考虑高载能负荷无功特性的高载能-新能源协调调度

基于发电-用户协调的新能源-高载能直购交易模式,考虑高载能负荷的有功-无功特性,对高载能负荷进行自调度。由于冶炼类高载能负荷其每个生产周期开始时会产生有功-无功功率冲击,当高载能负荷与新能源进行协调时,在弃风弃光较严重的时刻,可能出现高载能负荷为响应弃风弃光功率而调整其生产过程,进而导致较大的冲击负荷,造成节点电压越限。文章通过考虑高载能设备有功功率与无功功率之间的耦合特性,建立了考虑负荷无功特性的高载能自调度模型,保证高载能负荷有功调度时节点电压不越限。由于考虑交流潮流的高载能负荷自调度问题是一个混合整数非线性非凸问题,文章基于高载能企业内网特点,用简化Distflow模型表示电网潮流模型,将原非线性非凸问题变为混合整数线性规划问题,从而可用现有求解器高效求解。     

基于需求响应的电网能源调度模型研究与设计

由于电力高峰负荷持续时间短,导致采用传统的增加调峰发电装机容量来满足电网高峰负荷需求的方法经济效益极低,同时由于大量间歇式新能源的接入,其自身随机性、间歇性的特点也给电力系统能源调度带来了新的挑战。基于此,针对用户激励响应行为进行建模分析,对供应侧和需求侧的资源进行协调和优化,建立了可以综合考虑供应侧和需求侧的作用激励的含风电新能源发电网双层电能优化调度模型,该模型集成了需求侧直接复合控制策略,有效地补充和丰富了需求响应理论在风电并网优化调度中的应用。最后基于该模型以某地区风力发电预测功率和夏季典型日负荷数据进行实验分析。结果表明构建的模型具有较强的经济性,实现了平缓负荷曲线,在保证用户满意度的情况下,可以有效降低电网运行成本。     

基于用户满意度的家庭能量管理系统协调优化调度

家庭能量管理系统能够合理地调度用户侧的用电需求。建立了光伏发电模型、蓄电池储能模型以及家庭用电负荷模型,重点是针对考虑用户意愿情况下对可调度的柔性负荷工作状态矩阵建模,并建立用户电费最小的优化目标函数的基础上,提出了一种基于用户满意度的光蓄互补型家庭能量管理的协调优化调度策略。该策略既考虑了用户用电的实际情况,还整合了智能电网中新能源、储能以及需求响应等新技术,具有重要实际意义。最后进行算例分析,比较不同调度模式下的用户电费的情况,并验证了其模型的有效性。     

基于多代理技术的需求响应互动调度模型

电力高峰负荷的不断攀升以及间歇式新能源的大规模并网增加了电网调度的难度,将需求响应资源融入传统发电日前调度计划将丰富电网调度的模式。针对需求响应资源数量多、分布广、难以直接控制等特点,文中设计了包含多种类型电力终端用户的负荷代理与电网调度中心的互动机制,综合考虑不同需求响应资源的调度成本以及其他负荷代理的不完全信息,负荷代理以自身利润最大为目标进行分散决策。针对需求响应项目可能导致电力公司收益减少而影响其开展相关项目的积极性,电力公司以自身利润最优进行发用电资源的统一优化。基于IEEE 39节点系统算例,通过分析计及互动调度前后发电机出力变化、电力公司的调度成本和利润以及负荷代理的收益,说明了所提需求响应互动调度模型有利于实现电力公司和负荷代理的"双赢"。     

基于辅助服务费用分摊的新能源电厂并网价格动态计算方法

"标杆电价"计价方式难以准确反映新能源发电出力的随机性与波动性给其并网系统运行带来的辅助服务费用激增影响。为此,综合分析电网辅助服务机理,建立区域电网新能源发电导致的辅助服务费用计算模型;考虑各新能源电厂出力波动与区域电网新能源发电综合出力波动之间的关系,建立新能源电厂导致的辅助服务费用分摊模型;进而建立一种基于辅助服务费用分摊的新能源电厂并网价格动态计算模型,给电力市场环境下拟并网新能源电厂的选择及调度计划的制定提供依据。最后,以我国西北某新能源高渗透电网运行数据为例,仿真验证了所提方法的可行性。     

