基于条件成本收益分析的长期备用规划与决策

备用容量规划对电力系统的异常状态和极端损失情形敏感,而传统的基于整体均值的可靠性成本和收益不能反映决策者对高损失-低概率事件的特别关注。将条件可靠性成本和收益的概念引入长期备用规划问题,在决策者关心的损失范围内进行条件成本收益分析,得到的条件最优备用容量能够反映决策者的风险偏好和经验。进行接受裕度校验,从条件总成本的角度确认是否接受最优备用容量,以及接受或拒绝该方案的确信程度。基于序贯蒙特卡罗模拟计算条件可靠性收益,进而求解模型。对IEEE-RTS79的算例分析表明：决策者的风险偏好对备用容量的规划有显著影响,随着关注的损失范围由整体平均转向极端不利,系统对备用容量的需求持续上升。     

时变可靠性约束下含风电系统旋转备用的随机规划模型

大规模风电并网后,系统运行经济性和可靠性之间的矛盾十分突出,传统确定旋转备用的方法存在较大的局限性。建立的含风系统旋转备用随机规划模型,能够根据系统容量冗余度,灵活分配各时段可靠性权重,实现调度周期内可靠性的协调优化。该模型充分考虑不同机组提供旋转备用的成本差异,允许机组对旋转备用进行报价,以发电成本、直接备用成本和期望停电成本三者之和最小为目标,实现发电侧和用户侧整体经济效益的最大化。应用该模型,可以对含风系统的旋转备用进行成本效益分析,为调度机构设置合理的可靠性水平提供决策依据。采用粒子群算法对模型进行求解,并通过算例分析验证了上述模型和算法的有效性。     

考虑风险偏好的快速频率响应备用容量规划

增设快速频率响应备用容量,为威胁系统频率安全事件设立备用规划方案,是应对电力系统频率稳定新形势的重要手段.首先,考虑一次调频事故拦截的潜在收益,采用风险偏好成本收益分析模型作为小概率极端事件的风险价值评估依据;基于序贯蒙特卡洛方法建立常规机组、高压直流传输线路、风电机组的运行状态模型,并将故障集输入所提的系统频率仿真模型中,对功率扰动实现系统频率追踪及下降最低点捕捉,进而获得满足快速频率响应备用容量;兼顾可靠性收益与备用综合成本,定义快速频率响应备用成本收益模型,并提出相应的备用方案可行性校验方法.算例结果表明:所提快速频率响应备用容量规划方案能有效的避免小概率极端事件被同质化,且极端事件概率越小,备用需求越高.     

含大规模风电场的电力系统旋转备用风险决策模型和方法

大规模风电场并网后其出力的不确定性增加了系统运营方在制定旋转备用计划时平衡成本与风险之间的难度。为应对这种挑战,首先在考虑风速预测误差、风速实时波动和风电机组故障的情况下对风电功率的随机性进行了分析;然后,建立了以考虑旋转备用容量成本和停电损失的旋转备用成本期望值和条件风险价值为目标的多目标优化模型,并采用多目标免疫优化算法和蒙特卡洛场景模拟法求出旋转备用成本期望和条件风险价值的最优前沿集;最后,采用模糊决策理论确定最终的旋转备用计划。算例结果表明该多目标模型可以有效地求出旋转备用成本期望和条件风险价值的前沿集;模糊风险决策模型比普通风险决策模型扩大了风险容忍系数的有效区间,更能反映风险态度;而考虑条件风险价值的旋转备用优化模型在风险规避方面比仅考虑成本期望的模型更具优势,可以作为旋转备用计划决策者的风险管理工具。     

基于成本效益分析的风电?抽水蓄能联合运行优化调度模型

由于难以全面和准确地考虑系统的多种不确定因素,如风电、负荷的预测误差和常规机组的强迫停运,现有基于确定性旋转备用的风电–抽水蓄能联合运行优化调度模型无法从兼顾系统运行的经济性和可靠性方面最优确定风蓄联合运行方式。为此,提出了基于成本效益分析的考虑风蓄联合运行的机组组合新模型。该模型首先在计算系统的失负荷风险时对现有多场景概率风险分析方法进行改进,使其能够同时考虑服从不同概率分布的风电功率和负荷预测误差以及机组强迫停运,并通过成本效益分析实现常规机组发电成本、期望停电成本与抽水蓄能机组的运行成本三者之和最小的目标,再采用混合整数线性规划方法求解模型,确定风蓄联合运行方式和系统的旋转备用容量。仿真分析表明,通过优化旋转备用的配置,该模型在确定风蓄联合运行方式时能更全面地考虑系统运行的经济性,并能更准确地分析其对系统运行成本的改善。     

