风电—抽水蓄能联合日运行优化调度模型

基于日前负荷预测和风电出力预测,研究了风电—抽水蓄能联合日运行的优化方法,提出了电网消纳风电出力的新模式。以风电—抽水蓄能联合运行的效益最大化为目标,考虑抽水蓄能机组的启停限制和发电—抽水工况转换限制,以二次约束表征机组启停约束和抽水蓄能电站运行工况约束,建立了含全天96个时段的混合整数规划模型,并采用商业优化软件求解。基于实际抽水蓄能电站参数设计了算例系统。测试结果表明,抽水蓄能电站与风电场配合可大大降低风电出力随机性对电网运行的负面影响,经济和社会效益显著。     

风电-抽水蓄能联合运行优化模型

风电出力具有波动性和反调峰特性。一方面,风电出力的随机性波动使得电网的安全性和可靠性受到挑战,另一方面,风电出力曲线与负荷曲线并不匹配,电力市场环境下峰谷电价实施后,风电场运行的经济性受到冲击。从风电场运行的角度出发,将风电场和抽水蓄能电站联合调度,建立了风蓄联合运行效益最大和风蓄联合出力波动方差最小的多目标优化调度模型。建模计及抽水蓄能电站的启停成本,模型求解中采用归一化的多目标处理策略。通过与风电场单独运行的结果对比进行算例分析,验证了抽水蓄能电站在提高风电场运行效益以及风电接入能力方面的优势,也证明了该多目标模型的可行性和有效性。     

风电-抽水蓄能联合系统的优化运行研究

抽水蓄能和风力发电互补系统可以有效抑制风电功率的波动,为电网提供优质电能。为了确定各时段的风力发电机和抽水蓄能电站的出力状态,实现优化控制,文中从经济效益、电能质量和综合效益3个角度建立了优化模型,并利用遗传算法进行仿真计算。仿真结果表明:经济效益模型可以实现最大经济效益运行,对风电波动有一定抑制作用;电能质量模型可以使互补系统的输出功率平滑,输出功率标准差很小,但是经济效益会下降;综合效益模型考虑了电能质量的约束条件,在满足电能质量要求的前提下,实现最大经济效益运行,是综合考虑电能质量和经济效益后的一种优化运行策略。     

计及风电出力不确定性的抽水蓄能-风电联合优化调度方法

研究适用于风电大规模接入系统的抽水蓄能-风电联合运行优化调度方法对于系统的安全稳定运行具有十分重要的意义。结合风电场及抽水蓄能电站的运行特性,提出了一种计及风电出力不确定性的抽水蓄能-风电联合优化调度方法。利用风险约束理论来描述风电出力的不确定性,将抽水蓄能作为一种平抑风电出力波动性的手段纳入到调度体系之中,以此为基础,研究构建了一种计及风电出力不确定性的抽水蓄能-风电联合优化调度模型,并提出了一种基于改进离散粒子群算法的模型求解方法。基于10机算例的仿真验证了所提方法的正确性和有效性,结果表明,与传统调度方法相比,该方法可以有效提升系统的经济效益。     

基于效益分析的抽水蓄能电站运行工况优化调度

对抽水蓄能电站的经济运行分析,主要采用等效替代法和随机生产模拟法,对电站日常运行中静态效益的主要部分：容量效益和削峰填谷效益进行了分析,并结合宁波奉化溪口抽水蓄能电站的实际运行,对如何在库容约束下达到静态效益的最大化运行进行了实例计算,得出抽水蓄能电站的日出力运行工况表。计算结果在宁波电网实际调度运行中得到应用,证明了其实用性和有效性。     

基于效益分析的抽水蓄能电站运行工况优化调度

对抽水蓄能电站的经济运行分析,主要采用等效替代法和随机生产模拟法,对电站日常运行中静态效益的主要部分:容量效益和削峰填谷效益进行了分析,并结合宁波奉化溪口抽水蓄能电站的实际运行,对如何在库容约束下达到静态效益的最大化运行进行了实例计算,得出抽水蓄能电站的日出力运行工况表.计算结果在宁波电网实际调度运行中得到应用,证明了其实用性和有效性.     

