基于改进粒子群算法的风光水互补发电系统短期调峰优化调度

风光水互补发电系统优化调度需要考虑风光电源的间歇性及波动性,同时还要处理梯级水库复杂的水力联系及不同电源之间的电力联系,因而建立风光水互补发电系统短期调峰优化调度模型,并采用粒子群算法进行求解,针对粒子群算法的早熟及后期收敛速度慢等问题,从惯性因子和种群拓扑结构两方面对粒子群算法进行改进,并对福建省电力调控中心管辖的12座常规水电站、木兰溪1座抽水蓄能电站、31座风电场、5座光伏电站组成的风光水多种电源互补系统进行数值分析。结果表明,所建模型能较好地实现对电网负荷的削峰填谷,所提算法显著提高了求解效率和求解质量,是一种解决风光水互补发电系统短期联合优化调峰调度实用性很强的有效算法。     

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。     

计及调峰能力差异性的系统多源优化调度

针对电力系统调峰能力、负荷及新能源出力的显著性差异,分别建立新能源全额消纳和消纳量最大化两种优化调度模型。前者系统调峰能力强、负荷量大,新能源按预测值消纳,火电承担基荷,水电根据风电、光伏和负荷的波动优化调整;后者适用调峰能力较弱情形,优先以新能源弃电量最少为优化目标,并结合运行成本最优,建立多源互补优化模型。针对传统非支配遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解优化模型存在计算速度较慢,种群多样性较差等缺陷,提出基于正态分布交叉算子和动态变异算子改进的NSGA-Ⅱ算法,改进后的算法的计算速度和收敛性能均显著提升。算例仿真表明两种模型应对不同的调峰情形时,同时兼顾运行经济性和新能源消纳最大化,可作为大规模新能源并网后日前调度方式安排的依据,具有理论意义和实践价值。     

基于抽水蓄能电站的风光互补发电系统容量优化研究

针对风光互补抽水蓄能电站各部分容量之间的关系,给出了一种基于改进粒子群算法的最佳容量的优化设计方案。通过对抽水蓄能模块的建模分析,建立风光互补抽水蓄能电站容量配置的优化模型,给出相应容量配置要求。研究结果表明,文中互补开发方式可以解决单一发电系统存在的弊端,提高发电效率,具有很好的实际应用价值。     

基于改进PSO的独立风光系统混合储能容量优化研究

为了提高独立风光系统的供电可靠性,应为其配置储能系统。但目前储能装置的成本高,故应合理地配置储能系统容量。以计及储能寿命的整个储能系统工程使用年限内的总成本作为目标函数,以不同类型储能各自补偿频段的分界频率作为优化变量,以负荷缺电率(LPSP)、能量浪费率(SPSP)及储能的荷电状态等为约束条件,并采用改进粒子群算法求解该模型。最后,通过分析算例结果,验证了该优化模型与算法的正确性和有效性。     

基于火电分级调峰深度的西南水电跨省消纳空间分析

准确掌握受端电网清洁能源消纳能力,是实现清洁能源从富集区外送、跨网消纳的先决条件。在考虑送受电双方清洁能源消纳的基础上,以受端电网调峰火电机组为优化对象,建立了受电区外购电最大接纳空间测算模型。以某实际电网为算例,将火电调峰深度作为衡量电网调峰能力指标,以5%为梯度,设置了调峰深度40%~75%,共8个场景,测算了8种场景下西南水电最大消纳空间。结果表明：随调峰深度的逐渐增加,受端电网水电可接纳量增加,剩余负荷标准差较原始负荷显著下降;当火电调峰深度达到70%时,电网接纳能力达到最大。研究结果可为西南水电跨省消纳及后期辅助服务市场设计提供参考。     

计及风光消纳的能源互联系统经济优化

基于微网用户愿意参与需求响应以及多微网可进行能源互联的前提下,建立了既可提升风光消纳率又可降低微网运行费用的双层优化模型。首先,建立能源互联系统中所有微网的总日运行费用模型;其次,建立多微网互联系统风光消纳模型,从而构成双层优化模型;然后,利用宽容分层序列法对双层模型进行求解;最后,通过Shapley分配对微网构成的联盟日运行费用进行重新分配,以保障每个微网能够从合作中获得一定的收益。算例结果表明,所提方法可降低各微网的日运行费用,还可有效提高微网对分布式电源的消纳率。     