基于加权半方差的含风电电力系统旋转备用效益研究

在考虑系统旋转备用的容量成本和能量成本、因购买旋转备用而减少的停电损失,以及旋转备用效益的离散程度的基础上,引入风险偏好系数,并采用证券投资组合中的加权半方差度量风险。以期望旋转备用效益最大和风险最小为优化目标,建立基于加权半方差的含风电电力系统旋转备用效益-风险模型。采用蒙特卡洛模拟法模拟实际负荷功率偏差和风电出力预测偏差,并通过多目标纵横交叉算法求得期望旋转备用效益-风险有效前沿和日前旋转备用计划,以及风险偏好系数、可靠性水平、预测偏差、失负荷损失价格、旋转备用价格对期望旋转备用效益和风险的影响。算例验证了所提模型的合理性。     

考虑微网源荷不确定性的旋转备用容量优化

电力市场环境下,为应对微网源荷波动和可控机组随机故障,提升其供电可靠性,提出了一种考虑微网源荷不确定性的旋转备用容量优化方法。计及日前预测误差,采用序列理论对源荷随机概率性序列以及可控机组随机故障序列进行离散化处理,生成微网综合不确定性离散分布模型;在此基础上,以微网运行成本、备用成本和停电损失的总成本最小为目标函数,建立旋转备用容量优化模型,并结合蒙特卡罗与粒子群算法对该模型进行求解,获得各时段的旋转备用优化配置容量。以某地微网系统为例,仿真验证了所提方法的有效性和合理性。     

电力市场下综合考虑系统可靠性和旋转备用效益的机组组合

通过对电力市场条件下机组组合问题的研究，提出了综合考虑发电系统可靠性和旋转备用效益的机组组合的模型和方法。该方法以旋转备用的比较效益最大为目标函数，通过概率评估方法，利用系统投运风险度确定机组投运台数，利用系统响应风险度确定旋转备用的合理分布，并提出了一种求解以上问题的启发式求解算法，给出了算例及结果。     

基于条件相关运行风险的发电调度优化模型

综合考虑实时运行条件对元件和电网运行可靠性的影响,构建基于条件相关运行风险的发电调度优化模型。将条件相关的运行风险评估与发电调度优化相结合,采用统一的货币形式量化发电机调度成本和风险代价,以期望总成本最小为目标函数,在满足正常和故障状态对应安全约束条件下寻求最优调度方案。同时,计及旋转备用响应特性以及可控串联补偿器(TCSC)对电网运行风险的影响,将机组输出功率再调整允许范围和TCSC补偿范围增至约束集中。该模型综合考虑了负荷水平、实时调度运行方式、潮流分布和运行风险的相互影响,实现了电网运行风险和发电成本均衡协调的最优调度决策。采用禁忌遗传优化算法对所建优化模型进行求解。RBTS测试系统的计算分析验证了所提模型和算法的有效性。     

考虑双重市场的含风电电力系统双层随机优化调度

风电与负荷的不确定性影响经济调度中机组出力及其承担的旋转备用。考虑机组同时参与能量市场和旋转备用市场,且双重市场具有一定的主辅特性,建立了电力系统双层随机优化调度模型。以系统发电成本最小为上层目标,增加风电利用率及其实现概率作为约束,优化机组有功功率及风电计划出力;对于受不确定性因素影响呈现为随机量的失负荷和弃风损失函数分别求取其条件风险价值CVa R,并与旋转备用成本最小为下层目标,优化配置旋转备用容量。将上、下层模型中的机会概率约束和条件风险价值线性化,便于CPLEX求解器求解。算例表明,双层随机方法能有效解决不同风电利用率、失负荷损失和弃风损失置信水平下的备用需求变化;双层随机方法相对单层随机方法能获得较优的经济效果。     

电网规划中的可靠性成本-效益分析研究

通过定义可靠性边际成本与可靠性边际效益概念,阐明电网规划中的可靠性成本＿效益分析问题。以用户缺电成本大小衡量可靠性效益高低,将规划的可靠性成本性效益统一在对电网的经济性评估上;通过构造缺电损失评价率给出缺电成本计算方法。最后通过计算缺电损失评价率以及相应的缺电成本,说明了所提方法的可行性。     

