考虑需求侧响应的微电网经济优化调度

为了解决微电网的经济最优调度问题,建立了微电网系统的分布式电源模型,引入需求侧响应模型,以平衡峰谷负荷的巨大差异;利用改进的内部搜索方法建立微电网系统模型,进行优化调度,并将其计算结果与典型调度策略进行比较,验证了改进算法的优越性。     

用户侧微电网高渗透率接入配电网的优化配置方法

用户侧微电网高渗透率接入加大了配电系统运行的灵活性,但原有的配电网优化配置方法已不能为新环境下的网络提供高效有力的规划支撑。针对这一问题,综合考虑高渗透率微电网接入对配电网造成的经济性和稳定性影响,本文以系统收益最大化和电压偏差最小化为优化目标,提出了一种新型的用户侧微电网高渗透率接入配电网的选址定容配置方法。在考虑微电网运行特性的基础上,设计了两种微电网控制方案,考虑了昼夜和季节对运行方式的影响,提高了优化配置的准确程度。以IEEE 33节点系统为例,通过计算验证了该方法能够为用户侧微电网高渗透率接入配电网的规划提供有效支持。     

高可再生能源渗透率下考虑预测误差的微电网经济调度模型

提出了一种高可再生能源渗透率下考虑预测误差的微电网经济调度模型,由日前计划和实时调度两层组成。日前计划层考虑间歇性能源预测误差的情况下制定微电网的运行计划;实时调度层根据间歇性能源功率预测误差实时修正运行计划并进行电压和潮流优化。在可再生能源高渗透率的情况下,所提出的模型有效地修正了预测误差引起的可再生能源功率波动。仿真结果表明,所提出的模型能够充分利用可再生能源,协调分布式电源和储能系统,实现微电网经济、安全、稳定运行。     

考虑需求侧响应的微电网经济调度双层优化

为了在提高微网经济运行水平前提下挖掘用户侧调控资源的潜力,降低用户侧的用电成本,在考虑用户需求侧响应的基础上建立了微电网双层优化的调度模型。上层考虑用户的购电成本以及用电满意度,利用动态电价激励机制和负荷可转移特征对用户负荷曲线进行优化;下层在上层优化的基础上进行微电网的经济调度,以动态电价和负荷曲线作为上下层之间的桥梁进行迭代求解。最后对一个含有风力发电、光伏发电、微型燃气轮机和蓄电池的并网型单微电网进行仿真分析。结果表明,考虑动态电价不仅降低了微电网的运行成本和用户用电成本,还增加了风光消纳量,证明了模型的合理性和经济性。     

高风电渗透率下考虑电网频率支撑需求的储能系统配置方法

提出了一种高风电渗透率下考虑电网频率支撑需求的储能系统配置方法.以频率变化率和频率偏差为限制条件,建立新能源系统所能承受的最大功率增量与等效惯性常数、调差系数以及风电渗透率等已知参数的联系.通过对3阶虚拟同步机控制策略下的储能系统容量与控制参数进行量化配置,提高不同风电渗透率系统对不平衡功率的消纳能力.以储能配置在频率支撑中贡献的等效单位调节功率为参考,对不同功率增量下储能系统的频率响应贡献、调频出力占比以及输出功率特性进行刻画与分析.仿真验证了该配置方法下的储能系统可控性强,能够较为精准地提供电网所需的有功调节量,有效改善风电并网环境.     

考虑未来碳排放交易的需求侧备用竞价与调度模式设计

基于需求响应,对碳排放交易制度下需求侧备用的竞价和调度模式进行了探讨.提出了未来电力输送的过程还将是碳汇流的观点,并据此分析了基于碳交易的需求侧备用交易原理;其次根据可调度负荷、电动汽车和微网等需求侧备用资源的性质,分别建立了考虑碳交易机会成本的竞价模型;然后建立了包括碳汇流通和需求侧备用调度在内的日前调度框架,给出了...     