考虑风险约束的高载能负荷-风电协调调度方法

由于可离散调节的高载能负荷不适用于在短时内连续调节的特点和风电出力的不确定性,高载能负荷参与消纳风电时,会导致负荷用电与风电出力不匹配的问题。针对该问题,提出一种计及负荷方风险约束的高载能负荷-风电协调调度方法。首先,基于风电可接纳区间的概念和风电场出力概率密度分布,建立电网对风电的接纳能力的模型。接着,根据电网接纳能力外的弃风情况,构建了与高载能负荷用电计划增量和风电弃风量相关联的风险约束,使负荷方能够在一定程度上规避由于风电不足导致的负荷增量与风电新增发电量不匹配的风险。然后,基于高载能负荷调节对风电可接纳区间的影响,建立了以风电消纳为目标的鲁棒机组组合模型,保证线路容量约束的满足。最后,在IEEE RTS-79系统中对所提方法进行了验证,并分析了高载能负荷侧的保守程度对协调调度的影响。     

计及需求侧管理的新能源微电网多目标优化调度方法

提出了一种考虑需求侧管理的新能源微电网多目标优化调度方法。首先,为了改善用电结构,计及微电网的新能源消纳、用户购电成本和负荷的平稳性,建立了基于微电网中可控设备负荷转移的需求侧管理多目标优化模型;然后以微电网的经济性和环保性为优化目标,建立了包含风力和光伏发电的并网型微电网多目标优化调度模型;最后采用改进的多目标粒子群优化算法求解模型。算例结果表明,所提方法在提高新能源消纳、降低用户的购电成本并实现负荷削峰填谷的同时,能进一步降低经济和环境成本。     

基于智能电网调度控制系统基础平台的新能源优化调度

针对中国新能源大规模集中式开发的现状,分析了开展新能源调度的必要性以及新能源调度的特点。鉴于目前传统调度技术支持系统功能已无法应对大规模新能源并网给电网调度运行带来的挑战,介绍了一种基于多时间尺度的新能源协调优化调度方法,包括年/月度新能源电量计划制定、日前及日内滚动优化调度,并基于正在推广应用的智能电网调度控制系统基础平台设计开发了新能源调度技术支持系统。通过该系统可实现对新能源进行多个时间尺度的协调优化调度,逐步减少新能源预测误差带来的影响,保证了新能源的最大安全消纳。研究成果已在全国16个网/省级电网实现了应用。     

考虑风电与高载能负荷调度不确定性的鲁棒机组组合

为缓解弃风问题,甘肃等电网开展了高载能负荷与风电的协调调度。然而,以电弧炉为代表的冶炼类高载能负荷在运行时存在有功功率波动,会对电网的自动发电控制(AGC)系统产生影响。为研究高载能负荷功率波动对负荷与风电协调调度的影响,文中提出一种考虑高载能负荷功率波动以及风电不确定性的鲁棒机组组合方法。该方法充分考虑高载能负荷有功功率波动与设备运行状态的关系,对负荷有功功率的不确定性进行建模。接着,考虑高载能负荷与风电协调调度时,负荷不确定性与风电不确定性对电力系统共同作用的特点,构建最小化弃风与切负荷风险的鲁棒机组组合模型,使电网对高载能负荷进行调控时,可充分考虑高载能负荷不确定性的影响。最后,在IEEE RTS-79系统中对所提方法进行了验证,并分析了高载能负荷不确定性对协调调度的影响。     

