计划安全校核在实时节能发电调度中的应用

节能发电调度在达到节能、环保目标的同时也必须保证电力系统的安全运行,对调整后的节能发电计划进行安全校核是保障系统安全运行的重要环节。针对此,描述了实时发电计划安全校核的实现方法、技术特点和校核步骤等内容。在广东电网中调的实际应用表明,发电计划安全校核可以在节能发电调度的同时有效保障电力系统的安全运行,具有重要的安全意义。     

分散式发电可作为应对电网大面积停电的重要措施

分散式发电是大电网系统的有益补充。介绍了分散式发电的基本概念、特点、运行方式,以及微型燃气轮机、燃料电池等分散式发电机组,分析了我国发展分散式发电技术的必要性和重要意义。针对我国南方地区电网大面积停电的教训．认为大电网系统和分散式发电系统相结合是提高电力系统安全性和可靠性、保障国家电力安全的重要措施。     

新能源及电网协调发展中储能的作用研究

新能源的开发与利用是我国未来能源结构转型的重要方向,但新能源发电具有波动性、间歇性和随机性等特点,给电力系统安全稳定运行带来挑战。储能技术作为保障电力系统安全稳定运行的重要技术,在促进新能源发展和电网协调发展中具有重要作用。首先分析了储能技术在促进新能源及电网协调发展中的作用,然后针对新能源及电网协调发展中储能存在的问题进行了探讨,最后从多个角度提出了推动储能在促进新能源及电网协调发展中的应用策略。     

电网运行方式(3) 电力系统安全稳定计算分析

<正>电网运行方式的安排需要以电力系统安全稳定计算工作为基础,本文针对电网运行中可能出现的各种运行方式进行全面的计算分析,找出电网的薄弱环节,并制定相应的稳控措施,为电网调度运行提供技术保障。1电力系统安全稳定计算分析的基础条件1.1基础计算条件电力系统安全稳定计算分析需要确定的计算条件包括:系统接线和运行方式、各元件及其控制系统的模型和参数、负荷模型和参数、故障类型和故障切除时间、重合     

特约主编寄语

推进以新能源为主导的新型电力系统建设是实现我国“碳中和、碳达峰”目标的关键环节。高渗透率的新能源被广泛接入电网发电侧,尽管为电网提供充裕的电能,却也大幅增加电力系统的平衡调节压力,导致仅依靠电源侧的调节能力难以保障新型电力系统的可靠供应和安全稳定。因此,在新型电力系统建设过程中,亟须挖掘电力需求侧柔性负荷所蕴含的巨大灵活调节潜力,将供需两侧的资源同步纳入电网规划与运行管理,从而充分保障新型电力系统的供电可靠和稳定运行。     

基于分解协同的输配一体化在线潮流计算方法

随着智能电网的快速发展,配电网呈现更加灵活多变的趋势,分布式发电以及其他新能源发电的不断并入使得输配电网间的关系日益紧密,传统输配网独立计算潮流的方式不再适用。而输配协同分析的基础是一体化的潮流计算方法。潮流计算作为电力系统运行控制中的基础分析工具,是离线规划设计、实时安全分析与调控决策的理论保障。因此收敛性良好,能适应多种运行状态的快速输配协同潮流计算方法,对于输配协同各种分析和控制决策具有重要意义。     

聚类分析及其在电力系统中的应用综述

随着高级测量体系(AMI)在智能电网中的大量使用,电网产生海量的样本信息数据,使用聚类分析方法可以获得详尽的电力系统运行信息。对电力系统中常用的经典型聚类方法和混合型聚类方法进行了概括,并总结了聚类结果的评价指标;对聚类分析在电力系统的负荷预测、电能质量扰动分析、孤岛检测、局部放电和需求响应等领域的应用现状进行了分析;展望了聚类分析技术在电力系统中的研究与发展前景。     

电网调度与电网安全运行分析

作为电网的核心部门,电网调度是保障电网安全运行的基础。为此研究了电力系统安全运行的影响因素,分析了电网调度存在的不安全因素,提出了在电网调度中确保电网安全运行的措施。     

