考虑源荷不确定性的光伏小镇鲁棒优化配置

光伏小镇能源系统是以光伏为主体,结合其它本地能源的综合能源系统。为充分利用太阳能和地热能,本文提出一种考虑源荷不确定性的两阶段鲁棒优化方法,引入不确定性调节参数以避免为保证供电可靠性而牺牲经济效益。建立以系统综合成本最小为目标的max-min-max两阶段鲁棒优化配置模型,对光伏小镇的光伏、热电联产机组、地源热泵、储能进行优化配置。光伏和负荷的不确定性采用不依赖于概率分布的盒式不确定集描述,以上下边界区间表示光伏和负荷的波动范围,形成鲁棒约束,通过列和约束生成算法和强对偶转换降低求解的复杂度。以我国北方某光伏小镇为研究案例,通过改变不确定性调节参数,能有效控制配置方案的保守性,在保证供电可靠性降低负荷缺电率的同时,降低了配置成本,弃光率也得到改善,方案具有很强的适用性。     

考虑传输线重构的电气综合能源系统分布鲁棒扩展规划模型

针对综合能源系统扩展规划模型多采用随机优化处理系统负荷需求增长不确定性问题,且场景信息缺失,易造成随机优化结果经济性与可参考性低的情况,提出一种以系统综合成本最小为目标函数、考虑传输线重构的两阶段电气综合能源系统分布鲁棒扩展规划模型.第一阶段为考虑综合能源负荷预测和传输线重构的扩展规划模型;第二阶段为计及机组调整出力与...     

动态确定输电线路输送容量

开发出一种利用实际气象条件和对线路参数进行实时监测来动态确定线路输送容量的监测系统,它由多个装设在耐张输电线路杆塔上的数据采集终端和设在调度中心的一个监控管理平台构成,通过公用移动通信网分组无线电业务（GPRS）/全球移动通信系统（GSM）来完成数据采集终端与监控管理平台之间的数据传输。监控管理平台通过以太网同监控与数据采集（SCADA）系统接口实现数据交换,实现系统与调度系统软件的结合,利用专家系统对输电线路的状态进行预警分析。在硬件和软件2个方面采取相应的措施,解决了抗干扰问题。建议以电力系统安全运行的监测与稳控技术为该系统提高输电线容量提供安全保障。     

考虑风电不确定性的电力系统恢复全过程两阶段鲁棒优化方法

我国能源低碳转型过程中电力系统的风电接入比例将不断提高,研究新形势下的恢复控制问题对提升电力系统的保底安全性具有重要意义。针对风电接入背景下的电力系统恢复决策优化问题,该文建立了考虑风电不确定性的全过程两阶段鲁棒优化模型。第一阶段考虑已恢复节点重要度指标、负荷恢复量以及风功率波动场景集,对系统元件恢复次序做出决策;第二阶段包含双层目标,外层目标为最大化风功率波动对系统负荷恢复量的影响,内层目标为在最恶劣的风电波动场景下最大化系统负荷恢复量,并利用对偶原理将第二阶段问题转化为单层优化问题。采用区间不确定集描述风功率时空不确定性,通过列与约束生成算法求解此两阶段优化问题,利用启发式方法加速主问题求解。最后,通过新英格兰39节点系统与实际电网算例验证所提方法的鲁棒性与实用性。     

考虑风机惯量支撑及有功备用的新能源电力系统优化调度模型

针对新能源大规模并网下,因系统惯量低、调频备用不足导致的系统运行安全问题,提出了考虑风机惯量支撑及有功备用的新能源电力系统优化调度模型。首先,建立实时风速下风机参与系统惯量支撑响应的风机惯量模型及风机降载出力的有功备用模型;然后,构建了两阶段随机鲁棒优化调度模型,以总运行成本最小为目标,采用列与约束生成算法求解两阶段模型;最后,以改进的IEEE-RTS 24节点系统为算例进行分析,结果表明,所提优化调度模型的总成本较低且弃风弃光量较少。     

考虑风电预测误差相关性的负荷恢复鲁棒优化

为应对负荷恢复过程中源荷双重不确定性,建立了负荷恢复鲁棒优化模型。应用近似线性化潮流方法对模型进行线性化处理,并基于解耦思想将原模型分解为预测场景下的方案优化主问题和误差场景下的方案校核子问题。主问题以预测场景下加权负荷恢复量最大化为目标函数,进行风电接入和负荷恢复方案最优决策;基于主问题的决策结果,子问题引入松弛变量,构建计及预测误差不确定性的max-min双层方案可行性校核优化模型,并以可调盒式集合刻画负荷预测误差,以线性多面体集合描述具有相关性的风电预测误差。在求解过程中,利用线性优化强对偶理论将max-min结构的子问题对偶转化,并引入大M法线性化所得对偶模型,然后采用列与约束生成算法进行主、子问题高效迭代求解。算例结果验证鲁棒优化模型和迭代求解方法的有效性和可行性。     

