考虑时段校核和季节性储能的多区互联电力系统年度发电计划

随着新能源发电量占比的提高,新能源发电量季节性波动引起的年度电力电量平衡问题更加明显。建立年度发电计划模型,提出一种典型时段校核方法;在年度发电计划制定的过程中引入季节性储能设备,建立季节性储氢模型和考虑水头位置的季节性抽水蓄能线性化模型;为了应对新能源出力的不确定性,提出考虑时段校核和季节性储能的年度发电计划三阶段建模方法。算例结果验证了所提模型的有效性。

电池储能跟踪发电计划及平抑风电波动的多目标优化控制

针对风电并网问题,综合考虑并网发电误差、时段功率波动和电池荷电状态,提出了一种电池储能补偿发电计划曲线误差及平抑风功率波动的多目标优化控制策略.首先,通过分析风储联合发电特性,建立包含多项考核指标的评价体系,并构建电池储能系统输出功率的多目标优化控制模型;然后,结合NSGA-Ⅱ智能优化算法及模糊综合评价方法对多目标优化控制模型进行求解和决策,实时优化电池储能系统的输出功率指令;最后,基于某风电站的实测发电数据进行对比仿真,验证所提出的多目标优化控制策略能够在有效提高跟踪发电计划曲线的能力、降低风功率频繁波动的前提下,通过优化电池储能系统有功出力及荷电状态来延长储能电池的使用寿命.

计及深度调峰辅助服务与多典型日的年度发电计划优化模型

在调峰市场背景下,机组调峰成本与辅助服务费用对发电企业影响较大,据此,提出了计及深度调峰辅助服务与多典型日的年度发电计划优化模型。在场景获取方面,提出了考虑负荷与风电耦合的典型场景聚类方法,有效解决了月内多个典型日场景的模拟问题。在模型方面,考虑了深度调峰成本、辅助服务补偿费用、售电利益与碳交易成本,建立了发电企业参与深度调峰辅助服务市场的收益约束,确保市场各主体能从中获利。考虑到该模型属于非线性混合整数规划模型,结合线性化策略和CPLEX求解器实现了高效求解。最后,基于修正算例系统进行了仿真分析,验证了所提模型的有效性。

基于改进微粒群算法的水火电力系统短期发电计划优化

微粒群算法(PSO)来源于对社会模型的模拟,是一种随机全局优化技术。该算法简单,容易实现,且功能强大。文中对PSO进行了改进,引入了“分群”和“灾变”思想,并应用于求解水火电力系统的短期有功负荷最优分配问题。通过具体算例验证了改进PSO算法的有效性,而且其收敛速度比遗传算法(GA)快,求解精度比普通的:PSO和GA的高。

日前电力市场中确定发电计划曲线的一种新方法

目前,普遍采用等时间间隔发电计划曲线形成发电计划。然而,非等时间间隔的发电计划能自动跟踪负荷的变化趋势,同等时间间隔发电计划相比,它更适合于制定日前电力市场中确定发电计划。非等时间间隔的发电计划可分两步进行,根据预报的次日负荷曲线制定出包括发电时刻和该时刻的发电量的系统总发电计划曲线,它是非等时间间隔的;再到提前电能市场中拍卖总发电量,形成包括各个发电公司合同发电量的完整发电计划。重点研究了如何利用预报的次日负荷曲线确定出非等时间间隔的发电计划曲线,重点阐述了非等时间间隔发电计划曲线的确定原理、算法框图,并对应用中可能出现的问题进行了讨论。实例验证了这种方法的先进性和经济性。

日内及实时发电计划的递进协调方法

为了提高日内及实时发电计划的实用化水平,文中设计了日内发电计划、实时发电计划及自动发电控制(AGC)的递进协调方法,提出了日内及实时发电计划两阶段多组合的优化策略;采用预先故障排除技术,建立了数据源质量分析和告警逻辑,整体提高了发电计划实时平衡自动化的灵活性、安全性以及系统稳定性。通过实际运行应用说明,该系统可实现负荷偏差的自动优化分配,有效减少了调度人员的人工干预,提高了工作效率,提升了电网运行的安全性和经济性。

电量协调与成本控制的日内滚动发电计划

由于日前风电预测存在较大误差,采用日内滚动发电计划消纳风电波动性已成为业内的共识。然而,在我国现行的"三公"调度模式下,日内滚动发电计划须考虑电量完成进度的滚动协调和风电消纳成本的控制。为此,提出了日内滚动发电计划的2种实现模式,即电量完成进度滚动协调模式和风电消纳成本控制模式。针对电量完成进度滚动协调模式,提出了目标电量日内滚动计算模型,滚动修正剩余时段机组目标电量,并以该目标电量为约束实现机组电量完成进度的滚动协调,提升了发电调度的公平性。针对风电消纳成本控制模式,在调度模型中增加了风电消纳成本控制的约束条件,以决策可接受消纳成本下的弃风电量,在出现概率较大的风电波动区间内,以合理成本消纳风电。文章建立了统一的全景日内滚动发电计划模型,能够在跟踪日前计划的基础上,通过约束条件的选择,分别适应2种模式下滚动发电计划的编制。算例分析表明,提出的模型与方法能够满足2种模式所期望的目标,实现公平与成本控制的风电消纳。