基于HOMER和SA-PSO算法的风光氢储系统的优化匹配

优化匹配是风光氢储系统在一定经济约束下安全可靠运行的关键和基础。以某通信基站为供电对象,以系统最小成本支出和最大负荷支撑为优化目标进行配置。首先利用HOMER模拟得到总净现成本最低的配置方案;然后将HOMER优化结果输出来初始化粒子群,以负荷缺电率为目标函数,采用基于轮盘赌输策略的模拟退火粒子群算法进行求解,得到兼具经济性和可靠性的最优配置组合,同时验证了风光氢储系统的优越性;最后依据风光资源不同将河北省分为四类典型地区,利用所提算法求取各个地区的系统最优化配置组合。结果表明,与其他地区相比,第一类地区能以最低成本的容量配置满足系统可靠性的要求。     

风光互补发电系统混合储能系统容量优化方法研究

风光互补发电系统受风光资源影响发电功率波动较大,配置适当的储能系统可提高新能源发电的消纳能力和电能质量。针对风光互补发电系统储能容量优化配置问题,将运行投入成本作为优化目标,提出以抽水蓄能为基础,蓄电池和超级电容参与的混合储能系统模型。该储能模型以跟踪负荷曲线作为平抑目标函数,利用集合经验模态分解和滑动平均法,对抽水蓄能机组、蓄电池和超级电容设备进行功率分配。建立了风光发电系统模型,利用带免疫的粒子群算法对储能配置容量进行寻优求解。计算结果表明,所提基于抽水蓄能的混合储能容量优化模型,对发电系统输出功率波动情况改善明显,电能消纳能力和运行经济性有所提高。     

基于供热系统热惯性供热机组短时深度参与电网调峰及风电消纳研究

针对我国供热机组占比高的北方寒冷地区特别是东北地区的电网,在冬季供暖期间存在严重弃风的问题,提出了利用供热系统的蓄热特性,供热机组短时深度参与电网调峰及风电消纳的方法,并建立了供热系统热惯性数学模型和含供热系统热惯性供热机组短时深度参与电网调峰及风电消纳的数学模型。结合案例的详细计算说明了配合电网在用电高峰时段,采取供热机组对建筑物提前蓄热的办法,蓄热时间为6. 44 h,在电网低负荷时,供热机组降适当减少供热量进而减少电负荷,利用建筑物和热网的蓄热量满足供热要求,放热时间为8. 26 h,从而获得更加深度调峰容量空间协助电网度过低谷并消纳风电等可再生能源,具有可行性和可操作性。供热机组按最小抽汽量114. 3 t/h运行时,每台机组可为风电并网增加约162. 96 MW的容量。     

考虑风光不确定性的电力系统概率潮流计算

针对概率潮流计算中采用蒙特卡罗算法而导致精度低、操作性复杂的问题,提出了一种基于改进拉丁超立方的蒙特卡罗法的概率潮流计算方法,按照样本在变量概率密度分布中所反映出的重要程度进行采样,得到的样本均值不变且方差较小。在含风电与光伏的IEEE-30节点系统概率潮流计算中的结果表明：该方法能更好地反映概率潮流计算中随机变量的数字特征,提高蒙特卡罗法的计算精度,降低随机函数尾部特性造成的误差,从而具有较好的工程实用价值。     

大规模风电接入对宁夏电网调峰的影响研究

宁夏风电装机增长迅速,随着大规模风电的上网发电,风电有功出力的随机性、间歇性对电力系统调峰的影响日益增大.文章分析了宁夏电网网架结构、负荷以及电源特性.结合宁夏电网2012年实测数据,直观显示了宁夏电网风电出力在不同时段的波动特性,分析了大规模风电接入对宁夏电网调峰能力的影响.文章还评估了宁夏电网2013年典型运行方式下风电接纳水平.结合上述研究结果,文章提出了改善大规模风电接入后宁夏电网调峰能力的方法.     

计及光伏的配电网多级无功联动协调优化

考虑到主动配电网具有多级管控的特点,建立了主动配电网综合无功多级优化模型。考虑到分布式光伏波动性对电网无功的冲击和本身具备的无功调节能力,建立计及光伏的配电网四级无功调节策略。一方面充分利用传统电容器无功补偿方式的补偿能力,一方面充分考虑光伏电站的无功和有功调节能力,建立综合考虑电网运行质量和DG运行情况的四级调压无功优化模型。基于改进的IEEE33节点算例进行了仿真,仿真结果表明：所提出的模型和策略充分利用了主动配电网内分散的调压资源,有效减少了电容器补偿装置动作次数,并改善了配电网电压水平。     