风电-光伏-抽水蓄能联合优化运行模型建立与应用

风电、光伏发电出力具有随机波动性,与电力系统用电负荷特性呈现较大差异,对电网调峰能力提出较高要求。抽水蓄能电站运行灵活,启停速度快,配合风电、光伏采取合理的运行方式可以有效缓解系统调峰压力,提高系统对风电、光伏的消纳能力。以风电-光伏-抽水蓄能联合出力曲线跟随系统负荷特性曲线为目标,以抽水蓄能机组发电与抽水工况下的出力特性、上下水库库容、电力电量平衡为约束条件,建立了风电-光伏-抽水蓄能电站联合优化运行模型。对河北省丰宁抽蓄电站调节风光出力的案例进行分析,对风光出力在常规情景与极端情景分别进行了模拟,验证了模型的有效性。     

风电-抽水蓄能联合运行系统的可行性研究

由于自然风存在随机性和不稳定性等特点,因此大比重风电直接输入电网可能对电网安全稳定经济运行带来潜在风险。构建了一个含风电—抽水蓄能联合运行系统的小型模拟电网,并对其拟定了一个风电—抽水蓄能联合运行方案,然后在最大化利用风电的目标下,建立了该方案的经济运行计算分析模型,经对该联合运行系统与普通风电系统的比较计算分析,验证了模拟方案和计算模型的正确性,同时证明了风电—抽水蓄能联合运行系统是最大化开发利用风能资源的有效途径,具有可观的经济效益和社会效益。     

基于抽水蓄能的含高比例风电农业配电网优化调度

对于含高比例风电的并网型农业配电网,如何在满足农业用电负荷和灌溉用水负荷的基础上,优化调度各类设备以应对不确定性风险及平抑随机波动性等具有重要的研究意义。通过构建评估风电不确定性的功率不足期望指标,提出一种基于抽水蓄能的水-电耦合农业配电网风险规避优化调度方法,提高农村地区电能分配与使用效率,实现农业配电网安全稳定运行。利用进化捕食策略算法对含复杂等式约束与不等式约束的水-电耦合农业配电网优化模型进行仿真计算,结果表明所提出的方法能够有效地规避不确定性风险,提高风电的利用效率,平滑系统净负荷曲线。     

风电–火电–抽水蓄能联合优化机组组合模型

大规模间歇式能源出力的不确定性给电网的安全经济运行提出新的挑战,研究间歇式能源接入下的多源联合优化机组组合模型对提高电网运行的安全性和促进间歇式能源的消纳具有重要意义。基于对风电不确定性及抽水蓄能运行机理分析,采用置信区间法进行风电不确定性建模,并提出新的系统调节能力约束,从而建立了考虑风电不确定性影响及抽蓄水头变化影响的联合优化机组组合模型。采用6节点系统验证模型的有效性,研究了抽蓄容量及置信区间选择对发电成本、机组组合及其可靠性的影响。结果显示,风电、火电装机不变的情况下,要保证机组组合的可靠性达99%以上,抽蓄发电装机占比分别为5.6%和10.5%时,与无抽蓄时相比可以分别减少16和17个开机时段,发电成本可以分别降低4.6%和6.8%。通过算例的论证,表明该机组组合模型能够实现多元能源的协调优化和给定置信区间内的风电的有效消纳。     

风电-抽水蓄能联合系统综合效益评价方法

面对大规模风电并网运行时接入容量受限、弃风量大的情况,通常的做法是考虑利用储能系统来提高电网接纳风电能力,但如何评价其整体效益是必须解决好的问题。为此分析了抽水蓄能系统的投资成本、经济效益及其运行约束,揭示了风电-抽水蓄能联合系统综合效益和储能容量之间在地区电力系统最优化运行条件下的随动机理,建立了求取综合效益的数学模型,提出了综合效益的评价方法。该方法基于相互匹配的火电机组出力曲线、风功率曲线和电网负荷特性,结合火电机组装机情况,并利用系统频率与负荷或发电变化之间的关联关系,量化分析了抽水蓄能系统的容量、运行年限、成本、收益等因素的变化对综合效益和风电接纳容量的影响。实例分析表明文中所提评价方法是有效的。     

基于适应度函数的抽水蓄能优化调度

针对包含抽水蓄能机组、风电、核电的电力系统,建立以总运行成本最小化为目标的联合调度优化模型,提出一种新的基于适应度函数的求解算法。研究结果表明,抽水蓄能机组的削峰填谷效果很好,能降低电力系统总成本和碳排放成本,最大可使其分别降低1.212% 和60.456 %;且当抽水蓄能机组传输容量宽裕、风电等机组传输容量受限时,抽水蓄能机组的削峰填谷效益最好,系统总成本和碳排放成本最低。     