华北电网日内发电计划及实时调度系统

华北电网日内调度系统结合日前发电计划曲线,根据日内短期和超短期负荷预测、检修计划及电网实时拓扑情况,利用长周期优化、短周期优化完成日内发电计划及实时调度。该系统引入当前发电计划概念,将日前发电计划结果、长周期优化结果、短周期优化结果以覆盖的形式存入当前发电计划。当前发电计划将三者的优化结果关联起来,确保最终发电计划继承了短周期优化边界条件确定的优点,同时又弥补了其全局优化效果差的不足。该系统实现了电厂发起信息,调度审核通过后自动送入优化引擎,引擎优化后通过自动发电控制直接下发给电厂执行的自动闭环控制,减轻了调度人员的调频工作量,提高了事故情况下的处理效率。

基于混沌进化算法的梯级水电系统短期发电计划

提出一种求解梯级水电系统短期发电计划问题的新方法——混沌杂交进化算法 ( CHEA)。该算法将混沌序列与进化算法有机结合在一起 ,同时采用浮点数编码并构造一种新的自适应误差反向传播变异算子 ,从而有效抑制了进化算法的“早熟”现象和收敛速度慢等缺陷。仿真计算结果表明 ,该方法可以求解具有复杂约束条件的非线性优化问题 ,算法求解精度高、收敛速度快 。

实时发电计划模型及其应用

为进一步提高实时发电计划的节能降耗水平,提出了一种实时发电计划模型。该模型对机组出力调整产生的正偏差和负偏差分别进行建模,能对正、负偏差采用不同的分配策略。引入机组偏差调整量的分段调整成本,通过设置不同的调整成本,可以实现不同的控制分配策略。采用某省级电力系统算例对该模型进行测试,算例分析表明:模型能按事先确定的原则将功率偏差公平合理地分配到各机组上,较好地追踪日前计划曲线;节能降耗效果明显;能满足电网安全约束,保证安全断面不越限。

梯级水电站发电计划编制与厂内经济运行一体化调度模式

为充分发挥梯级水电站水力、电力补偿调节作用,实现水调与电调的有机结合,提出一种发电计划编制与厂内经济运行一体化循环嵌套调度模式。从发电侧及需求侧的角度出发,建立以短期调峰量最大为目标的发电计划编制模型,通过峰荷比调峰方式生成电站出力方案,并在空间最优流量分配表基础上实现模型高效求解;结合发电计划化编制与厂内经济运行耦合特性分析,构建二者的循环嵌套调度模式,将发电计划编制结果作为厂内模型输入,同时使用厂内仿真结果对出力方案进行反馈修正,制定能满足最小下泄要求的电站最优发电计划方案、最优机组组合及机组间负荷分配策略。将该模式应用于金沙江下游溪洛渡—向家坝梯级短期优化运行中,实例表明所提一体化调度模式能实现电站发电计划编制与厂内经济运行一体化运作,为提高梯级电站水能利用率和发电效益提供了一种有效途径。

基于特征时段提取的月度发电计划与安全校核模型

针对月度发电计划编制的高维度、大规模优化问题,提出基于局部最小偏差的分段线性化方法,提取负荷等发用电曲线的特征时段,大幅缩减了计算规模。考虑市场化改革下中长期电量调控的刚性转变对月度发、输电量校核和调整的要求,提出电力电量解耦的发电计划和安全校核模型。模型中引入输电通道的传输电量做为决策变量,评估了输电通道输送能力需求,校核了月度电量能否满足交易执行和电网运行的要求,实现了月度发电计划优化与电力电量安全校核的一体化建模和求解。通过建立输电通道与机组负荷的网络特性约束,保证了输电通道传输电量求解的合理性。IEEE 118节点系统的仿真分析验证了所提模型和算法的有效性。

平抑机组出力波动的发电计划模型及其应用

在编制基于发电成本最小的发电计划时,机组出力曲线经常会出现来回波动的情况。针对这一问题,引入了机组出力变化惩罚因子,并根据不同容量机组的生产特性,分别建立了机组出力变化的线性惩罚模型和分段惩罚模型。采用某省级电力系统算例对所建立的模型进行测试。算例结果表明,模型能有效平抑大中型机组的出力波动,保证出力平稳;在一定程度上可以改善小型机组的出力特性,便于在实际中进行控制;满足电网安全约束,保证安全断面不越限。