含智能软开关的主动配电网分布式光伏准入容量鲁棒优化

考虑分布式光伏和负荷功率的不确定性,建立了二阶段鲁棒优化模型,用于评估主动配电网(ADN)的分布式光伏的最大准入容量.若干主动管理(AM)措施被应用于ADN中,包括带储能的多端智能软开关(E-SOP)调节、有载调压变压器(OLTC)调节、无功补偿、分布式光伏无功调节和网络重构.基于凸松弛技术,原问题可以分解为主问题和子...     

考虑空调负荷虚拟储能的产消者鲁棒日前申报策略

在分布式可再生能源大力发展的背景下,产消者将成为新的重要利益主体参与电网运行。考虑到产消者中空调负荷具有良好的调控潜力,文中首先建立了空调负荷的虚拟储能模型,并在此基础上分析了虚拟储能与常规储能的不同之处。针对虚拟储能可参与日内调控的特点,考虑可再生能源出力不确定性,提出了产消者鲁棒日前申报策略,并进一步提出了将虚拟储能日前决策与实时调整相结合的产消者最优申报及调度策略,运用改进的列约束生成算法进行求解。最后对具体算例进行比较,证明了最优策略在产消者运行灵活性与经济性方面的优势,并分析了可再生能源出力不确定性、惩罚价格选取及室外温度对实际结果的影响。     

考虑设备动态过载能力的风电送出通道紧急过载运行策略

大规模风电集中并网时,送出通道发生N-1故障,可能会导致输电线路和升压变压器过载,而现有的过负荷保护和稳定控制策略无法适应这种短时潮流过载,需要切除大量风电机组,不利于风电消纳。论文分析了电力设备安全过载能力的关键参数及安全边界,确定了送出线路和变压器的长时过载区域与短时过载区域。依据设备的安全过载能力,提出了适应风电场集群并网的输电通道紧急过载运行策略,包括基于长时过载区域的重载告警和基于短时过载区域的风电切机与设备温升越限跳闸。测试结果表明,所提紧急过载运行策略具有可行性,能够充分挖掘输电通道的过载能力,在保障输电通道安全运行的前提下,提高风电外送能力。     

电力市场环境下输电线路过载风险评估

电力市场环境下各市场主体对经济效益的追求增加了电力系统运行的不确定性和安全风险。本文基于风险理论和市场规则,提出了一种新的线路过负荷风险评估方法。该方法考虑线路的随机故障和负荷的随机波动性进行线路过负荷的风险评估;通过分析线路过负荷给发电商、电网公司和用户带来的损失差异,分别建立基于不同主体的后果模型。这种评估方法考虑了电力工业体制变化对系统安全性的影响,对提高电力系统的安全稳定性具有重要的指导意义。IEEE 9节点系统的仿真计算和分析证明了本文方法的有效性。     

输电线路动态增容运行风险评估

输电线路动态增容系统作为智能输电线路技术支撑系统的重要部分,能提高输电设备的利用效率,帮助运行人员更好地掌握当前线路的运行状态。为确保输电线路增容运行的可靠性和安全性,文中研究提出基于马尔可夫链蒙特卡洛方法对输电线路增容运行后的风险进行评估的方法。该方法主要利用各微气候监测参数后验分布的随机序列来建立风向、风速和环境温度等气候概率分布模型,结合线路负荷电流模型利用蒙特卡洛模拟来预测导线的温度分布,从而给出线路增容运行的风险指标。基于夏冬2季的典型监测数据,利用所提出的方法对动态增容系统给出的热容量的可靠性进行分析,结果表明线路运行风险控制在合适的范围以内,满足电网运行和调度工程的要求。     

提高输电线路输送容量DLR系统的相关理论研究

采用动态提高输电线路输送容量技术能够极大地提升我国电网输送能力,起到少建或缓建输电线路的目的。文中在复杂的有风状态下,对导线进行受力分析,在风偏平面内建立导线的张力、弧垂的力学分析计算模型。利用温度和弧垂的关系,对架空线路状态方程进行修正,得出导线的最终温度。针对目前计算导线输送容量的几种数学模型的特点和存在的问题,采用了WM和TS模型相结合的热动力学数学模型来计算线路容量,使系统能够得到最优的动态容量曲线。初步的仿真试验结果证明了该模型的有效性和实用性。最后结合DLR技术的特点和目前我国电网存在的问题,阐述了我国电网采用DLR技术的必要性及意义。     

