统的电能质量和稳定运行,提出基于Benders分解的微电网储能容量优化配置算法。以微电网系统作为研究对象,分析不同储能单元的充放电特性,将储能系统全寿命周期最小成本作为目标函数,组建微电网储能容量优化配置模型。根据模型特点,将模型分解为上下2层子模型,通过Benders分解算法对模型求解,进而获取最优微电网储能容量优化配置方案。经实验测试结果表明,所提算法可以更好完成容量优化配置,经过优化配置后,电网功率波动范围得到了明显降低。     

自然能供电的照明系统优化设计

针对在自然能发电系统的设计中合理设计能源组合形式,并进行容量计算,以及合理配置机组容量的问题,进行了研究和探讨。系统利用风力发电和太阳能发电两种方式获得电能,采取蓄电池储存富余电能,通过逆变器实现输出供电,以解决风电、光电资源较丰富区的商业楼宇照明供电。为得到合理的风/光发电设计比例,使系统成本最小,发电效率最高,在设计中根据系统所在地理位置及技术要求进行了发电系统的优化设计。实验证明,该系统组合方案较经济、合理。     

基于多状态概率模型的新能源消纳能力分析

新能源发电装机规模日益增加,客观评价电网消纳新能源的能力是提高新能源渗透率又保证系统安全稳定运行的重要条件。本文基于新能源联合出力多状态概率模型,考虑系统调峰容量约束,利用新能源装机规模、损失电量及消纳电量在无约束情况下新能源理论可发电量中的占比等指标来综合评估电网的新能源消纳能力,进而提出一种基于多状态概率模型的新能源消纳能力分析方法。对某省2020水平年规划电网新能源消纳能力进行了实例分析,统计历史年新能源出力概率分布,并依据该统计结果求取了风电、光伏联合出力概率分布,利用该省电源、负荷等规划数据测算了系统剩余调峰容量,进而评估了新能源消纳能力,分析了状态数选择对分析结果的影响,验证了所提出方法的正确性和有效性。     

风-光-热-水互补发电优化调度策略北大核心CSCD

近年来,随着大规模的新能源发电机组并入电网,给电力系统调度带来了巨大的挑战。由风电、光伏、光热和水电4种能源可构成互补发电系统,在综合考虑互补系统的各个经济指标(售电效益、环境效益、运行维护成本、购电成本等)、功率波动以及电网安全运行的约束的条件下,建立了以互补系统并网效益最大和输出功率波动方差最小为目标的多目标优化模型。最后,利用改进多目标粒子群优化算法(MOPSO),通过IEEE30节点算例系统验证了所提方法的可行性和有效性。仿真结果表明,相对于风电、光伏、光热互补系统而言,水电站的参与可以提高11%的并网经济效益,减小82.2%的输出功率波动;采用改进MOPSO算法求解此多目标问题可以提高3.6%的经济效益,减小14 MW的功率波动。     

含煤层气发电的煤矿微电网容量优化配置

为了提高煤矿微电网系统效益和能源利用率,以煤矿全年综合净效益为目标函数,综合考虑建设煤矿微电网所需成本、产生的收益及多种约束条件,建立了含煤层气发电的煤矿微电网容量优化配置模型。根据全年的风力发电机组发电功率、光伏电池发电功率和负荷数据,采用粒子群算法对容量优化配置模型进行求解,获得分布式电源和储能设备的安装容量。通过算例仿真得到最优配置方案,成本与收益分析表明,微电网与大电网功率交互过程产生了收益;同时分析了可再生能源比例和自发自用率等不同运行指标对配置结果的影响,研究结果可为煤矿微电网的设备容量规划提供参考。     

考虑容量限制的虚拟电厂负荷功率动态分配系统

受分布式电源容量大小自身缺陷的影响，为虚拟电厂负荷功率分配带来了较大的阻碍。为此，提出考虑容量限制的虚拟电厂负荷功率动态分配系统设计。将容量限制纳入负荷功率动态分配约束条件中，以此为基础，设计系统软件模块，主要包括负荷功率运算模块、负荷功率动态分配模型搭建模块、约束模块与输出模块，通过软件模块的开发，实现了虚拟电厂负荷功率动态分配。其中，约束模块包括分布式电源出力极限约束、功率平衡约束与储能机组容量约束；输出模块结合动态规划算法与TS-SOA算法，制定负荷功率动态分配方案获取流程，执行制定流程即可获得最佳的负荷功率动态分配方案。实验数据显示：设计系统虚拟电厂能源消耗率最小值为5%,虚拟电厂经济效益最大值为90万元/月，证实了设计系统具有较佳的应用性能。     

两种风蓄协调控制策略在不同装机配比工况下的对比分析

为解决大规模风电入网造成系统功率波动性过大问题,本文提出两种风电-抽水蓄能协调控制策略,以抽水蓄能机组运行特性为基础,建立风蓄协调策略优化调度模型,策略1以弃风量最小和系统调峰效果最优为联合控制目标,策略2以风蓄联合出力波动量最小为控制目标;采用加入启发式改进的二进制粒子群算法,将抽水和发电出力进行统一二进制编码,利用外点罚函数法对模型约束进行调整,用于风蓄协调调度问题的求解。利用含火电机组、抽水蓄能机组和不同装机容量的风电场的测试系统,对风电-抽水蓄能协调控制策略进行验证,结果表明本文所提两种风蓄协调控制策略均能起到平滑风电波动的效果,通过进一步比较系统运行费用,总结了两种风蓄协调策略的控制特性和适用工况。     

