含风电机组的电力系统动态经济排放调度研究

为了解决风电接入后的电力系统动态经济排放调度问题,首先提出了风电机组的出力模型,并结合风电前期投资和后期维护成本折算的风电发电成本,风电的波动引起的系统的备用容量补偿成本,火电机组的发电成本和排污导致的环境补偿成本模型,建立了满足各种约束条件下的动态经济排放调度模型,然后针对标准差分算法易陷入局部最优解的问题,利用了一种约束满足度来进行解的比较的水平比较差分进化算法来求取系统最小运行费用,最后通过了IEEE 39节点算例验证所提出模型和算法的正确性。     

考虑综合运行成本的风电优先调度模型与算法

为优先调度风电,并充分考虑风电并网对系统经济性的影响,本文提出了一种考虑综合运行成本的风电优先调度模型。在传统火电机组运行成本和环保成本的基础上,引入风电的优先消纳补偿成本和系统的旋转备用成本;计及系统的爬坡约束、旋转备用约束等一系列安全性约束条件;最后运用综合粒子群算法思想的改进细菌觅食算法对IEEE30节点系统进行了仿真,仿真结果验证了本文所提出模型与算法的合理性和可行性。     

基于差分进化算法的水电站短期经济运行研究

以水电站运行成本最小为目标,提出了一种用差分进化算法（differential evolution, DE）实现大型水电站最优运行的方法。差分进化算法是一种基于群体的多目标进化算法,通过群体内个体间的合作与竞争产生的群体智能指导优化搜索。将改进的方法应用于水电站经济运行,模型考虑了机组能量特性差异,并能在旋转备用、启停成本、气蚀振动区、机组可用性等约束条件下,制定出电站日内96段最优运行计划。计算表明,该方法避免了动态规划等算法处理多约束、大型优化问题的困难,同时提高了进化算法的精度。     

采用混合智能算法的含风电电力系统多目标优化调度

为了增强含风电电力系统的安全性和稳定性,提出一种计及运行风险及备用成本的含风电电力系统环境经济调度新模型。在目标函数中加入了系统运行风险指标和正、负旋转备用成本;增加了系统可靠性约束条件,确保了较低的系统运行风险,并同时获取正、负旋转备用量。采用一种新型高效的场景生成技术来描述风电功率的随机性。基于花授粉算法及差分进化算法提出一种具有时变模糊选择机制的多目标优化算法。将所提模型及求解方法在具有一个并网风电场的4机组系统中进行仿真。分析了各参数变化对系统运行的影响,并与其他两种启发式智能算法进行比较,验证了所提模型及算法的可行性和有效性。     

基于综合经济指标的双抽热电联产机组负荷优化分配

在确定双抽热电联产机组安全发电可行区间的基础上,以机组发电煤耗量、环保性能和负荷调整速度为多重目标,构建多目标、多约束的优化数学模型。利用混沌运动的遍历性和随机性,建立了基于混沌变尺度梯度下降的混合遗传算法,对热电联产机组热/电负荷分配问题进行优化,并且通过目标函数中的约束条件引入罚因子来确定适应度函数。实例验算表明:该模型不仅有效解决了热电联产机组电负荷调整时间的问题,而且降低了机组的综合经济成本,提高了机组电负荷综合竞争能力,为热电联产机组调峰运行提供了一种科学的负荷调度理论依据。     

考虑源荷双侧预测误差的实时发电计划闭环控制模型

针对源荷双侧不确定性对电网实时调度运行的影响,提出了模糊信息粒与机会约束目标规划相结合的建模求解方法,建立了实时发电计划与自动发电控制(AGC)闭环控制模型,动态优化系统的可调备用容量。针对服从不同概率分布函数的随机预测误差,引入模糊信息粒理论对可中断负荷切负荷率、负荷预测和风电出力的预测误差进行模糊粒子化,应用机会约束目标规划构建系统备用偏差量约束。在闭环控制过程中,通过动态调整机组的控制模式实现可调备用在不同类型机组间的合理分配,在目标函数中引入风险成本和机组模式转换成本,实现了满足安全备用需求条件下的经济最优性。最后,利用算例验证了模型的有效性和实用性。     

