泛在电力物联网下虚拟电厂的研究现状与展望

可再生能源的规模化接入与应用是泛在电力物联网的基础性特征之一,其固有的不确定性一方面会给电网的安全稳定运行带来影响,另一方面导致其无法直接加入电力市场运营。虚拟电厂作为一种多能源的聚合模式,可对分布式可再生能源进行协同控制,并以一个集合体的形式参与电力市场,对于实现泛在电力物联网建设内容中提升电网安全经济运行水平以及促进清洁能源消纳具有重要意义。国内外对虚拟电厂的研究由来已久,欧洲FENIX项目虚拟电厂以实现分布式电源可靠并网和电力市场运营为目标,而北美的虚拟电厂主要基于需求响应计划,所以虚拟电厂聚合了大量可控负荷。在中国,国网冀北电力公司虚拟电厂示范工程兼顾考虑"源–网–荷–储"的互动,将泛在可调资源聚合为可与电网柔性互动的互联网电厂。在此基础上,首先分析了虚拟电厂在协调控制、优化调度、参与电力市场交易3个方面的研究现状。虚拟电厂的协调控制对象主要包括各种分布式电源、储能系统、可控负荷以及电动汽车,协调控制方式主要分为集中式控制和分散式控制。在集中式控制下,虚拟电厂的全部决策由中央控制单元制定;在分散式控制下,虚拟电厂的决策由各个代理系统取代。虚拟电厂的优化调度是指在满足各机组出力约束和网络约束的前提下,以收益最大化、运行成本最小、碳排放最小为目标,对自身内部多个电源的容量配置或出力进行优化调度,或者将虚拟电厂作为一个整体参与电网调度。此外,虚拟电厂利用其先进的通信技术在参与电力市场交易时能够快速响应市场电价变化、负荷需求变化,对促进电力市场自由化、增加市场灵活度、引导用户调峰调频等方面起到重要的作用。其次,详细阐述了泛在电力物联网下虚拟电厂的关键技术,包括"边缘–云"计算架构、区块链技术和大数据技术。"边缘–云"计算架构,一方面,通过云主站对虚拟电厂内部参与需求响应的负荷进行选择;另一方面,通过边缘计算感知用户用电行为,使得虚拟电厂在制定投标策略时能够更加精准。区块链技术去中心化和透明化的特点与虚拟电厂在地域上的分散性和调度过程中的协调控制有一定的相似之处,同时区块链技术也可保证虚拟电厂参与电力市场交易时的公平性和信息安全。大数据技术一方面可用于对各分布式电源的出力进行更为精确的预测;另一方面也可用于处理虚拟电厂内部的各种信息,提高各单元数据交换与处理的速度与精度。最后,对泛在电力物联网下虚拟电厂的研究进行了展望。考虑了全成本节点电价下虚拟电厂的模型与优化调度方法以及虚拟电厂的信息物理安全问题与对策。     

特约稿：泛在电力物联网下虚拟电厂的研究现状与展望

可再生能源的规模化接入与应用是泛在电力物联网的基础性特征之一,其固有的不确定性一方面会给电网的安全稳定运行带来影响,另一方面导致其无法直接加入电力市场运营。虚拟电厂作为一种多能源的聚合模式,可对分布式可再生能源进行协同控制并以一个集合体的形式参与电力市场,对于实现泛在电力物联网建设内容中提升电网安全经济运行水平以及促进清洁能源消纳具有重要意义。国内外对虚拟电厂的研究由来已久,欧洲FENIX项目虚拟电厂针对实现分布式电源可靠并网和电力市场运营的目标,而北美的虚拟电厂主要基于需求响应计划,所以虚拟电厂聚合了大量可控负荷,在我国,国网冀北电力公司虚拟电厂示范工程兼顾考虑“源网荷储”的互动,将泛在可调资源聚合为可与电网柔性互动的互联网电厂。在此基础上,首先分析了虚拟电厂在协调控制、优化调度、参与电力市场交易三个方面的研究现状。虚拟电厂的协调控制对象主要包括各种分布式电源、储能系统、可控负荷以及电动汽车,协调控制方式主要分为集中式控制和分散式控制,在集中控制下,虚拟电厂的全部决策由中央控制单元制定,在分散控制中,虚拟电厂的决策由各个代理系统取代;虚拟电厂的优化调度是指在满足各机组出力约束和网络约束的前提下,以收益最大化、运行成本最小、碳排放最小为目标,对自身内部多个电源的容量配置或出力进行优化调度或虚拟电厂作为一个整体参与电网调度;此外,虚拟电厂利用其先进的通信技术在参与电力市场交易时能够快速响应市场电价变化、负荷需求变化,对促进电力市场自由化,增加市场灵活度,引导用户调峰调频等方面有着重要的作用。其次,详细阐述了泛在电力物联网下虚拟电厂的关键技术,包括“边缘-云”计算架构、区块链技术和大数据技术。“边缘-云”计算架构,一方面通过云主站对虚拟电厂内部参与需求响应的负荷进行选择,另一方面通过边缘计算感知用户用电行为,使得虚拟电厂在制定投标策略时能够更加精准;区块链技术去中心化和透明化的特点与虚拟电厂在地域上的分散性和调度过程中的协调控制有一定的相似之处,同时区块链技术也可保证虚拟电厂参与电力市场交易时的公平性和信息安全;大数据技术一方面可用于对各分布式电源的出力进行更为精确的预测,另一方面也可用于处理虚拟电厂内部的各种信息,提高各单元数据交换与处理的速度与精度。最后,对泛在电力物联网下虚拟电厂的研究进行了展望。考虑了全成本节点电价下虚拟电厂的模型与优化调度方法以及虚拟电厂的信息物理安全问题与对策。     