电动汽车可调度能力的风车协同参与机组组合方法

为了提高用户评估电动汽车的利用效率,节省用户成本,提出了风车协同参与机组组合方法。通过构建出电动汽车可调度充电数据模型以及电动汽车可调度充电和放电数据模型,从整体上把握电动汽车运行过程中的容量范围,并且还能够及时、有效地评价电动汽车的风电功率、放电功率以及充电功率等。从而设计出不同汽车类型、不同容量的发电机组的启停机规划,实现用户的最大化利益。通过算例分析,在PEV电网应用环境下进行仿真试验,考虑了不同类型的电动汽车的出行特征,分析出各种不同类型的电动汽车出行数据,并测量、计算出不同时段的汽车输出功率,最终分析出汽车运行的最小成本,通过多次运算,整体误差较小。     

计及需求响应的电网安全优化调度模型

针对传统的发电日前调度方案,提出一种计及需求响应的电力系统安全优化调度模型.以峰谷分时电价为基础,建立激励补偿机制,鼓励用户积极参与需求侧资源调度,从而使得“削峰填谷”的效果更加明显.同时,为了合理配置电网运行的备用容量,在所提出的模型中融入期望停电损失,保证电网运行的安全性.基于IEEE24节点的算例分析表明,所提出的考虑需求响应和期望停电损失的电力优化调度模型可以在保证一定可靠性水平的前提下,降低电网的运营成本,实现市场环境下电力系统的经济和安全运行.     

考虑可再生能源成本特征的智能电网优化运行研究

可再生能源(RES)发电的间歇性极易扰乱电网的运行，将可再生能源出力在智能电网运行中充分消纳，对系统运营商来说较为困难，对此，提出一种可将太阳能和风力发电站与电力系统运行有效整合的方法。该方法可用更低的成本和更高供电可靠性来提升电能供应标准。对太阳能电站和风力机组的增量成本特征进行建模，建立计及切负荷量、传输线路的功率损耗、最小母线电压值和最大线路传输功率惩罚项的目标函数，并将其应用于考虑帕累托解的最优潮流计算中。通过IEEE-30节点系统的算例仿真，验证了模型的有效性。     

高比例光伏并网下火电机组爬坡压力缓解策略

缓解高比例光伏并网给火电机组带来的爬坡压力,对促进光伏消纳、保障电网安全稳定运行具有重要意义.首先分析了高比例光伏并网下鸭子曲线成因和对火电机组爬坡带来的挑战.然后提出了用光储系统缓解火电机组爬坡压力的策略,搭建了光储系统结构,在目标函数中考虑了火电机组爬坡成本,以综合成本最小为目标,考虑火电机组运行约束、储能约束和网络安全约束,构建了高比例光伏并网下机组爬坡压力缓解数学模型.最后,在IEEE-24节点系统上借助线性规划单纯形法对模型进行仿真验证,仿真结果验证了上述策略的优越性和有效性.上述策略可以有效缓解火电机组爬坡压力,在降低弃光功率、提高光伏消纳水平、减小峰谷差的同时,保障了火电机组的运行稳定性和抗扰动能力,对电网安全稳定运行具有重要工程实用价值.     

消纳大规模风电的电–气互联系统鲁棒区间调度模型与方法

现有的电–气互联系统联合调度模型在利用燃气机组的快速调整能力应对风电波动时,难以考虑到对气网运行约束的影响,同时往往忽略了电转气(P2G)装置进一步消纳风电的能力.为解决上述问题,本文计及燃气机组和P2G装置追踪风电波动提出了一种鲁棒区间调度模型,所提模型在保证风电消纳区间最大化的同时,将优化得到的燃气机组和P2G装置允许出力区间转换为最大、最小进气量场景以进一步校验气网的可行性.为进一步扩大风电消纳区间,本文将AGC机组和P2G装置的风电承担系数作为待优化变量,并对因此引入的非线性项进行松弛处理.最后,通过一种计及再调整的日后校正模型对各个算例场景进行蒙特卡洛模拟,验证了本文模型和方法的有效性.     

烟气再循环与炉膛压力自动控制应用研究

本文针对330MW循环流化床锅炉脱硫系统改为炉外半干法脱硫后,为满足在低负荷时脱硫系统建床所需最小烟气流量而增设的引风机出口烟气再循环调节挡板的动作,引风机入口烟道与再循环烟道的抢风现象,使炉膛压力剧烈波动,提出了炉膛压力前馈控制策略,并实践应用,解决了炉膛压力波动大、引风机过电流运行的情况,为机组安全稳定运行提供了保障。     

大方电厂6kV厂用电系统互联技术研究及应用

某电厂四台机组的启动/备用电源采用外接单电源供电。为解决外接单电源线路故障后,机组会失去备用电源,运行安全风险大,以及机组正常的检修、启动期间,采用外网购电,购电成本较高等问题。通过对6kV厂用电系统多种方式下进行改造可行性研究,提出了三种6kV厂用电系统改造方案,通过对其优点和缺点进行综合技术研讨和方案论证,综合考虑了投资费用、施工条件、设备状况等因素,最终采用1~4号机组6kV 厂用A、B 段分别用电缆与6kV公用C（D）段之间实现并联的方式进行改造。2017年完成6kV厂用电系统的技术改造,经过1年时间的运行,验证了本方案的可行性和优越性。通过改造不仅极大提高了厂用系统运行方式的灵活性、机组运行的安全性和经济性,消除了启备电源停电带来的安全风险,同时实现了运行机组对停运机组的供电,节约外购电量降低运行成本,最大限度减少外购电量。