系统安全背景下未来智能电网建设关键技术发展方向——印度大停电事故深层次原因分析及对中国电力工业的启示

从外部环境以及内部生产运行中的管理层面和技术层面对本次印度大停电事故的原因进行了深入分析,从管理层面和技术层面分别提出了促进中国电力系统安全稳定运行的基本思路。同时,考虑到电网智能化是未来电网发展的趋势,具有坚强、自愈等特点的智能电网能够有效抵御电网安全风险,提出了基于系统安全的中国未来智能电网建设关键技术发展方向,包括分布式发电并网技术、智能配电技术、智能用电技术和电力系统储能技术,能够为中国下步智能电网发展及电力系统安全稳定运行提供借鉴和参考。     

分布式发电及其在电力系统中的应用研究综述

分布式发电以其投资省、发电方式灵活、与环境兼容等特点与大电网日益联合运行，给现代电力系统运行与控制带来巨大的变化。它既可以满足电力系统和用户的特定要求，如削峰；又可以提供传统的电力系统无可比拟的可靠性和和经济性。因此，研究分布式发电具有重要的理论意义和重大的应用价值。文章简要介绍了新型分布式发电技术，综述了分布式发电在电力系统的应用研究现状，并探讨了分布式发电的未来研究方向。     

电网运行方式专家系统构建探讨

为了在提高电力企业工作效率的同时能保证电网的安全可靠运行,通过对深圳电网运行方式的研究,结合对国内电网调度运行的调查,提出一种智能化、自动化的电网运行专家系统。该系统可整合OPEN-3000、MIS系统里的数据,统一到一个共享数据平台,经过一系列的自动化算法最终实现:停电检修单、运行方式单、启动方案以及风险发布单的自动生成。     

面向大规模中长期交易的事前电量安全分析机制设计

大规模中长期市场交易可能产生极端的电网运行方式,而事后安全校核直接调整电量交易结果会影响市场成员的生产计划,增加市场成员的生产经营风险。在交易过程提供前置的安全分析服务,引导市场成员不断修正中长期物理交易,对保障电力中长期市场的有序开展具有重要意义。文中设计了一种基于市场成员申报交易意愿的中长期电量安全分析机制。首先提出了集中式电量安全分析、极限电量计算的两步校核体系;然后建立了基于安全约束机组组合的优化分析模型;最后通过统筹电力电量平衡和电网安全的多时段优化计算,评估电量计划的可执行性,并量化后续电量可交易空间。基于省级电网实际数据的案例分析结果表明了该机制的有效性。     

输电断面潮流的N-1静态安全约束

就电网运行中广泛采用的N-1原则,建立了输电断面潮流静态安全约束的非线性优化数学模型并给出了迭代求解算法。针对复杂大规模互联电网建立了基于直流潮流的简化模型。考虑了运行方式变化对断面潮流传送能力的影响,提出将运行方式划分为发电模式和负荷模式分别进行分析。运用典型模式方法分析负荷变化对潮流约束的影响,解决了负荷变化规律难以模拟的问题．而发电模式的变化应依据实际系统电源的最大、最小方式确定。算例表明,所提出的方法简捷可靠,能够满足实际电网运行需要。     

电网关键断面及安全运行规则自动发现系统设计与工程实现

设计了电网关键断面及安全运行规则自动发现系统的架构,该系统在读取电网实时运行数据的基础上,自动发现适应于电网在线运行状态的关键断面,并利用自动学习方法,在线自动发现关键断面上的精细规则作为电网安全运行知识。阐述了系统中各核心模块的功能,包括关键断面在线自动发现、关键断面极限传输容量在线计算、海量仿真样本在线生成、特征选择、电网安全运行规则自动发现等。所设计的系统在广东实际电网中实现了在线应用,应用效果表明:该系统自动生成电网安全运行知识的速度快,能够满足在线应用每15min刷新一次的要求;同时,电网安全运行知识不仅能够涵盖已有的运行方式专家制定的离线知识,而且能够发现适应于电网在线运行方式的新知识,使得电网在线运行的安全性与经济性得到提升。     

基于备用安全的含风电场的电力系统经济调度

随着风电在电网中渗透功率的持续增加,风电的不确定性给系统的备用决策和发电调度带来新的难题。为保障含风电场电力系统的安全运行,本文结合风电预测误差的概率密度函数,提出了一种系统运行安全性指标——备用安全可信度,并以备用安全可信度最大化和火电机组运行费用最小化作为优化目标函数,建立了含风电场的电力系统经济调度模型。针对寻优效率,本文采用了一种将优先顺序法和内点法相结合的优化方法对机组组合问题求解。算例分析证明了所提模型和解法的可行性和合理性。     