660 MW 超临界机组协调控制逻辑优化

对超临界燃煤机组DCS协调控制系统的要求是,机组负荷响应快,变负荷期间机组主要参数控制稳定,可长期连续投入AGC运行。就如何优化某电厂超临界燃煤机组DCS协调控制系统及里面的部分子系统进行了探讨,实现了在满足电网要求机组AGC调节功能的情况下,保证机组运行参数的稳定不超限,也切实保障了机组的安全经济运行,可供业内同行参考。     

山东日照500千伏变电所新建工程列入国电公司“九五”规划

本刊讯 根据国家电力公司《电网规划管理若干规定（试行）》的要求,国家电力公司于11月16日以国电规[1999]632号文,批复了山东电力集团公司《关于将山东日照500千伏变电站工程列入“九五”规划的请示》。批复的内容为: 一、考虑到山东日照电厂装机容量调整和日照地区负荷未达到原预测水平以及该电厂供电范围变化等因素,为满足日照电厂送出需要,完善日照地区220千伏电网结构,提高电网运行的可靠性和     

冲击负荷对地区电网影响的分析与对策

以某地区电网为研究对象,通过计算机仿真揭示在地区电网中由于连续冲击负荷而使整个系统电压和发电机组转速出现的波动现象．在仿真分析的基础上,为不同运行方式提供合理的电厂各机组出力调整方案,以确保电网安全稳定运行．     

关于洛河电厂电压调整问题的探讨

洛河电厂是华东电网电力系统电压控制的中枢点,为了保证电能的质量,保证各时段相对应负荷下的电压在允许的偏移范围内,控制好中枢点的母线电压对华东电网稳定运行十分重要.     

节点耦合动态传播下电网故障智能恢复研究

随着我国科技的不断进步,电力电网系统得到了持续良好的发展,同时也导致了各行各业电力需求的不断提升。为了使各领域对电力越来越高的需求得到满足,使诸多领域的电网系统稳定运行,此次研究以电网故障的自动恢复为实现目标,对节点耦合性动态传播算法等内容进行了探究与相关实验。研究结果显示,恰当利用节点耦合性动态传播算法,能够有效避免电网系统在运行过程中的各种不稳定及故障现象,在产生故障时可以适时地作出反应,维护电网的稳定。     

电力供需不平衡时负荷中断策略的制定

基于我国目前大部分地区电力工业现状,提出一种以负荷中断管理成本最小化为目标,考虑电网运行要求、电压稳定裕度以及传输容量限制等条件,在满足电网安全稳定运行的基础上,公平合理经济地确定中断负荷的算法.通过39节点新英格兰系统证明了算法的有效性.     

孤网运行安全稳定控制策略研究

孤网是我国电网目前存在的一种特殊运行方式,它是孤立运行的最大单机容量大于电网总容量8%的电网,根据孤网由负荷控制转变为频率控制的特点着手确立应在频率稳定和电压稳定两方面分析其安全稳定控制的适应能力,通过在PSASP搭建发电机、负荷模型,计算孤网一次系统的短路计算、潮流计算能全面的了解孤网运行时线路及设备承受高电压、大电流的能力和潮流分布特点,最终提出安全稳定判据条件,有助于进一步优化孤网,减少其尚存的潜在风险。     

电力调度安全风险控制及措施分析

电力调度是电力系统运行中非常重要的环节,只有确保电力调度的安全性才能保障电网运行的稳定性.但是从实际的情况来看,电力调度过程中存在着多种安全风险,导致电网运行不稳定,影响人们的正常用电和安全用电,对社会的发展和人们的生活非常不利.因此在实际的电力调度过程中,一定要加强对电力调度安全风险的控制.本文就电力调度安全风险控制和措施进行探讨,首先分析了电力调度的安全风险,然后提出来控制风险的有效措施,旨在为人们提供一定的参考.     

做好错避峰负荷管理实施有序供电

为确保用电高峰时期电网安全稳定运行,该公司提前谋划,未雨绸缪,积极组织落实迎峰度夏的准备工作,合理调整负荷分配,科学安排运行方式.制定具体电网调度及应急预案,提升应及处理能力,切实保障居民生活、重要用户、重要场所、重点建设项目、重要设备的用电需求.同时,也加强电力用电管理,实施错峰用电方面进行了探索.     