考虑需求侧响应的风电并网系统旋转备用优化

随着新能源的快速发展,风电并网的规模逐渐扩大,由于风电出力的不确定性,风电消纳已成为新能源发展的主要挑战。考虑常规机组同时参与主辅市场,并融入需求侧资源可中断负荷及用电激励参与辅助服务市场,建立源荷协调的双层优化模型。上层模型以发电成本和弃风成本最小为优化目标,确定常规机组出力和风电计划出力;在上层优化结果基础上,下层针对常规机组调峰能力不足导致的弃风和失负荷情况,考虑用电激励和可中断负荷为备用资源,建立以发电侧旋转备用成本、用电激励成本、可中断负荷成本及失负荷损失和弃风损失的条件价值风险最小为目标的优化模型,得到旋转备用容量优化购买量。以修正的IEEE 6机30节点系统进行算例研究,仿真结果表明所建模型能有效提高系统经济性及风电消纳水平。     

考虑风电消纳的风-蓄联合系统N-1安全校正方法

当前风-蓄联合系统优化调度模型未整体考虑电网的N-1安全,导致支路过载风险急剧增加。基于此,提出了一种考虑风电消纳的风-蓄联合系统N-1安全校正方法。该方法建立了抽水蓄能电站的连续可微模型,基于两步评估法辨识系统N-1故障下的高风险过载支路并形成高危风险集,推导出考虑基态和N-1故障下的安全约束,以各类发电机和负荷有功调整量最小为目标函数,建立了消除支路有功越限的N-1安全校正模型。目标函数中,以过载支路对风电机组的有功灵敏度作为趋势指标,动态调整各控制量的调整优先级,在充分挖掘系统内各机组的潜能、消除系统安全隐患的情况下,尽可能减少电网弃风。以IEEE57节点标准系统为算例,采用线性规划方法对模型求解,测试结果证明了所提方法的有效性和正确性。     

计及风电功率相关性的微电网日前随机优化调度方法

随着碳中和目标的提出以及分布式可再生能源的发展,微电网作为未来集成清洁能源的有效载体受到广泛关注.风电等可再生能源的随机性和间歇性给微电网的经济调度带来挑战,为了减少不确定性的影响,基于数据驱动的条件正态Copula函数对风电预测误差的时间相关性及其与日前预测值的条件相关性进行建模,通过K-means聚类得到给定的日前...     

基于调峰能力分析的电网风电接纳能力研究

风资源作为一种特殊的能源,使得风力发电具有间歇性、随机性等特点。文章以2010年陕西电网调峰裕度分析为基础,分析了陕西电网2010年风电接纳能力,以风资源较为丰富的榆林电网为例,在省网接纳风电能力研究的基础上,结合相关工程电气计算结果,给出了2010年榆林电网风电接纳规模。     

大规模风电接入对福建电网调峰的影响

福建省风资源丰富,可供风电开发的场址较多,风电在福建电网中所占比重不断提高。大规模的风电并入电网后,风电出力的随机性和间歇性对电力系统调峰的影响将日益增大。目前对该影响的研究多集中在内陆风电,沿海风电研究相对较少。介绍了风电出力对系统负荷峰谷差的影响机理。结合福建电网的实际负荷数据,分析福建电网的月负荷特性和日负荷特性。在此基础上,结合福建已投沿海风电近三年的实际出力数据,利用数理统计和概率分析的方法,对大规模风电接入对福建电网负荷峰谷差的影响大小及影响的概率分布规律进行研究。分析结果对福建电网风电规划、电网调度等具有意义。     

考虑调峰与储能特性的抽蓄电站服务电网综合评价

在“双碳”总目标的引领下,新能源进入高速发展阶段,但其随机性和不稳定性给电网带来影响,需要配备大规模可灵活性调节的储能进行保障。抽水蓄能作为电力系统的主要调节电源,在促进新能源消纳、调峰、储能等方面发挥着重要作用;而综合评价抽蓄电站服务电网的能力,对于引导抽蓄电站合理运行和布局,以更好地发挥其作用具有重要意义。传统的抽水蓄能评价模型无法量化评价抽蓄的储能和促双碳的作用,该文提出了一种考虑调峰与储能特性的抽蓄电站服务电网综合评价方法。针对抽水蓄能调峰和储能的特点及其对双碳的促进作用,提出相关指标,建立抽蓄电站综合评价指标体系;由属性层次模型确定各层次指标的权重,引入物元可拓理论构建考虑调峰与储能特性的抽蓄电站服务电网综合评价模型;通过实例对所采用的综合评价模型进行验证分析。研究结果量化了抽蓄电站的储能和促双碳作用,可为“双碳”背景下抽水蓄能的综合评价提供支撑。