考虑需求响应的智能微电网日前竞价方案

由于发电、负荷和市场价格预测的不确定性,微电网日前竞价往往很困难。提出了采用2阶段随机规划的方法,通过蒙特卡罗模拟生成各种随机场景,并基于Kantorovich距离进行场景简化,以日前电力市场交易所获得的预期利润最大化为优化目标,计算了智能微电网能源管理系统对日前电力市场的最优报价,并将目标函数的非线性项重构成线性形式。仿真结果验证了所提方案在智能微电网日前竞价中具有很好的效果。     

高渗透率光伏微电网能量优化管理策略的研究

针对高渗透率光伏微电网,提出了运行总成本最优的能量优化管理策略。在微电网并网和孤岛两种运行模式下,基于光伏的运维成本、储能设备的运行损耗、火电的环境污染及治理成本、微电网与大电网之间电能交易差额以及可调负荷的断电惩罚费用等因素,建立高渗透率光伏微电网的多目标能量优化模型,并在系统功率平衡等安全约束下,应用具有惯性权重系数的粒子群算法求解得到能量优化管理策略。算例分析表明,该能量管理策略具有经济性和有效性。     

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。     

考虑广义需求侧资源的微电网规划设计

科学合理的微电网规划设计可以有效降低投资成本,也是确保其运行时发挥优势的基础和先决条件。该文计及规划与运行的耦合特性和能源互联网背景下供需双侧资源协调互动的重要特征,提出了考虑广义需求侧资源的微电网综合规划设计。首先,建立广义需求侧资源数学模型,在此基础上构建微电网综合资源规划的数学优化模型。然后,采用动态自适应粒子群优化算法求解此高维优化问题。最后,由仿真结果和对比分析可知,所提方法可降低系统峰荷,实现微电网规划设计的经济性目标,从而验证了考虑广义需求侧资源的微电网规划设计的优越性和所提算法应用的可行性、有效性,为需求侧资源主动参与微电网规划和运行提供了借鉴。     

高渗透率微网多功能电能质量控制器

由于微网中独特的双向潮流控制,频繁出现的过电压和过电流现象,以及大电网和微网之间的谐波高渗透率,使得微网的电能质量问题比传统大电网要严重得多。同时因微网容量不大,安装多种电能质量控制器不经济,为了满足高渗透率下微网电能质量的要求,文中提出一种多功能电能质量控制器。该多功能电能质量控制器可以灵活调节微网和传统电网的潮流,限制故障电流和进行软启动,抑制微网谐波高渗透率。文中分析了该电能质量控制器的原理、系统控制策略等。构建了一套三相实验系统,实验结果证明了该多功能电能质量控制器的有效性。     

计及需求响应电量约束的日前调度策略

由于风电出力的不确定性对电网的安全稳定具有重要影响,在电力系统调度中考虑需求响应,可以提高系统对风电的消纳能力,保证系统运行稳定性。本文将需求侧资源融入到优化调度模型中,以经济性最优为目标,在发电总成本函数中加入调用负荷成本,在此基础上增加考虑需求侧可控负荷的电量约束条件以提高调度运行的可靠性。采用混合整数线性规划方法,建立计及需求响应电量约束的日前调度模型,并在6节点系统算例中仿真验证了该方法的有效性。     

面向风电消纳的车-储-热协同调度策略

良好的需求侧管理能够有效应对风电出力的不确定性，提升风电消纳能力。然而，传统的需求侧管理机制，受参与元素单一的限制，严重影响了资源的利用效率。因此，文章提出一种面向风电消纳的车-储-热协同调度策略。首先，建立了需求侧用户热负荷非均匀特性模型，并将具有差异性的热负荷视作虚拟储热；其次，基于电动汽车的储能特性，建立了电动汽车充放电模型；随后，综合考虑用户扰动成本和电池折旧成本，建立了以风电消纳量最大为目标的调度策略；最后，在GAMS软件上进行算例分析，并与未计及电动汽车参与的调度策略进行对比。结果表明：通过车-储-热协同调度策略，风电消纳量增大了25.42%，投入产出比减小了10.3%。     