基于改进差分进化算法的风电并网系统多目标动态经济调度

大规模风电接入对传统经济调度提出了新的挑战。建立了综合考虑火电机组运行成本、污染气体排放成本、风电运行成本、备用成本的多目标动态经济调度模型,并引入正、负旋转备用约束来应对风电波动性对调度带来的影响。采用层次分析法将多目标优化模型转化成单目标优化模型。提出一种改进差分进化算法对模型进行求解,算法中引入正交初始化技术和控制参数自适应调整策略以提高种群的全局寻优能力。以IEEE30节点系统为例验证所提模型的合理性和算法的有效性。     

基于改进帝国竞争算法的微网动态经济调度

微网并网模式下,针对微网中光伏、风电及负荷等不确定因素的影响,在满足系统各个约束条件下,建立了基于机会约束规划的微网动态经济调度模型。模型以微网总的运行成本最小为目标,综合考虑了可控机组燃料成本、 CO2排放治理成本、机组维护成本,低压配电网有功购买成本和旋转备用购买成本等。采用概率约束形式刻画了微网系统运行的可靠性,并考虑了可控机组的出力约束及爬坡约束。针对帝国竞争算法存在收敛速度慢和易陷入局部最优的问题,通过引入混沌原理和随机模拟技术,提出改进帝国竞争算法求解所建数学模型。最后,以一个微网系统为例,分析不同可靠性水平对系统经济性和调度结果的影响,同时比较了所提算法和常规算法收敛特性,验证了所提算法的有效性。     

多目标遗传算法求解电力系统经济负荷分配

提出应用多目标遗传算法解决电力系统经济负荷分配问题。对负荷分配的数学模型进行了分析,将这一带约束的单目标优化问题转换成总煤耗函数和违反约束条件的程度函数两个目标函数优化问题。该算法采用实数编码技术,Pareto强度值作为个体的评价指标,利用遗传算法实现种群的进化,最终找到最优解。将该方法分别应用于某5台机组组成的发电系统和3台机组组成的发电系统进行负荷优化计算,结果与基于惩罚函数的单目标优化算法进行比较,分析表明该算法在确保满足各约束条件的前提下具备较好的寻优性能,证实了该算法的可行性与有效性。     

分布式电源接入的配电系统多类型无功源出力优化方法

同时考虑光伏发电系统、风电机组、静止无功发生器、并联电容器等多类型无功源的协同运行问题,建立多类型无功源协同运行的优化模型,增强了无功协调能力和优化效果。研究了光伏逆变器无功的调节原理和双馈电机风力发电系统无功调节能力。考虑光伏发电系统和风电机组的无功特性,构建向分布式电源和静止无功发生器的输出或吸收无功功率的约束条件函数。采用潮流雅可比矩阵直接变换求取灵敏度系数,构建基于线性规划的分布式电源、并联电容器和静止无功发生器输出无功功率的约束域及其罚函数。通过潮流雅可比矩阵进行矩阵变换,构建考虑有功网损最小化的目标函数灵敏度系数的线性化模型。采用两阶段单纯形法对优化问题进行求解,获得了好的效果。     

电力系统应急通信电源装置的研制

为提高通信设备应急保电工作的效率,保障各变电站及各县、市供电局通信设备后备电源供电可靠性,针对通信保电工作模式存在的问题,研制了电力系统应急通信电源装置。并对装置进行了性能测试。应用结果表明：该装置有效地解决了应急通信设备保电工作中设备接线速度慢,可靠性、稳定性差的问题,简化了应急保电工作步骤,便于应急保电工作人员操作。     

风电场电能质量的评估

阐述了风电场对电网电能质量的影响,根据电能质量的相关规定,通过实例对风电场电能质量进行了评估,并提出了需要采取相应的措施,以保证公用电网电能质量达到国家标准要求.     

电力企业对电力设施的自我保护

全面介绍国家对电力设施保护的法律法规体系,提出了电力企业对电力设施自我保护的责任和权利,阐述了电力设施自我保护的基本策略、途径和举措.从加强内部精细化管理的角度,构建自我主动性保护体系与设施保护和设施管理间的长效机制.     