提高输电线路输送容量的短期风险评估

对于利用提高输电线路容量技术得到的在线监测数据,采用Bayes统计推断方法,根据实时运行状态数据和未来一段时间的气候参数实时估计和预测故障概率,并实现风险评估。使用马尔可夫链蒙特卡洛方法产生同边缘随机分布,用天气模型对序列进行计算,获得当前或未来一段时间导线温度的一个任意大小的仿真样本,根据该样本的频度值给出导线温度的概率累计函数或者其大于某阂值的概率。最后验证了该方法的正确性和可行性,并重点说明了需改进的问题。     

考虑输电线路动态增容的增强型安全约束最优潮流

在复杂内外部风险的影响下,输变电设备的随机故障已成为影响电网安全运行的重要因素。针对现有安全约束最优潮流存在的灵活性或安全性不足的问题,提出了一种增强型安全约束最优潮流(ESCOPF)模型,采用输电线路动态增容技术,保证电网在预想事故发生后至校正控制生效前的运行安全性。并给出了一种基于Benders分解的求解算法,将原问题分解为预防控制主问题、动态增容校验子问题和校正控制可行性校验子问题。通过不断向主问题返回Benders割修正机组发电计划,最终得到满足所有子问题校验的最优发电计划。算例分析结果表明,ESCOPF模型能够充分利用线路输电能力,扩大电网安全运行范围,从而提升系统运行的经济性。     

基于脉动参数热路模型的架空线路动态增容风险评估

架空输电线路动态增容的热路模型对环境气象依赖性小,但忽略了环境热阻脉动,故当线路温度波动时,增容风险评估可能出现偏差。为此,通过引入平均热阻和脉动热阻参数,提出了一种计及参数脉动特性的线路增容热路模型。基于参数辨识和马尔可夫链方法,对模型参数及其随机特性进行了确定。利用架空导线温升实验平台,对所提模型有效性进行了验证。实验与计算结果表明:当导线温度存在波动时,参数辨识方法得到的平均热阻精度高于传统计算方法;马尔可夫链能够得到脉动热阻的统计规律,并生成随机特性相似的模拟序列;得到热阻参数后,所述模型能够描述导线温度受环境气象影响而产生的波动,并以概率形式对载流量进行有效估计,将增容风险控制在合理范围内,为电力系统运行和调度提供必要依据。     

云南电网输电线路鸟害故障风险评估方法

近年来,鸟害故障在云南电网输电线路跳闸故障中所占的比例逐渐增高,已成为影响输电线路安全稳定运行的主要故障之一。文中通过收集云南电网2014-2016年3年来鸟害跳闸故障的历史数据,根据鸟害跳闸故障的地理特征以及杆塔结构特征,建立鸟害风险评估层次结构模型。采用专家调查法与模糊层次分析法相结合的综合评价方法,利用专家级调查法确定1级指标权重系数,利用模糊层次分析法确定2级指标权重系数。在模糊层次分析法中,利用鸡群优化算法对权重系数进行优化,降低数据处理复杂度,使权重系数求取更加准确。然后通过历史鸟害故障数据,进一步确定各2级指标取值,最终建立输电线路鸟害故障风险评估模型。最后,云南电网历史鸟害故障记录验证了所构建风险评估模型的准确性。     

计及过负荷风险的风电并网电力系统动态经济调度

建立了综合考虑系统发电成本、过负荷风险的风电并网系统多目标动态经济调度模型：在优化过程中计及机组出力爬坡约束、系统旋转备用约束;采用自适应DEM0算法对模型进行求解;得到Pateto最优集后采用协调性最优的准则选取折中解。最后在RTS-79系统上对所提模型和算法的有效性进行验证。     

融合微气象参数预测的输电线动态增容模型

为了挖掘输电线路的输送潜力和保障输电线路的稳定运行,提出了经验模态分解-双向长短期记忆网络-贝叶斯优化预测模型,从而实现微气象参数递推多步预测.基于预测误差建立高斯分布模型,从预测结果中选择相对保守的气象参数代入热平衡方程进行输电线动态容量计算;实现对输电线路所跨越区间中环境最恶劣部分的微气象数据日前预测,以及输电线路...