基于区块链和市场机制的新能源消纳优化调度策略

为充分发挥市场调节能力,顾及电力交易规模大、频率高、参与主体类型多以及交易需求多样的特点,提出一种基于区块链和市场机制的新能源消纳优化调度策略。对基于区块链的电力市场交易机制框架进行说明,分时段对供电电源主体从发电类型、价格和输电损耗3个方面进行评估,依据评估结果结合发电特性对各类电源进行分时段调度,确保新能源的优先消纳;在新能源大发阶段通过电网价格调节手段激励用电负荷积极参与新能源消纳;同时电源和负荷主体都可以响应电网调频调压需求并提出相应报价,协同电力市场交易各方积极参与电网的稳定控制。仿真实验表明提出的新能源消纳优化调度策略可促进新能源的消纳,促进电网短期电力调度与新能源波动性的结合,助力能源系统升级。     

考虑峰谷分时电价策略的源荷协调多目标发电调度模型

针对新形势下电力调度的发展需求,提出了一种考虑峰谷分时电价策略的源荷协调多目标发电调度模型。首先,探讨了峰谷分时电价对电源及负荷侧的影响机理,从用户电费支出及用电方式两个角度给出了负荷参与峰谷分时电价的满意度指标。其次,以峰谷分时电价为杠杆,将电源侧的发电成本问题以及负荷侧的用电问题进行有效关联,从源荷两侧建立一个多目标发电调度模型,并进一步给出相应的求解算法。该方法能从电源和负荷两侧最大限度地挖掘发电调度的效益,所得的方案也符合各方的利益需求。最后,通过一个省级电网的算例说明了所提方法的有效性。     

基于WSR的用户参与新能源发电并网调峰系统研究

在现今大规模新能源发电的背景下,电网中存在并网调峰能力不足的问题。系统地分析了用户参与新能源发电并网调峰的可行性,确定了以物理-事理-人理(WSR)系统方法论对用户参与新能源发电并网调峰进行研究的新思路。基于WSR系统方法论,建立用户参与新能源发电并网调峰的三维框架,形成了调峰缺口规律、调峰模式管理和辅助服务机制的研究体系,为解决新能源发电调峰问题提供了科学系统的理论模型。     

考虑需求响应的含风电电力系统的优化调度

建立了考虑电价响应和用户满意度的含风电电力系统优化调度新模型。该新模型融入电价响应这一用电调度方式来优化调整次日的负荷曲线,以降低风电的反调峰特性和间歇性对优化调度的影响,同时通过引入用户用电满意度约束,确保所做出的调整让用户满意。该模型改变了一味通过协调优化发电侧资源去配合风电并网的传统模式,形成了发电资源和负荷资源共同协调优化配合风电并网的新模式。算例分析表明,所提出的考虑需求响应的含风电电力系统的优化调度模型,可以在满足用户用电满意度的前提下,降低系统运行费用,特别是大幅降低了机组的启停费用,提高了含风电电力系统运行的经济性。     

智能电网下计及用户侧互动的发电日前调度计划模型

需求响应是智能电网框架下的重要互动资源,在综合考虑供应侧和需求侧作用机理的基础上,将需求响应纳入发电调度,建立智能电网下计及用户侧互动的发电调度模型。考虑了用户用电模式的多样性和选择的意愿性,以基于消费者心理学的分时电价用户响应原理预测的负荷曲线为基础,考虑可中断备用与发电侧备用的协调优化,综合衡量各方利益,选取使发电成本最低的最优分时电价和最优可中断备用容量,并以此制定发电调度方案。IEEE 24节点算例结果表明,所提模型有效降低了发电成本,证明了考虑用户侧互动下将发电侧和需求侧的资源进行综合规划有利于电力系统的安全经济运行。     

高比例新能源并网运行对山西电网调度运行管理的影响

介绍了山西电网新能源并网装机及未来投产情况,分析了高比例新能源并网运行对山西电网统配用电负荷预测、电力平衡计算、山西现货市场运行、山西发电企业生产运行的影响,提出了合理化的建议.     

