基于风险预控的多区域电力网络能量–备用联合优化

在电力系统运行中优化备用资源配置,既要考虑其与电能资源的耦合关系,又要实现对于不同类型不确定因素的风险预控,同时统筹协调多控制区域的备用资源,以充分发挥互联电力系统的优势。为此,引入了面向多场景风险预控的"两阶段建模、一体化优化"决策模式,构建了基于风险预控的多区域电力网络中能量–备用联合优化模型,并通过算例分析验证了该模型的合理性与有效性。     

基于分布式固体电储热能量转移的电热联合系统优化调度策略

针对固体电储热(SETS)调度容量受投资成本限制,以及现有分布式固体电储热(DSETS)优化调度方法忽略了不同类型用户能量储存与消耗的时间异步性,导致风电消纳功率减小的问题,提出一种基于DSETS能量转移的电热联合系统优化调度策略。首先,制定电网与DSETS用户之间的调度协议,并对DSETS调度功率实施阶段性电价补贴,增加SETS入网容量。其次,根据调度协议偏差阈值提出等值和增值能量转移策略：等值能量转移,当调度协议偏差阈值为0时,调度转移的DSETS功率约束等于用户需求功率;增值能量转移,当调度协议偏差阈值大于0时,调度转移DSETS功率约束大于用户需求功率,超出用户需求部分的存储热能用于辅助热网调节。最后,利用仿真算例验证所提策略的有效性,与传统DSETS分时电价调度策略相比,所提等值能量转移和增值能量转移调度策略的弃风率分别减小0.5%和1.05%。     

基于分散协同多阶段鲁棒调度的电热联合系统灵活性增强方法

在"碳达峰"的背景下,新能源的渗透率将进一步增加,电热联合系统的灵活性欠缺难以满足日益增长的新能源消纳需求.文中提出了一种基于分散协同多阶段鲁棒调度的电热联合系统灵活性增强方法,相比传统调度方法,可充分发挥多能源储能、电热转换设备等灵活性资源应对风电出力波动的作用.首先,对含多种灵活性资源的电热联合系统进行建模,基于盒...     

考虑储能及碳交易成本的电热联合系统优化调度策略

为减少电力行业发电过程中碳排放对环境的污染、提升风电消纳比例,文章提出了综合考虑储能及碳交易成本的电热联合系统优化调度策略。首先,在分析系统产生弃风原因的基础上,对引入电储能提升系统灵活性进而促进风电消纳的机理进行研究;其次,分析碳交易机制对电热联合系统的影响并建立碳交易成本模型;然后,构建以总成本最低为目标的优化调度模型,综合考虑火电、热电机组运行成本、风电运行维护成本及弃风惩罚费用、储能装置运行成本、碳交易成本及系统各单元约束;在保证系统安全可靠的基础上采用Yalmip/Gurobi对所建模型进行求解;最后,通过算例对比分析,验证了碳交易对电热联合系统能源结构的优化作用,以及在碳交易下,储能的参与对于进一步提升系统新能源利用率和经济环境效益的有效性。     

计及机组组合与线路重构协同的电热联合系统消纳弃风研究

现有文献仅以线路传输功率限制或“热电耦合”约束为单一弃风原因研究电热联合系统的消纳弃风策略,因而仅适用于消纳单种原因产生的弃风。针对这一问题,同时考虑两种弃风原因,研究进一步提高风电消纳的调度策略,提出了一种计及电网线路重构的直流潮流改进算法。在此基础上构建了考虑优化机组组合与线路重构的电热联合系统源网协同调度模型。通过实例仿真,验证了该模型能够根据弃风量大小和弃风原因的不同,通过机组出力优化、机组组合和输电线路重构3种策略的合理选取或组合,同时消纳由两种原因引起的弃风。并且该模型能够在不新增投资的情况下,实现风电消纳最大化。     

计及热网特性的电热联合系统调度方法

电力系统与热力系统协调优化运行是提高风电消纳能力的有效方法。针对热能传输与电能传输不同的特点,进一步研究热网特性对风电消纳的影响。首先结合热网水力模型及其实际热网结构与运行特点,提出了一种热网实用水力模型。然后在建立延时和衰减等热网特性方程及电热耦合模型基础上,构建了计及热网特性的电热联合系统调度模型。该模型不仅方便考虑延时和衰减等热网热性,而且不需解算热网水力模型,简化了约束条件,编程简单。算例分析表明,热网特性对电热联合系统优化调度结果及风电消纳率影响较大,延时特性有利于风电上网,而衰减特性则对风电上网不利。     

交互能源机制下多区域综合能源系统能源共享协同调度

能源共享需求下多区域综合能源系统存在集中调度决策变量多、约束复杂、区域主体信息隐私难以保护,以及传统分布式算法收敛不光滑、收敛速度慢等问题。为此,设计了交互能源机制下地区系统运营商进行多区域能源管理的框架,建立了考虑新能源不确定性的能源共享日前调度随机优化模型,并构建了基于绝对值函数线性化的代理增广拉格朗日松弛算法进行求解。基于所提模型和算法,地区系统运营商根据各区域提交的初始供求信息制定区域间的交易价格,各区域以运行成本、碳排放成本、弃光成本最小为目标优化设备出力和能源交互量,并进行迭代出清。算例结果表明所提模型能够有效提升区域运行效益,提高新能源消纳,且所提算法较常用分布式算法在求解速度和求解质量方面更具优越性。     

