中华润滑油杯2局——磐石郑陈洲（先负）松原黄大为（2017年12月24日弈于四平）中炮进三兵对左三步虎

2017年12月23日．应四平市象棋协会秘书长吕占国的邀请，笔者赴四平市采访第八届“中华润滑油杯”象棋公开赛。虽然比赛只有短短的两天。但是感触颇多。印象中，大多数地市级赛事会把赛场定在宾馆或者学校，而本次比赛与众不同．把赛场设在了铁东区政府综合楼二楼会议室．更显得庄重正式。组委会良好的沟通协调能力可见一斑。

台风灾害下提升电网韧性的实时优化调度策略

针对在台风灾害下输电线路停运可能引发的电网大停电事故,构建了提升电网韧性的实时优化调度策略。运用脆弱性曲线刻画风速与线路故障率关系,并考虑线路负载率对线路故障影响,获得台风灾害下的输电线路故障概率;通过蒙特卡罗抽样生成故障场景集,采用置信集法进行场景削减;在此基础上构建了综合考虑潮流均匀度、受灾区线路负载率和发电成本的多目标实时优化调度模型,将输电线路开断(Optimal Transmission Switching, OTS)引入到模型中以降低受台风灾害影响的线路数量。为提高优化调度模型求解的计算速度,采用Benders分解法进行求解。以IEEE 118节点系统为例进行仿真,验证了所提方法的有效性。

热电联产机组利用热网动态特性提升实时灵活性的自调度策略

热电联产(combined heat and power,CHP)机组可利用区域供热网络(districtheatingnetworks,DHNs)的动态特性为电力系统提供灵活性。针对CHP机组参与在日内灵活性交易市场的决策问题,提出一种利用热网动态特性提升CHP机组实时灵活性的自调度策略。在分析利用DHNs动态特性提供实时灵活性机理的基础上,将CHP机组日内自调度周期划分为灵活性服务期和热平衡恢复期两个阶段,分别建立基于质调节和以质调节为主量调节为辅的优化调度模型,采用基于广义相量法的供热网络动态模型刻画质调节过程供热网络约束,以其增量网络模型反映量调节对供热网络的影响,形成DHNs在自调度周期的热平衡网络约束方程;通过在热平衡恢复期引入量调节,增加灵活性服务期的热功率调节能力,进一步释放CHP机组电功率调节能力。通过算例分析,验证在质调节过程中适度引入量调节对CHP机组灵活性提升的作用,在日内灵活性市场的向上和向下灵活性需求时段,相较于质调节策略,CHP机组的总利润变化量分别得到了25.6%和24.5%的提高,即验证所提自调度策略的特点和有效性。

计及源-荷不确定性的屋顶集成光储系统容量配置

利用建筑屋顶光伏发电是提高终端能源消费结构中可再生能源占比和降低用户能源成本的有效措施。针对建筑楼宇的屋顶集成光储(RIPVS)系统容量配置问题,提出计及源-荷不确定性的容量优化配置决策方法。在对光伏出力和负荷进行源-荷不确定性建模的基础上,以气象因素构建源-荷耦合气象特征集,运用K-均值聚类方法实现源-荷场景集削减,以刻画源-荷不确定性;建立以RIPVS系统全寿命周期成本最小化为目标的多场景容量优化配置模型,通过求解该模型获得反映备选方案技术经济的多维度指标,利用改进熵权法最终确定最优方案。以某商业楼宇的RIPVS系统容量配置为例,验证了所提决策方法的有效性。

面向系统灵活性提升的大用户激励型需求响应优化策略

针对大规模可再生能源接入电力系统所导致的灵活爬坡产品(FRP)需求激增问题,提出一种大用户激励型需求响应(DR)策略,为独立系统运营商(ISO)获取需求侧灵活性资源提供有效途径。采用用户需求管理行为模型(CDMBM),估计能够反映DR行为差异化的用户响应成本函数;构建ISO与多个大用户之间的激励型DR主从博弈模型,以ISO为决策主体的电能与FRP联合出清优化模型作为上层模型,以大用户参与联合市场DR决策的优化模型作为下层模型,通过将主从博弈问题转换为带均衡约束的数学优化问题,求解博弈均衡解进而得到具有差异化的用户DR单位补偿费用。通过算例分析,验证了所提策略的有效性。

计及功能性衰减的独立运营模式下电化学储能容量配置研究

电化学储能(electrochemical energy storage,EES)内部的多种功能性老化行为是影响EES规划决策以及经济性评估的重要因素。针对独立运营模式下EES同时参与电能量和调频市场的容量配置问题,首先提出计及功能性衰减的EES两阶段容量优化配置决策模型。第一阶段模型以EES期望寿命周期内收益最大化为目标进行EES容量优化配置;第二阶段模型考虑EES寿命和功能性老化行为约束,以日运行利润最大化为目标优化各运行年内EES运营决策。然后采用多参数规划理论方法对两阶段模型进行联合优化求解,以获得独立运营模式下EES的配置容量及其期望寿命。最后通过算例仿真分析了EES的功能性老化行为对其经济寿命及容量配置的影响,验证了所提模型和方法的有效性。