综合考虑可靠性成本与缺电成本的电网规划

在配电网规划中要提高配电网的供电可靠性,减少用户侧的缺电成本,必然要求供电部门增加可靠性投资成本,然而盲目地追求供电可靠性,必然导致供电部门可靠性投资成本急剧增加。为了寻求供电可靠性与可靠性成本的平衡点,综合考虑了可靠性成本和缺电成本,提出了可靠性成本效益回归模型,利用此模型在众多配电网规划方案中确定最佳可靠性方案。通过实例分析计算并讨论,建立的模型及方法能方便有效地确定配电网规划中最佳可靠性方案。     

基于线路有功潮流使用度和可靠性贡献的输电固定成本分配方法

计算输电线路固定成本时将其分成容量使用固定成本和可靠性固定成本2部分,容量使用固定成本根据交易对线路有功潮流的使用度来分配;可靠性固定成本根据线路的可靠性贡献来分配,并计及了线路潮流变化、停运概率和停运时间的影响。该方法适用于联营和双边交易共存的电力市场,既满足电路定律,又给出了良好的经济信号。仿真算例验证了方法的有效性。     

Load management: impacts on the reliability and production costs of interconnected systems

With the increasing recognition that load management could be beneficial to a utility, the planner has an added alternative in generation expansion planning in deciding whether to construct a new plant, to purchase power from a neighbouring utility or to implement a load management scheme. This paper evaluates the impacts of load management strategies on the reliability as well as on the production costs of two interconnected systems. Investigation has been made to find the equivalence, in terms of reliability improvement and production cost benefit, between the tie-line capacity and the percentage reduction of the peak demand. In the simulation, the correlation between the loads of two inteconnected systems is considered. The segmentation method is utilized in the numerical simulation.     

配电网可靠性成本与效益综合

基于配电网可靠性成本与效益的概念，给出了以可靠性成本与可靠性效益相结合作为寻求配电网最优投资策略的目标函数。并根据配电网自身的特点，提出了配电网负荷支路是否设置熔断器的判据以及是否在负荷支路设备用变压器的判据，依照这两个判据，对配电网的投资策略目标函数进行简化，得到更为简单的寻求配电网最优投资策略的目标函数。最后给出一实例。     

电力市场中高可靠性电价的设计研究

在电力市场环境下,电价的制定应遵循优质优价的经济原则.对国内外实施高可靠性电价案例及收取方式进行了分析研究;基于边际成本理论和马尔科夫过程理论,研究给出了高可靠性电价的计算模型;提出高可靠性电价的实施方案建议.     

可中断负荷参与备用市场下的可靠性风险电价计算模型

可中断负荷(interruptible load,IL)作为用户参与电力市场的一种方式,最直接的影响是为供电公司提供另外一种可供选择的备用资源,在这种环境下,供电可靠性成本的内容也发生了变化,相应的可靠性电价计算模型也应有所调整。首先给出可中断负荷参与备用市场下可靠性电价定价流程,在此基础上量化了IL由于减少系统备用风险购电成本和电网投资改造风险成本而产生的经济效益,最后根据我国国情给出了可靠性电价的定价模型。算例分析表明,可中断负荷参与备用市场可为供电公司节约大量的可靠性投资成本,使其规避高购电电价和高投资的市场风险,进而降低用户支付的可靠性电价。     

一种新的气体绝缘电气设备

当前电网中引入了许多基于AIS和GIS技术组合的新型高压开关装置,行内称之为HGIS。因其尺寸更小、更环保、成本更低、安装时间更短、停电时间更少,供电企业已经开始用这类新型高压组舍电器来取代传统敞开式变电站设备。这些开关装置可以大幅度提高电网的运行可靠性,逐步减低设备的寿命周期成本,提升供电企业的劳动效率。     

基于条件风险价值的备用成本分摊方法

电力系统风险因素是引起备用的主要原因,实现备用费用在各风险责任方之间公平合理地分摊是推进电力市场改革的重要一步。将备用容量和备用电量区分开来,通过类比条件风险价值的方法,建立了基于条件风险备用的容量费用分摊模型。该模型考虑了风险因素概率分布偏度对备用的影响;基于谁引发谁承担原则,建立了电量费用分析模型。利用以上模型可以科学地实现正负备用费用的分摊。最后,采用修改IEEE30节点进行仿真分析,验证了该分摊模型的有效性。