基于熵理论的电力系统最优潮流均衡度分析

现代电力系统呈现出多种复杂特性,加之新形势下电网互动运行成为热点,如何提高系统在众多复杂运行特性中的安全运行水平成为研究的重点和难点。针对此问题,提出基于熵理论的电力系统潮流均衡度分析方法,通过研究潮流变化特性,探索提高系统安全运行水平的新方法。首先,从负荷变化对系统潮流变化的影响机理出发,建立基于信息熵的潮流转移熵指标,描述系统支路潮流变化的均衡程度。进一步以潮流转移熵为目标函数建立电力系统最优潮流均衡度模型,优化系统运行方式,提高系统安全负荷裕度。在IEEE 300节点系统下设置常规运行方式及源荷互动运行方式,通过算例分析验证了所述潮流转移熵指标及所建立最优潮流均衡度模型的有效性。算例同时表明,所述方法与直接以负荷裕度为目标的优化方法相比速度大为提高,为电力系统日内及日前发电计划的优化调整提供了参考。     

基于WARD等值的电网限流运行方式优化方法

控制短路电流水平,保证断路器安全是电网运行方式安排的重要任务。线路开断及母线分裂以增大变电站母线与电源之间的电气距离是限制电网短路电流水平的有效措施,但同时也可能引起电网运行可靠性水平的降低。首先根据对网络拓扑结构的分析及线路开断前后超标站点的短路电流变化确定可开断支路集;然后添加功率平衡方程约束、支路潮流约束以及N-1安全约束;以开断线路数最少为目标,提出了控制短路电流水平的电网运行方式优化模型,并借助WARD等值缩小模型规模,提高了模型的求解效率。所提模型为混合整数线性规划模型,可以采用线性规划单纯形法及分支定界法迅速求解。使用C++编写了仿真程序,通过对IEEE39节点系统和某实际电网的仿真分析验证了所提模型的正确性和算法的有效性。     

考虑运行方式安排的大电网在线趋势分析技术

电网调度运行对掌握未来状态安全变化的迫切性越来越高,针对此问题,结合当前智能电网调度控制系统及其动态安全评估技术的发展,提出了运行方式安排的大电网在线趋势分析技术。该技术基于电网当前运行方式和在线稳定分析结论,利用调度操作调整、调度计划、新能源预报和负荷预测数据,形成电网未来时刻的预估潮流,在短周期内快速评估其安全状况及变化趋势,并给出辅助决策控制策略。该技术已在华中、黑龙江电网得到了应用,为复杂电网调度运行控制提供了预防预控的技术支撑手段,促进了电网控制从经验型向智能型的转化。     

远期与日前市场相结合的发电权交易模式

远期市场与日前市场交易是目前发电权交易两类主要的交易模式,若能将两者有效结合,则有利于发电权交易市场的形成和健康运营。为此,提出了以远期交易市场为主、日前交易市场为辅的发电权交易模式。通过开辟日前交易二次市场,为发电权远期交易商提供了进入日前交易市场进行再交易的机会;根据日前交易市场的特点建立了双边可选择的发电权远期-期权合约交易模型,将网损变化成本引入合约中断价格的计算,使得该模型具有引导交易向降低网损、利于系统安全、经济运行的方向进行的功能。文中对混合交易模式的可存在性进行了分析,并设计了交易组织步骤。算例分析表明,该交易模式不但给予发电权参与双方更多的交易灵活性,而且能够促使发电权交易向有利于节能减排,降低系统损耗的方向进行,起到了优化发电资源配置、提高系统运行安全的作用。     

考虑跨区直流调峰的日前发电计划优化方法及分析

阐述了中国跨区直流输电对促进西北地区新能源消纳的重要性,分析了目前跨区直流外送模式对新能源消纳的不利影响。综合考虑分析直流输电系统的运行特性和跨区电能交易需求,建立了跨区直流计划调整的混合整数线性约束模型,提出了考虑跨区直流互动调峰的新能源与常规能源协调优化的两阶段日前发电计划编制方法。首先,基于安全约束经济调度(SCED)模型分析了受端电网直流接纳能力。然后,基于安全约束机组组合(SCUC)模型,综合考虑直流计划调整约束、系统平衡、机组运行、新能源出力预测和电网安全等约束条件,以节能环保和新能源消纳最大为优化目标,编制送端电网的机组组合、出力计划和直流送出计划。最后,通过某省级电网及其跨区直流计划优化调整的算例验证了所提方法的有效性。