基于ICEEMDAN-PSO-LSTM的短期风速预测

提出一种改进自适应噪声完备集合经验模态分解与粒子群优化长短时记忆神经网络模型的短期风速预测方法。采用ICEEMDAN算法对日风速数据进行分解并计算相应边际谱,以谱相关性为依据对历史数据进行筛选;运用PSO算法优化LSTM神经网络参数,对输入数据进行ICEEMDAN分解,将所获得的多个模态分量分别用PSO-LSTM进行预测,并通过将各分量预测值叠加的方法得到风速预测结果。使用所提方法对国内某风电场风速进行预测,通过比较分析验证所提方法的有效性。

计及网损成本的发电权交易模式

如何在发电权交易中计及网损成本是保证交易合理、高效的重要问题之一。针对这一问题,分析比较了现有发电权交易模型的优缺点,提出了适合中长期交易的改进集中撮合交易模式。首先,运用最小二乘B系数法确定网损成本与交易电量之间的量化关系;然后,构建计及网损成本的社会效益最大化模型,通过求解该模型,确定发电权交易双方买入和卖出的总电量;最后,以此交易电量为约束,建立撮合交易的数学模型。以IEEE30节点系统为例,对所提出的交易模式的特点进行了分析,分析结果验证了该模型的合理性和有效性。

利用制氢系统消纳风电弃风的制氢容量配置方法

在分析风电制氢系统结构和运行特性的基础上,提出一种利用制氢系统消纳风电弃风的制氢容量配置方法。采用区间估计方法建立风电年弃风电力统计模型,以经济收益最大为目标,运用区间优化理论确定制氢系统最优容量配置区间;通过建立多属性决策模型,确定制氢系统最优电解槽配置方案。分别以东北某30 MW风电场和100 MW风电场群为例进行对比分析,结果表明风电场群共建制氢系统的方案其经济性更为显著。进一步量化分析电解槽电耗量、H2市场价格、弃风利用率和风电机组年利用小时数等关键因素对制氢系统配置容量的影响。

基于自适应风电功率场景选取的有功调度模型

大规模风电并网给电力系统优化调度带来了新的挑战。考虑到风电功率场景选取与系统有功调节能力之间的内在联系,提出一种风电功率场景自适应选取方法,该方法可以根据系统有功调节能力动态调整各场景的功率区间范围。在此基础上,建立了基于场景分析法的风电并网系统有功调度模型。通过对不同场景选取模式下条件期望再调度成本的比较,分析了风电功率场景选取对有功调度的影响。算例分析表明,所提模型和方法可以有效地获得对风电功率不确定性适应力更好的有功调度方案。

电力市场中电能与旋转备用的二层优化模型

基于二层规划理论,构建了能量与旋转备用的协调优化模型。模型分别以发电费用和反映旋转备用配置相关的指标函数为上层和下层决策的目标函数,计及网络约束和发电系统的'N-1'安全约束,将备用容量的配置与预想可靠性水平联系起来,从而明确了旋转备用需求和各发电机组所承担备用的份额。模型的分层结构较好地体现了主能量市场和旋转备用市场的主辅关系,而下层决策目标函数的灵活性可适应电力市场的不同发展阶段。以IEEE30节点系统为例进行仿真,验证了模型的有效性。

考虑DG接入位置和容量的配电网保护综合改进方案

为了解决分布式电源(distributed generations,DG)接入配电网后引起的传统配电网继电保护拒动、误动、灵敏度降低等问题,提出一种适应DG大量接入配电网的改进保护方案。从DG接入位置和容量角度,分析接入母线和馈线对传统配电网三段式电流保护和反时限过电流保护的影响,并计算传统配电网三段式电流保护允许接入容量。通过配置低电压加速反时限过电流保护,以及加装少量方向元件对传统配电网继电保护进行改进来满足含大量DG的配电网保护要求。利用PSCAD/EMTDC对含DG的10 k V配电系统进行了仿真分析,仿真结果表明,该改进方法能够满足不同容量的DG接入配电网保护要求,具有很好经济性和实用性,符合我国当前配电网发展现状。

计及光伏出力不确定性的配电网混合时间尺度无功/电压控制策略

针对大量光伏接入配电网造成的诸如网损增加、电压波动和越限等调压方面的问题,该文提出一种日前无功/电压优化控制与实时自治控制相结合的混合时间尺度无功/电压控制方法。在日前时间尺度上,构建了以期望网损、电压偏移以及电压越限风险为目标,综合考虑变压器有载分接头和电容器组动作,以及光伏逆变器无功发生能力约束的不确定优化模型,为高效求解无功动态优化这一高维度的混合整数非线性规划问题,提出一种基于概率潮流的松弛-聚类-校正动态无功优化解耦求解方法;在实时时间尺度上,以日前优化控制结果为运行基准点,推导出逆变器无功出力调节增量与光伏实时出力预测误差之间的近似关系,融合日前时间尺度的电压灵敏度信息构建了仅依赖本地实时信息的实时自治控制策略。通过改进的IEEE 33系统进行仿真分析,验证了所提无功/电压控制策略的有效性。

