市场环境下基于IGDT的水电富集电网中长期优化调度

【目的】在高比例水电电力市场中,交易电量执行的公平性和清洁能源消纳是中长期调度需要重点考虑的两个问题。【方法】针对电力市场环境下水电富集电网中长期优化调度的公平性以及弃水问题,提出了基于信息间隙决策理论(information gap decision-making theory, IGDT)的水电富集电网中长期优化调度方法。首先采用IGDT理论建立计及径流不确定性的水电富集电网中长期优化调度双层模型,其中下层求解电站合约电量完成率综合极差的最大值,上层求解对应区间径流的最大波动范围。然后通过多种线性化技术得到等价的混合整数线性规划(mixed-integer linear programming, MILP)单层模型,并通过CPLEX求解器实现模型的求解。以云南电网的10座火电站和22座水电站的中长期优化调度为例对模型进行了验证。【结果】结果显示：各电站合约电量完成率极差为0.412,与不考虑弃能惩罚相比,弃水电量减少了81.33%。【结论】结果表明：该模型能够有效缓解水电站超发、少发和弃水等问题,对实现市场环境下电网公平性调度和促进清洁能源消纳具有重要意义。     

现货市场环境下水电富集电网日前优化调度研究

水电富集电网中梯级水电站间紧密的水力、电力时空耦合关系以及清洁能源消纳的政策要求,极大地增加了现货市场环境下电网优化调度的挑战性。基于水电富集电网的市场特点和真实需求,探讨了促进可再生能源保障性消纳的水电富集电网日前现货市场交易机制。在此基础上,建立了以系统综合购电费用最小为目标的日前优化调度模型。针对模型中的水电站水位-库容关系、水位-耗水率关系等非线性因素,提出了相应的线性化处理策略,将原非线性模型转换为混合整数线性规划(Mixed Integer Linear Programming, MILP)模型。以云南电网10座火电站和22座水电站的日前优化调度为例对模型进行了验证,计算时间为183.6 s,系统综合购电费用为15 535万元,3个流域均无弃水产生。结果表明：提出的模型具有较高的求解精度与效率,在满足综合购电成本最小的前提下实现了水电最大化消纳,为水电富集电网的日前现货市场开展提供了科学决策的依据。     

考虑多级断面约束的月度火电机组组合方法

日益复杂的电网网架结构和调度运行需求使得机组组合优化问题非常棘手。该文依托某省级电网实际工程,兼顾电网"三公"调度,提出一种多级断面约束下机组组合优化方法。将电站后续负荷率作为启发信息,以系统备用容量是否充足作为判别条件,确定机组开启和调停顺序,迭代修正机组开机方式;提出多级断面校核及修正策略,基于对网络拓扑结构的精准描述,采用从低压至高压逐级安全校核、越限断面修正、过载负荷转移等系列措施,实现了断面越限的识别和校正控制。电网火电机组组合模拟运行结果表明,得到的机组组合方案是合理可行的,能够满足多级断面安全控制要求,比实际调度能更好地保证各电站电量的完成进度。     

考虑风电出力不确定性的风电-抽水蓄能互补系统短期优化调度北大核心CSCD

风电和抽水蓄能电站联合运行可以平抑风电随机波动、提升风电消纳率。文章针对多个风电场的出力不确定性,采用概率性序列方法进行处理,提出了一种基于厂网协商机制的风电-抽水蓄能联合调度模式,并建立了基于机会约束规划的风电-抽水蓄能互补系统短期优化调度模型。模型以风电-抽水蓄能互补系统总发电收益最大为目标,综合考虑了抽水蓄能电站的水力约束、机组运行约束和系统功率平衡约束。为提高模型求解效率并获得全局最优解,文章将原模型转换为混合整数线性规划(Mixed Integer Linear Programming,MILP)模型,最后使用商业化求解器LINGO进行求解。优化调度结果表明,抽水蓄能电站能够很好的补偿风电出力的波动性,并显著提升互补系统的总发电收益。     

考虑机组组合的梯级水电站短期调峰MILP模型

为缓解日益增大的电网调峰压力和满足愈发复杂的水电并网和调度需求,构建了一种能够考虑机组状态的梯级水电站短期调峰模型。该模型以机组为基本调度单元,以电网剩余负荷最大值最小为目标,综合考虑了水库运行约束、电网安全约束、机组运行限制和不同水头对机组发电效率的影响,实现了精细化调度。针对模型中的调峰目标函数、机组发电水头、机组运行组合振动区以及机组动力特性曲线等非线性因素,提出了相应的线性化处理策略,将原模型转换为标准混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)模型,然后使用商业优化软件包LINGO对模型进行求解。以乌江干流梯级水电站为研究对象的计算实例表明,该模型具有较高的求解精度和计算效率,调峰效果十分显著。     

基于电源灵活性裕度的含风电电力系统多源协调调度方法

多种类型电源协调互济是平抑风电随机波动、提高风电接纳能力的有效手段。从电源灵活性供需平衡的角度提出了电源上调和下调灵活性裕度指标,以优化分配有限的灵活性资源来应对大规模风电接入后带来的不利影响,并以此为约束构建了污染物排放总量最小的风水气火多源协调优化模型。基于分层求解的思想,将模型分解为风电、水电、气电、火电4个优化调度层,并提出了集成变尺度优化方法、改进的日启停调峰运行方法和耦合启发式机组组合的改进粒子群优化算法的总体求解框架,实现了多种电源的分层优化协调。某省级电网短期调度的模拟运行结果表明,该方法在保证风电完全消纳的同时,有效降低了系统的备用冗余和污染物排放水平。