考虑风速相关性的风电穿透功率极限的改进计算

为全面分析多风电场风速相关性对风电穿透功率极限的影响,提出了一种考虑风速相关性和电网多种约束条件的风电穿透功率极限的改进计算方法。该方法采用基于拉丁超立方采样的随机模拟技术对具有相关性的多个风电场风速进行模拟,并应用基于机会约束规划理论的最优概率潮流方法,在满足包含常规机组爬坡能力约束等系统多种约束的前提下,以系统接纳风电总装机容量最大化为目标,计算风电穿透功率极限。以IEEE-30节点系统为仿真算例,采用遗传算法对该模型进行求解,验证了上述方法的有效性。仿真结果表明,通过增加爬坡能力约束能更好地反映风速相关程度对风电接入能力的影响,从而得到更符合实际的风电穿透功率极限。     

风电以微网的形式并入智能电网的研究

智能电网以自愈、清洁、经济等优点成为了今后电网发展的一个重要趋势。随着常规能源的日益减少,风力发电将会在智能电网中起着越来越重要的作用,但是风电无法像常规电源一样由输电网调度中心集中调度和控制,需要一种新的并网方式解决风电输出功率波动而带来的频率和电压的偏差。提出了一种把风电以微网的形式并入智能电网的策略,在Matlab/Simulink的环境下进行了仿真,仿真结果证明了所提出方法的可行性和有效性。     

高风电渗透率下变速风电机组参与系统频率调整策略

考虑负荷波动、风电有功输出的随机性,针对电力系统对大规模风电并网时电能质量、经济性、负荷支撑和快速响应等多方面的需求,提出了一种高风电渗透率下变速风电机组参与系统频率调整的多时间尺度协调优化策略。根据变速风电机组运行特性,制定不同风速工况下风电机组的减载控制,并在不同时间尺度对机组间的调频出力进行协调,使惯性与一次调频相结合,实现频率调整优化。结果表明该策略下变速风电机组不仅能够有效地为系统提供惯性支撑,并且具备灵活、可控的静态频率响应特性。     

适应于电网高风电渗透率下的双馈风电机组惯性控制方法

为解决风电渗透率增加带来的电网频率安全稳定问题,在揭示传统微分惯性控制方法缺点的基础上,提出了一种适应于高风电渗透率、大功率缺额条件下的双馈风电机组惯性控制方法,即模式转换法。通过设置系统频率微分、频率偏差逻辑判断条件启动惯性响应,设置转速限制判断条件闭锁惯性响应,实现风电机组在最大功率跟踪工作模式与惯性响应工作模式间自主转换。该方法设置恒定附加电磁转矩步长,惯性响应作用强度不随转速降低而减弱。当系统频率事故发生时,较微分惯性控制方法,模式转换法可使风电机组在稳定运行约束范围内更加有效地抑制系统频率跌落。仿真结果验证了模式转换法的有效性和优越性。     

含风电电网晚高峰期临时启机并网策略

负荷与风电变化的不确定性可使电网在运行日晚高峰期间面临巨大的调峰压力。为此,提出一种晚高峰期净负荷攀升时临时启动小机组的调度策略。首先在晚高峰到来前设置观测点。当发现观测点之前多个时段净负荷预测偏差较大,则对后续净负荷预测曲线进行修正,并按修正后净负荷预测曲线对发电计划进行更新。若新发电计划中负荷量在安全限值内,则依然维持原日前机组组合方案不变。反之若优化结果存在超越安全限值的限负荷量,则判断电网需临时启动小机组,再根据越限的限负荷值确定小机组容量及并网运行时间。最后根据小机组较为特殊的物理特性,建立晚高峰期含小机组并网的发电计划模型。模型充分考虑小机组从冷启动到退出过程的出力特性,并借用原发电计划信息对优化变量和安全约束进行简化,以提高模型计算效率。算例表明所提小机组临时启机并网策略正确可行。     

考虑风电接入的大型电力系统多目标动态优化调度

针对风电接入的大型电力系统,提出了以发电总燃料耗量、污染气体排放量和购电费用最小为目标的多目标动态优化调度模型,并考虑了抽水蓄能机组的实际运行特性对优化调度的影响。采用法线边界交叉法将多目标优化问题转换为一系列单目标问题,并采用原对偶内点法求解,从而获得均匀分布的帕累托最优解。根据熵权双基点法决策出折中最优解,为运行人员提供决策指导。在某省级电力系统上的计算结果表明,法线边界交叉法和熵权双基点法的结合能够快速、有效地求解电力系统多目标动态优化调度问题。