基于日发电计划的电力系统运行风险概率评估

为了提高运行风险评估的精度,提出了一种计及元件运行状态时变性和自动装置调节作用的运行风险概率评估算法。该算法将元件分成时变元件和非时变元件2种类型,在日发电计划基础上推导出了各类元件的时间相关停运概率,并在故障后果分析中考虑了自动装置的调节作用,最后从失负荷量、越限程度和系统所处各类运行状态的概率3个方面构建了适合调度的运行风险指标。通过对IEEE-RTS可靠性测试系统的计算分析验证了所提出算法的有效性。

基于负荷分段技术的多目标月度发电计划及其遗传算法

兼顾节能减排与经济调度的要求,建立了月度发电计划的多目标优化模型。模型中除考虑基于直流潮流方程的电网安全、机组动态调节特性、月度合同电量等约束条件外,重点考虑了能耗、排污量以及机组的启停费用目标。针对小时级发电计划的模型规模问题,提出了基于融合思想的月负荷曲线分段处理方法,大幅减小了模型规模。提出了基于目标相对占优策略的多目标改进遗传算法求解所提的月度发电计划多目标优化问题。IEEE 57节点系统的仿真分析验证了所提模型和算法的有效性。

基于储能SOC优化控制的风储电站实时跟踪发电计划控制策略

随着风力发电的快速发展,提高风力发电的可调度性受到了越来越多的关注。针对目前跟踪发电计划控制策略存在的问题,研究基于储能SOC优化控制的风储电站实时跟踪发电计划控制策略,提出保证在误差允许范围内实时跟踪发电计划的前提下,以降低储能系统电量波动范围和放电深度为控制目标、采用实时滚动优化方法的控制策略,建立了储能SOC优化控制模型,并采用基于动态规划的优化算法进行求解。最后以北方某风光储输联合发电示范工程中的实测数据为例编程仿真,并与普通控制策略对比分析,验证了本文方法的可行性与有效性。

基于多目标优化模型的省级电网月度发电计划

针对电力体制新形势下多种调度模式的发电计划科学化管理要求,基于月度电力生产的时空均匀性原则提出了月度发电计划的多目标优化模型。针对以往研究中所忽视的电量供需平衡和潮流安全的同时性问题,把电量分解与安全校核细化到各日的峰、平、谷时段。针对多量纲、多数量级的多目标综合决策的要求,基于理想点贴近度的思路将多目标问题转化为单目标优化问题。根据模型特点,采用邻域搜索算法求解。最后采用山东电网实际算例验证了模型的综合决策性能和邻域搜索算法的优越性。

基于自适应混合差分进化算法的水火电力系统短期发电计划优化

针对水火电力系统发电计划优化问题,引入差分进化(differential evolution,DE)算法,提出了一种自适应混合差分进化算法(adaptive hybrid differential evolution,AHDE)。该算法在计算过程中自适应调整交叉算子,保持了种群的多样性,提高了算法的全局搜索能力,克服了DE在寻优过程中容易早熟收敛的缺点。同时针对AHDE难以处理实际工程中复杂约束条件问题,提出了一种适合AHDE的约束处理方法。将AHDE应用于求解某水火电力系统的发电计划优化问题,与其他求解方法的对比表明,AHDE求解精度高、计算速度快。

基于母线负荷预测改进的省地协同发电计划优化方法

省级电网进行发电调度优化时,其母线负荷中蕴藏的地区电网可调资源没有充分发挥其作用,从全局利益出发协同省地两级调度资源实现联合优化,可提高资源利用效率。该文提出了基于母线负荷预测改进的省地协同发电计划优化方法,根据母线负荷源荷属性进行分类,将地区有源网的电源成分和负荷成分分开考虑,改进母线负荷的预测方法;分析了地区电网节点电源和负荷在省调母线上的汇聚原理并提出母线功率转移矩阵,建立了母线可调度能力的求解模型,提出了母线价格–功率关系函数的生成方法;将母线负荷作为省地协同发电优化调度的媒介,构建了省地协同优化调度模型。算例结果表明省地协同方法可实现全省范围内电源的协调互补,提高电网安全经济运行水平。

电力市场环境下电网日发电计划的电量经济分配策略

电力市场环境下,电网公司在进行购电交易时,要考虑各发电公司申报的上网电价,同时还要兼顾与发电公司原有的购售电合约。因此,需要对预测发电量进行合约电量和竞价电量的经济分配,这样既可以使发电方得到保护,又可以使电网公司利益最大化,更有利于电力市场的稳定发展和电网安全运行。为此,该文建立了预测交易日的48个交易时段经济分配日合约交易量和竞价交易量的数学模型。同时,为使求解过程简单易行可靠,又给出恰当的简化模型,并用线性规划和逐步淘汰相结合的方法对该模型进行求解。基于Matlab6.1的仿真算例分析表明,文中所述的经济分配方法更为简单合理。