风电-储能联合日运行优化调度模型

以风电-储能联合运行的总收益最大为目标,建立了考虑联合出力惩罚约束的风电-储能联合日运行优化调度模型。通过引入辅助的连续变量和0-1变量及相关约束,将联合运行优化问题转化为混合整数线性规划问题,最后通过调用GAMS软件中的CPLEX对模型进行求解。并分别分析了不同场景下的风电场独立运行和风-储联合系统运行的经济性。算例结果表明,风电场和储能装置联合运行可降低风电出力波动对系统运行的影响,具有较好的经济性,同时验证了所建模型的合理性及方法的有效性。     

抽水蓄能电厂日前联合优化调度策略研究

从日前计划安排方面对多抽蓄电厂的协调优化调度进行了探讨,提出了基于发电进度因子的多抽水蓄能电厂日前计划协调优化方案,为多抽蓄电厂的协调优化调度提供技术支持。基于南方电网实际运行数据的仿真结果验证了本文所提算法的有效性。     

我国风电与抽水蓄能联合优化技术获得突破

由南瑞集团有限公司牵头承担的国家863计划课题“智能电网关键技术研发（二期）”--“大规模风电与大容量抽水储能在电网中的联合优化技术”项目通过国家科技部组织的验收。     

风电-抽水蓄能-供热联合优化运行——以蒙西为例

风电因为其随机性和不稳定性等特点使得风电无法实现大规模的并网而产生弃风,而抽水蓄能电站具有的良好“削峰填谷”能力,能够消纳过剩的风电。本文以供热季弃风现象尤为严重的蒙西地区为例,基于蒙西电网和呼与浩特抽水蓄能电站的实际数据,建立风电-抽水蓄能-供热联合运行的优化模型。通过研究对比结果发现在风电和抽水蓄能联合的基础上再加以蓄热电锅炉对风电进行进一步的消纳,既能提高风能的利用率减少弃风,又能解决煤炭供热污染物的排放问题,缓解化石能源资源短缺问题。     

计及弃风成本的含抽水蓄能电力系统随机优化调度

针对风电入网的消纳难题,提出了抽水蓄能参与调峰的数学模型。将弃风成本作为经济指标之一,风速和负荷作为不确定变量,建立了风电-火电-抽水蓄能随机规划模型。处理机会约束条件时,提出以bootstrap抽样法估计置信区间,以提高精确度。在IEEE 30节点系统上进行仿真测试,对不同风电和抽水蓄能装机容量情况下的经济性进行分析。结果显示：风电装机容量由300 MW增加到400 MW时,弃风成本升高,系统对抽水蓄能的容量和备用容量需求也随之增加;当风电装机容量达到400 MW时,将抽水蓄能容量提高到90 MW,相比于无抽水蓄能参与调度的情况,能够节约经济成本约5%左右,且参与启停调峰的火电机组由2台减少到1台。算例表明针对不同装机容量的风电,合理地配置抽水蓄能容量,多元协调配合进行调峰,才能实现低成本消纳风电的目的。     

抽水蓄能机组的效益分析

抽水蓄能机组的经济效益可从静态效益和动态效益两方面进行分析,但因动态效益完全掺和在电力系统中,单独分析则难以定量。本文试图以火电机组煤耗以及国外有关蓄能机组动态效益分析中的比例关系进行替代计算,来说明抽水蓄能机组的经济效益是一个可观的数值。     

热电联产与风电机组联合运行滚动优化调度模型

我国北方地区电力过剩、热力紧缺、电网弃风率高等问题凸显,为提高运行经济性,提出一种结合热电联产机组与风电机组联合运行滚动优化调度方法。针对风电等可再生能源出力存在较强波动性的现象,提出滚动修正的策略,并与单次预测结果进行了对比。同时,给出了优化调度的模型,利用智能单粒子算法将不同类型机组化作不同子矢量进行优化,较传统粒子群算法寻优能力更强。引入分布式电力驱动热泵用于改善热、电负荷布局,能够有效改善可再生能源弃电问题。所提出模型和策略在IEEE30节点系统算例中得到验证。     

抽水蓄能机组运行工况代码的优化

针对河北张河湾蓄能发电有限责任公司1号机组由抽水工况转抽水调相工况过程中出现的停机问题,从差动保护动作的原理和工况信号两方面进行分析,认为工况转换时送给保护的工况信号叠加是造成保护误动停机的原因,并提出优化机组工况代码的解决措施.