简述变电运行管理中对危险点的控制

电是人们生活当中所不可缺少的其中一部分之一,而在电力的运行与发展当中,电力的安全稳定运行是保障人民生活的重要依据。根据在实践中的工作经验,对于变电运行和管理当中最有可能出现的危险点进行总结与分析,对其在运行当中存在的某些问题提出了一些可以实施的办法来进行有效地控制,避免运行中产生危险,力争在变电运行当中确保人身、设备及电网的安全,保障人们日常生活、工作及生产的电力需求。     

智能电网能量流的时空多尺度大数据探讨

随着电力业务的飞速发展和大数据应用技术的不断完善,电力大数据时代正式到来。然而现有电力数据尚无法满足智能电网的安全稳定等发展需求,智能电网需要能够反映电力能量流可观性的立体全景信息。为此,分析智能电网能量流时空多尺度大数据的概念,通过广域电网实时宽频带时空多尺度同步测量技术,可准确、可靠获取电网能量流全景数据,该纳秒级宽频数据能精确反映电力能量流特征。能量流时空多尺度大数据可为智能电网科学研究提供更准确的全景数据信息,有助于解决电网动态安全稳定监控、复杂大电网建模降维与解耦、电网能量传递分析和暂态保护控制等电力系统科学技术难题,具有重要的理论价值和工程应用前景。     

关于新能源电厂并网安全管理及消纳的探讨

随着生物质、垃圾、光伏、风电等新能源发电厂的大量并入电网,襄阳供电公司秉承国网公司四个服务之“服务发电企业”的宗旨．切实维护新能源并网发电厂及电网各方合法权益,根据相关法律、法规、政策,制定了一系列工作流程、细则及管理规范,从新能源电厂机组接入审查、并网调试、并网试运行到并网商业化运行,严格执行流程规范,确保新能源发电厂并入电网安全运行。同时从强化与新能源并网电厂的沟通联系、加强设备巡视维护与计划检修力度、跟踪新能源电厂的燃料管理、做好发电负荷计划调配等多方面管理,确保完全消纳新能源并网发电厂的发电量,确保新能源并网发电厂、电网安全稳定运行,实现了电网和新能源并网电厂的双赢。     

基于负荷密度指标法的现代城镇电力负荷预测

安全、稳定、充裕的电力网络是现代城镇发展的基础.做好电网规划,首先要进行电力负荷预测.以往负荷密度指标的选取通常采用简单类比和经验判断得到,难以满足精度要求.通过引入模糊贴近度理论,使负荷密度指标的选取更科学精准,并以安徽省某现代城镇电力负荷预测为例,得到负荷密度指标值.实例表明,该方法结构合理,思路清晰,实用性较强.     

面向电力系统应用的空调负荷研究综述

空调负荷在电网中占有很大比重,然而空调负荷的负荷特性严重影响电网的稳定性和安全性。因此,对空调负荷的合理调控能够有效缓解电力供需的不平衡,并且提高电网运行效率。从空调负荷建模原理、空调负荷聚合方法、空调负荷控制技术和空调负荷参与电网调节4个方面进行了总结研究,分析了空调负荷在需求侧响应方面国内外的研究现状。     

北京市电网负荷灰色预测

北京市经济的发展对能源需求越来越大,电力所占能源消耗比重变大的同时北京市电网负荷也在不断增加。如果电网建设与北京市电力需求的发展不相匹配,将会导致电网满负荷运行,影响北京的城市发展。基于北京2003年以来电网负荷数据资料,通过灰色模型预测方法,对北京市电网将要面对的最高日负荷值进行预测,定量分析北京未来电网载荷量状态,为北京电力发展及电网建设提供数值依据。     

风电并网对电网产生的不利影响及其应对措施

大规模风电集中并网首先需要加强电源、电网乖用电市场统筹规划,缓解大规模风电调频诮峰、送出能力和消纳矛盾,保证电力系统安全稳定运行的基础奈件;其次需要适当提高大规模风电基地建设技术标准,使得风电场具备有功控制、无功电压控制和低电压穿越能力,缓解大规模风电集中并网对于电力系统安全稳定的影响,促进大规模风电基地持续、稳定、健康发展。     

广东电网负荷特性典型日选取研究

日负荷曲线的预测直接影响电网建设和运行的经济效益,科学合理的选取典型日对电网规划设计具有重要的参考价值。综合考虑气候特性、省内机组出力和西电接受规模,提出典型负荷日代表月份的选取方法;对比分析典型负荷日特征与年最大负荷代表月份的日负荷特性;并根据广东电网负荷变化的实际情况,从电网调峰需求的角度出发,提出将夏季典型日分为典型工作日和双休后典型日;以2010—2015年广东电网统调负荷数据为例进行分析,建议采用双休后典型日作为调峰问题研究的基础数据,确保系统在各种运行方式下安全稳定运行。     

电力系统的安全运行及管理研究

随着经济持续快速增长,电力、电量持续高速增长,电网负荷屡创新高已成为不容忽视的事实,应最大限度地保障电力系统的安全运行。本文分析了电力系统安全运行的影响因素,研究了电力运行工作要求与对策。提出了电力系统安全运行管理措施。