计及风电备用风险的电力系统多目标混合优化调度

风电功率不确定间歇波动给电力调度带来了困难。如何合理考虑风电备用风险,一体化制定经济发电与旋转备用计划,并使节能减排等指标满足期望水平,是亟待解决的问题。定义了一种以风电功率间歇波动引起系统备用紧张程度为指标的规范化风电备用风险,建立了一种同时计及风电功率间歇波动对系统上调和下调备用的风险影响、一体化制定经济发电与旋转...     

考虑温控负荷需求响应的电热联合系统多阶段鲁棒调度方法

在发展新型电力系统的背景下,间歇性新能源占比不断增加,对电热联合系统的灵活性提出更高要求。提出了一种考虑温控负荷需求响应的电热联合系统多阶段鲁棒调度方法。首先建立考虑电热转换设备、温控负荷等多种灵活性资源的电热联合系统模型,并提出虚拟储能的概念对温控负荷进行建模。然后,将风电出力预测误差建模为盒式不确定集,以燃料成本、弃风惩罚、需求侧补偿综合成本最低为目标函数,提出了电热联合系统的多阶段鲁棒调度模型,在每一调度时段,均可根据风电的观测值,以最小化当前及后续时刻的总成本最大值为目标,调整后续调度计划,并通过鲁棒对偶动态规划算法求解该模型。最后,通过算例验证了所提方法的有效性。     

考虑碳捕集和风电出力不确定性和电热联合系统多阶段鲁棒优化的低碳调度

为实现电力低碳化、促进可再生能源并网消纳,需要系统运行实现低碳、经济、稳健的三角平衡。因此,提出了一种考虑碳捕集和风电出力不确定性的电热联合系统多阶段鲁棒优化的低碳调度方法。首先对考虑碳捕集、温控负荷等多种灵活资源的电热联合系统进行建模,然后将风电预测误差通过盒式不确定集进行刻画,考虑碳配额与碳交易收益,提出电热联合系统的多阶段鲁棒优化的低碳调度模型。模型可根据每一时段的风电实际出力做出调整,从而使后续时刻的经济、低碳综合成本最小化。再通过鲁棒对偶动态规划算法求解该模型。最后,通过算例验证所提模型在提升电热耦合系统低碳经济水平方面的作用。     

计及调度一致性的含风电系统备用容量优化分配

针对风电并网后可能造成的备用转移问题,为兼顾市场公平性提出一种备用容量分配优化决策方法。计及风功率及负荷误差并考虑备用的节煤效益和系统网损因素,以折算煤耗和机组煤耗作为综合煤耗,推导并引入机组备用调度一致性约束,构建风电接入后的系统最优备用分配模型。定义备用有效调整率、时段有效调用率和备用预警指标,比较计入备用调度一致性约束前后的系统网损和综合煤耗、火电机组出力调整次数和实际有效率,分析不同风电比例场景下备用安全和算法性能。以IEEE-RTS24系统为算例,验证了所述算法在解决机组间备用转移、减少机组调整次数、提高机组出力调节有效率和保证市场公平性上的有效性,为调度员灵活调度提供了参考。     

计及多能共享的互联微能源网的分布式协同优化调度

微能源网是能源互联网末端的微型综合能源系统,对提高可再生能源发电消纳率、实现碳减排的目标具有支撑作用,其运行效率常受制于可再生能源发电的不确定性和多能耦合的协调调度。在此背景下,提出一种计及多能共享的互联微能源网两阶段协同调度模型：第1阶段考虑可再生能源发电出力的不确定性,建立计及多能共享的互联微能源网的能量管理模型,实现互联综合能源系统的多能协同管理;第2阶段建立基于非合作博弈的共享能源价格出清模型,利用广义纳什均衡确定共享能源的交易结算。采用交替方向乘子法对上述两阶段优化问题进行分布式求解,可有效保护微能源网主体的信息安全和隐私。最后,采用算例对所提方法的可行性和有效性进行验证。     

含附加热源和需求响应的电热联合系统运行优化

为缓解供暖期弃风高发问题,从解耦供热机组“以热定电”约束、提高电网调峰能力角度出发,文中提出考虑附加热源与需求响应的电热联合系统优化调度模型。系统中储热和电锅炉作为附加热源共同作用以降低机组热电耦合关系,并且在系统负荷侧通过需求响应增强电网调峰能力。以最低运行成本为目标综合考虑弃风惩罚成本、需求响应成本及系统内各单元约束建立电热联合系统调度模型。通过遗传算法进行求解算例,对比分析了系统在传统的热电联产、仅考虑需求响应、系统中引入附加热源、含附加热源-需求响应联合运行4种不同调度方式下的风电消纳效果。分析结果表明,所提方法的风电消纳能力最优且具有最佳经济性。     

考虑资源共享的区域互联系统分布式调度

随着风电的大量接入,传统的联络线交易模式将会导致严重的弃风现象,因此提出了一种基于发电资源和备用资源共享的分布式协调调度方法.首先通过联络线电力曲线可调和备用互济的方式来促进风电的消纳,进一步实现各区域发电资源的有效利用;然后以备用互联的方式来平抑源荷不确定性导致的预测误差;最后建立基于联络线功率和备用交互的分布式调度...     