新能源全消纳并网友好型虚拟发电厂优化调度研究

虚拟发电厂利用智能测量、网络通信、智能决策等先进技术,将分布式发电整合为一个整体向电网供电,有望成为大规模新能源电力接入的支撑框架。文中所构建的虚拟发电厂以其并网经济效益最大化为目标,同时考虑新能源出力的不确定性给电网带来的不利影响,通过引入波动因子参数和奖惩机制来限制其并网功率的波动性。在此基础上,以储能系统和可中断负荷为调度资源,对新能源发电进行全部消纳。最后,在相关约束条件限制下采用粒子群算法进行寻优。算例结果表明,该方法能在全部消纳新能源发电的基础上,有效抑制虚拟发电厂的并网功率波动性,极大提高了新能源接入的友好性。     

促进清洁能源消纳的全网一体化发电计划模型及求解

随着特高压交直流通道和大型能源基地的快速发展,中国电网表现出明显的全网电力电量平衡一体化特征,对现有分省平衡、各级调度弱耦合的现有调度计划业务模式提出了新的挑战。为此,文中提出了一种适用于工程实践的综合考虑发电侧多元能源发电互补特性、特高压线路输电运行特性、用电侧柔性负荷响应特性的全网发—输—用发电计划一体化优化模型。建立的发电侧多元能源互补模型,可降低清洁能源并网功率的波动性,提升清洁能源消纳;建立的用电侧柔性负荷响应模型,可配合发电侧功率调整,增加消纳清洁电能消纳空间;建立的连接能源基地与负荷中心的交直流输电通道功率模型,可全局考虑送受电网发用电特性,降低电网整体运行成本。基于中国某跨区互联电网系统的实际数据,验证了所提模型的有效性。     

面向电力需求侧的智能电网负载调度方法

为提高电网的负载转化效率,研究了面向电力需求侧的智能电网负载调度方法。采用BP神经网络算法,识别并提取电力需求侧用户的用电行为特征,为智能电网负载调度方法提供用电特征样本基础。分析负载调度的影响因素,基于用电条件约束,建立智能电网负载调度模型。为检测模型的负载调度效果,在模型高效稳定的基础上,根据某区域的电力需求群体用电特征进行负载调度仿真试验,结果显示,进行电网负载调度后,试验组用电最高峰与用电最低谷的峰谷距离比对照组低13,表明设计的面向电力需求侧的智能电网负载调度方法可以更加有效地降低电网负载的峰谷差值,提高电力需求侧用户的用电效率。     

考虑精细化潜力评估的负荷聚合商优化调度

负荷聚合商可以聚合用户负荷,实现需求响应,缓解电网压力。为了减轻用户需求响应能力差异和响应行为不确定对负荷聚合商响应特性的影响,构建了需求响应潜力评估模型并提出基于精细化潜力评估的负荷聚合商优化调度模型。首先设计使用4个指标,建立基于用户历史用电数据的需求响应潜力精细化评估模型,将需求响应潜力的评估精细到设备级,研究在不同经济激励下的用户及设备的需求响应潜力。然后将需求潜力评估模型与负荷聚合商的优化调度模型相结合,求得最优的调度结果。仿真结果表明,设计的模型能精确反应用户及设备的需求响应潜力,将此模型和负荷聚合商的优化调度模型结合可以充分发挥用户的需求响应能力,提高用户满意度,调动用户的积极性,从而提高负荷聚合商的可靠性和整体的经济性。     

应用于电网削峰填谷的储能电池智能充放电控制策略

<正>目前,电网负荷峰谷差日益增大,与此同时,随机性、波动性的可再生能源大规模并网,导致电网的调峰问题更加突出,也给电力调度造成一系列困难。通常情况下,电力系统中电源及输配电设备均按照电网高峰负荷规划建设,电网高峰负荷持续时间较短,导致为满足高峰负荷需求而规划建设的电力设备的资产利用率较低。根据目前的电网建设情况,利用峰谷电价差的调控策略,鼓励用户在电网负荷低谷时期为电气设备充电,而在负荷高峰时期由电动汽车电池和新能源发电储能电池向电网放电,则可合理投资建设供电网络的容量,实现电网运营和用户的整体效益。