含线间潮流控制器的电力系统联合潮流计算

线间潮流控制器(IPFC)能实现线路间的潮流转移和分配,可用于解决电力系统中潮流不均引起的一系列问题,具有较大的应用潜力和价值。为评估IPFC工程应用价值,需实现含IPFC的大系统潮流计算,但目前我国多用于电网规划设计的大型电力系统分析软件中没有开发IPFC模型。为解决上述问题,提出了一种基于Matlab与PSD-BPA的含IPFC电力系统的联合潮流计算方法。首先推导了IPFC功率注入模型的数学表达式,并设计了Matlab与BPA联合潮流计算的计算框架,由Matlab进行IPFC求解计算,BPA进行大电网潮流计算,通过数据交换接口完成两种仿真软件的交互与交替求解。进一步对IPFC功率注入模型进行改进,提出了一种基于PI控制器的变步长潮流迭代策略提高了计算方法的收敛性。以南通西北片电网为例,对提出方法进行了仿真验证,计算结果表明了提出方法的正确性和有效性。     

混合电源及功率预测系统在风电并网中的应用

随着风电场装机容量的不断增加,解决大规模风电场并网对电网稳定性的影响问题就显得尤为重要。考虑到风能的特点及我国能源的地理分布情况,首先介绍了风电-火电"打捆运行"为电力系统供电的联合运行方式,通过调节火电厂的输送功率对风电进行调度,以实现电网的稳定及对风能接纳能力的最大化。其次,提出了多尺度选择的风电功率预测及误差校正方法,根据不同尺度的风电功率变化规律,可实现对风机组、电力系统的控制,以便于风电调度。最后,配以合适的储能装置、无功补偿设备可进一步增强电网的稳定性。通过假设的算例进行了验证和分析,具有一定的适应性和实用性。     

基于最优潮流的无功定价方法探讨

电力市场环境下精确可行的无功服务定价是近年来研究的热点问题。将无功发电机会成本和无功补偿设备的投资加入到最优潮流的目标函数中,并考虑旋转备用的重要性,加入旋转备用约束条件,提出了新的基于最优潮流的无功功率实时定价模型。并对IEEE4-57节点系统进行了测试,所得的无功电价既能涵盖大部分的无功生产费用,又能提供足够的经济信息。     

无功补偿技术对低压电网功率因数的影响

依据用电设备的功率因数,可测算出输电线路的电能损失。通过现场技术改造,可使低于标准要求的功率因数达标,实现节能降耗的目的。分析了影响无功功率因数的因素,根据无功补偿配置的原则,有针对性的提出无功补偿的方法,分析了无功补偿的作用和补偿容量的选择方法,着重论述了低压电网和异步电动机无功补偿容量的配置。结合实际分析说明采用无功补偿技术,提高低压电网和用电设备的功率因数,增加设备容量储备,提高设备效率,减少能量损耗,达到节能降耗的目的。     

基于惯量响应支撑功率的电力系统一次调频功率估算

随着新能源渗透率不断提高以及高压直流电量HVDC的大规模应用,电力系统惯量响应与一次调频响应的能力不断减弱,威胁电力系统的频率稳定.目前的研究工作主要针对于惯量响应的估算、新能源发电参与惯量响应和一次调频的控制策略设计,并未展开电力系统一次调频功率估算的研究.论文提出了基于惯量响应支撑功率的电力系统一次调频功率估算.阐...     

储能电站对电网购电特性的影响研究

随着储能电站在电网中的广泛应用,由于储能电站的能量搬迁作用,大规模储能电站对电网购电特性的影响越来越重要。本文采用基于数学优化的生产模拟仿真程序,考虑了机组启停、水电跨周调节、抽蓄跨日调节、光热电站跨日调节,比较了储能电站对减少电网购电量、最大购电功率和新能源弃电的影响。研究分两个部分：（1）研究购电曲线对购电量的影响,确定外购电方式;（2）在确定的购电方式后,分析储能电站对购电特性的影响。西北某实际电网的仿真案例的计算结果表明,相比于直线购电方式,阶梯式购电方式可减少电网外购电量和新能源弃电率,但最大购电功率增加;在阶梯式购电基础上,建设储能电站,可进一步降低电网外购电量、新能源弃电率和最大购电功率,建议采用阶梯式购电方式并建设1200MW储能电站。论文的研究成果可为我国高比例新能源系统电网侧储能电站的建设提供参考。