计及弹性恢复的区域综合能源系统多目标优化调度

在能源互联网发展的背景下,区域综合能源系统成了高效清洁的终端用能载体。基于电-气-热多种能源耦合的系统框架,分析了区域综合能源系统的运行经济性,并计及潜在自然灾害的威胁,针对区域综合能源系统面临灾害的弹性恢复能力和系统运行经济性之间的矛盾问题,提出了一种多目标优化调度方法。通过多目标加权模糊规划的方法,对潜在自然灾害下提升恢复力造成的运行成本增加和系统整体运行经济性进行协调。最后,经算例验证所提多目标优化调度方法的可行性,通过结果分析证明牺牲一定的运行经济性可以有效增强区域综合能源系统应对自然灾害的恢复力。     

含风电场的发电系统旋转备用优化调度模型研究

为研究风电的随机性和间歇性对电力系统调度计划中旋转备用的影响,建立风电预测偏差的概率密度函数,将正态分布与拉普拉斯分布联合,拟合风电预测偏差的概率分布。在处理风电预测与负荷预测的不确定性因素时,基于置信度确定了系统需要增加的旋转备用容量,并在此基础上建立旋转备用优化调度模型。通过算例仿真分析,表明置信度可作为调整系统经济性与可靠性的平衡因素,且文中模型的经济性优于传统等备用调度模型。     

考虑采暖建筑用户热负荷弹性与分时电价需求侧响应 协同的电热联合系统优化调度

电热联合系统中电、热负荷在峰谷分布上存在互补特性,考虑电、热负荷的互补特性实施电热联合系统优化运行可以有效增强系统调峰灵活性,缓解电热强耦合造成的弃风。为此,研究了考虑采暖建筑用户热负荷弹性与分时电价需求侧响应协同的电热联合系统优化调度问题。阐述了电、热负荷协同促进风电消纳的机理。根据电、热负荷特性分别建立采暖建筑用户热负荷弹性模型以及分时电价需求侧响应模型,并以此为基础建立电、热负荷协同响应模型。将负荷模型纳入调度模型,构建考虑负荷协同优化的电热联合系统日前调度模型。算例分析表明,采暖建筑用户热负荷弹性与分时电价需求侧响应的协同可有效提升系统运行经济性并促进系统风电消纳。     

计及分布式需求响应的多微电网系统协同优化策略

在清洁能源高渗透态势下,多微电网系统协同优化成为促进清洁能源高比例消纳的有效手段,合理的分布式需求响应机制对于进一步提升清洁能源利用水平具有重要研究价值。因此,提出一种计及需求响应的多微电网协同优化机制,建立需求响应资源自主竞价模型,实现分布式需求响应。首先,考虑到需求响应补贴合同的激励特性,构建微电网自治优化调度模型,制定电力供需计划和需求响应策略。其次,各微电网参考历史成交信息,以预期效益最大为目标制定需求响应资源竞价策略。再次,为实现经济高效的分布式需求响应,在日前阶段引入双向拍卖机制搭建需求响应资源端对端匹配框架。最后,通过算例验证了所提机制能实现需求响应资源分布式交易,提升多微电网系统整体经济性,并有效促进清洁能源消纳。     

计及备用容量优化配置的风火联合随机经济调度模型

风电的随机波动性对电力系统的安全造成了严重的影响,备用容量能够起到降低风电入网风险的作用。在风电全额入网的前提下,考虑风速和负荷预测误差的概率特点,以置信水平确定旋转备用需求,以最大负荷的10%确定事故备用需求,在此基础上采用bootstrap抽样法,提高置信区间的估算精确度。将发电成本与备用成本计入目标函数,建立风电和火电联合运行的随机经济调度模型,并对模型中整数变量进行处理,以降低求解难度。通过算例求解,分析了不同时段各机组承担的发电和备用任务情况,以及不同置信水平下的经济性。     

计及电动汽车接入电网的备用服务多目标竞价优化

研究了电动汽车接入电网(V2G)提供备用服务与备用资源的优化配置问题。首先,建立了V2G备用服务的市场交易机制,并提出一种能够准确估计V2G备用服务实时可调度容量的等效变换方法。然后,以机会约束规划反映负荷波动、发电机停运、V2G出力偏差等随机性因素,构建了考虑备用经济性、可靠性及碳排放的多目标竞价模型。接着采用交互式决策方法处理该多目标优化问题,并结合随机模拟与改进粒子群算法进行求解。最后,进行了仿真分析,仿真结果证明了所提等效变换方法与备用服务多目标竞价模型的有效性。