以热定电模式下热电联产机组电功率灵活调节能力分析

"以热定电"模式下热电联产(CHP)机组的电功率输出受机组供热负荷制约,对于以采暖负荷为主的CHP机组,区域集中供热系统的供热时滞性和采暖用户的热惯性使其供热负荷具有灵活性,其电功率输出仍具有一定的灵活调节能力。分析了供热管网热损失、供热时滞性,以及采暖用户热惯性对CHP机组供热负荷的影响,并利用生产模拟方法生成供水温度、抽汽量与供热负荷样本数据,通过拟合方法将抽汽量表达为供水温度与供热负荷的函数,用以描述汽水换热器的热传递过程。在此基础上,构建了一种CHP机组电功率灵活调节能力评估模型。算例分析证明,所述模型可用于分析CHP机组利用供热时滞性和热惯性作用所能提供的电功率调节范围,以及相应的成本指标。

计及机组爬坡速率约束的发电商竞价策略

将发电商竞价决策表达成二层规划问题,上层为发电商利润最大化,下层为动态经济调度。发电商利润最大化问题采用随机惯性权重的粒子群优化算法完成,动态经济调度采用二次规划方法完成,由此形成二层规划交替求解。在此基础上,通过算例仿真分析了发电商依据地理位置和机组对负荷变化响应能力的差异来调整竞价策略的机理。

基于DSP TMS320F2812的交流传动系统控制器

介绍了以TI公司TM S320F2812 型DSP DigitalSignalProcessor)芯片为基础的用于运动控制系统的控制器结构。说明了基于该芯片设计控制器硬件框架以及采用C 语言进行软件编程时应注意的问题。在硬件上要注意TM S320F2812 的电源系统与A/D 模块部分的特殊性;在软件设计上采用C 语言编程,可充分利用这种芯片的高速运算能力和丰富的片内外资源,有利于软件的模块化,便于维护和移植。部分实验结果验证了该设计的可行性。

发电企业多交易市场发电量优化分配策略

发电企业在多市场交易中,受发电成本、燃料价格以及市场供需关系等因素的影响,不同的分配方案会有不同的收益和风险。考虑到发电企业决策环境的模糊性,借鉴模糊投资组合理论,将以期望收益、收益的均值半绝对偏差和期望收益偏度为目标的多目标优化问题转化为模糊规划问题,构造了基于满意度的发电企业发电量优化分配决策模型,并采用遗传算法加以求解。该模型可以较好地在决策中体现决策者对待风险的心态以及专家知识和经验。算例验证了该方法的有效性。

一种考虑系统有功调节能力的风电功率场景选取方法

大规模风电并网给电力系统优化调度带来了新的挑战。针对风电场功率输出的不确定性,考虑了风电功率场景选取与系统有功调节能力之间的内在联系,提出了一种新的风功率场景选取方法,所选场景代表一定调节时间内系统可调整功率的范围。将各场景所对应的概率引入有功优化调度的目标函数中,以各场景下的期望调度成本最小为目标,建立了基于场景分析法的动态经济调度模型,并给出了场景选取的修正策略。通过所建立的条件期望再调度成本这一指标,量化评价了有功调度模型的经济性,以及模型对风电功率波动的适应性。算例分析验证了所提模型和方法的有效性。

基于风速相关性的风电场群汇聚效应分析

多个风电场汇聚后的输出功率特性具有明显的汇聚效应,这是处于不同位置风电场风能资源差异性的外在体现。本文运用Copula理论对地理位置相近地区风速的相关性进行量化分析,进行最优Copula函数类型选择以及参数的确定。通过对两两风电场风速相关性的量化分析,提出一种能够反映风电场群输出功率汇聚效应的Monte Carlo模拟方法。在已知风速历史数据的前提下,分析了场间风速含有相关性对风电场群汇集后输出功率特性的影响,从而为风电场群功率外送输电容量规划提供必要的参考。

基于制氢系统的平抑风电输出功率方法研究

在Matlab环境下构建含有电解槽制氢系统的风电场仿真模型,该仿真模型计及制氢系统的运行特性和超级电容器储能特性。在此基础上,提出一种利用制氢系统平抑风电场输出功率波动的方法。运用低通滤波方法得到待平抑的风电功率,建立以电解槽开关操作和运行状态为变量的0-1整数规划模型,以实现电解槽平抑风电功率波动的优化控制。根据电解槽系统的运行特点,适当调整优先级约束条件,采用隐枚举法进行求解。以10 MW风电场为例,通过仿真分析验证所提方法的有效性。