Internet在电力市场中的应用

首先简要论述了在电力市场环境下为确保电力系统的安全、可靠运行而对信息的要求 ,阐明了信息系统应该具有的特征与功能 ,指出了 Internet是理想的解决办法。之后 ,介绍了与 Internet相关的一些事务 ,重点放在如何保证 Internet的性能和安全性方面。在此基础上 ,概述了电力市场中 Internet的应用现状 ,介绍了 Internet应用的一个重要分支 (即 Web服务方面 )的研究与技术进展情况及其可能对将来 Internet在电力市场中的应用所带来的影响。最后 ,介绍了应用服务提供者模型并展望了其在电力市场中广阔的应用前景。

电力市场改革与开放最近趋势

近年来在电力工业领域出现了一个新趋势,即打破集中的垄断性的经营体制,引入有活力的市场竞争机制,即所谓“deregulation”(编者按:此词中译为放宽管理,见第13届国际供电会议论文集中译本第6-1页)。以便促进能源的利用效率,降低发电成本和电价,实现更好的经济效益。 本文主要介绍世界上一些国家和地区在电力工业效率和实现市场化中的经验。

高压直流输电动态相量建模与仿真

文中运用一种新的建模方法——基于时变傅立叶级数的动态相量(Dynamic phasors)法对HVDC进行建模和仿真。该方法通过保留系统状态变量对应的时变傅立叶级数中重要的项而对原系统进行简化,在建模过程中,用开关函数来表示阀的开关状态,换流桥每个桥臂都有3个不同状态,用它们的状态分段组合可以表示整个换流桥的状态,从而可以考虑直流换流桥的换相过程。最后通过简单的算例,将动态相量模型和详细电磁暂态(EMT)模型仿真计算结果相比较,证明HVDC的动态相量模型是精确而有效的,不仅可准确地描述HVDC在给定扰动下暂态变化过程,而且可节省计算时间。

电力市场阻塞管理综述

在电力市场环境下,为了确保电力系统安全经济运行,需要对输电系统进行有效的管理。阻塞管理是其核心问题。随着电力市场研究的深入,阻塞管理及其定价已成为研究的热点,并发表出版了大量论文和专著。文中对阻塞管理这一领域的研究进行了简要的分类综述,并力图涵盖这一研究领域的各个方面。

建设信息时代的智能电网

为了迎接电力行业由工业化向信息化转变的新挑战,提高能源资产利用率,应对全球环境能源危机,全球电力企业和研究机构提出了电力行业的可持续发展方向——智能电网。智能电网是一个以电力系统为对象,结合新型的控制技术、信息技术和管理技术,实现从输配电到用户所有环节的智能交流,能够科学系统地优化电力生产、传输和使用的自愈电网。文章介绍了智能电网的特征、发展和研究现状,分析了智能电网建设的目标、所需的先进技术和可能遇到的阻碍,并分别讨论了建设用户侧和输配电网侧智能电网的相关问题。

电力市场三种寡头竞争模型的市场力分析比较

市场在经济学中表现为市场参与者能够抬高市场价格的能力,在寡头竞争电力市场中则表征市场内电力公司影响市场结清电价的能力。应用博弈论分析研究了寡头竞争电力市场的市场力。以完全竞争市场下的均衡发电量和均衡电价为基准,分别比较了按Cournot模型、Stackelberg模型(领导者跟随者模型)和Forchheimer模型(领导者价格接受者模型)模拟寡头竞争电力市场情况下的电力公司所拥有的市场力,并且分析生产成本、市场中的电力需求弹性、市场中作为领导者的电力公司数量以及容量限制对市场力的影响。研究表明,在3种模型市场中,Cournot模型市场拥有的市场力为最大,Stackelberg模型市场次之,Forehheimer模型市场为最小。

应用动态学习改进对竞争对手微增响应猜测的发电公司投标策略

该文应用微增响应猜测(Conjectural Variation,CV)方法构造一种在不完全信息情况下的寡头竞争电力现货市场中发电公司通过动态学习改进对竞争对手的微增响应猜测的新投标策略,指出当各发电公司采用该文提出的投标策略进行不断重复的投标竞争后,市场所达到的均衡点为Nash均衡点。算例计算结果说明各发电公司具有进行动态学习的动力,但是当所有公司进行学习时将会降低市场结清电价从而提高电力市场的社会总效益。算例计算结果还说明了电力需求弹性对学习过程的收敛性具有积极作用。

多代理系统及其在电力系统中的应用

多代理技术 ( multi- agent technology)是计算机技术、网络技术和分布式人工智能相结合的产物 ,是近年来新兴的计算机软件工程技术之一。它为大量存在于科学计算、机械工程、生产控制、电子商务、企业管理和电力系统等广阔领域的复杂的分布式、开放式系统的设计和实现提供了新的途径和方法。文中对多代理技术的特征 ,相关的技术以及目前在电力系统计算和设计、电力市场及其仿真等方面的应用做了概要介绍。在其他方面的应用 ,如经济学领域 。

基于直流潮流的电力系统停电分布及自组织临界性分析

基于利用直流潮流模拟电力系统连锁故障的OPA模型,研究了电力系统线路可靠性、线路容量增加方式以及负荷波动对复杂电力系统停电分布的影响和电力系统的自组织临界性。结果表明:输电线路可靠性和小的负荷波动对停电分布影响不大,而大的负荷波动对停电分布影响很大,可能导致连锁故障的发生;加强传输线路的建设可以有效减少停电频率,进而降低系统的运行风险;此外,可从系统总负荷需求和网络总传输容量比值的角度初步揭示电力系统的自组织临界性。

基于新型神经网络的电网故障诊断方法

故障诊断对于事故后系统快速恢复正常运行具有重要的意义。该文提出应用新型径向基函数 (RadialBasisFunc tion ,RBF)神经网络解决故障诊断问题 ,文中将正交最小二乘 (Orthogonalleastsquare)算法扩展用于优化RBF神经网络参数。并应用传统的BP神经网络解决同样的问题以进行比较。在 4母线测试系统中的计算机仿真结果证明 ,在解决故障诊断这一类问题时 ,RBF神经网络优于BP神经网络模型 。

基于辅助变量的潮流方程二次转折分岔点的直接算法

对于一个含单参数的潮流方程组,二次转折分岔是最简单的且最为普遍存在的一种分岔。在二次转折分岔点处,系统的Jacobi矩阵为秩降1的奇异阵。为了克服Jacobi矩阵的奇异性,可采用Moore-Spence系统来确定转折分岔点。然而,Moore-Spence系统具有很高的维数,给计算工作带来不便。该文通过引入辅助变量和辅助方程,得到一个求解潮流方程的Moore-Spence扩展系统的矩阵降阶新算法。该算法克服了潮流方程在分岔点处的奇异性所造成的求解困难,同时也解决了Moore-Spence方程的高维数问题。

智能电网技术体系探讨

电网智能化是促进可再生能源发展、实现节能减排的重要手段。随着电力电子、IT、通信等技术的不断发展,智能电网将成为电力工业的重要发展方向。文章首先论证发展智能电网的必要性;介绍智能电网的性能要求,包括:自治和自愈能力、防御能力、电网兼容性、高效运营和管理、优质和友好性、电力交易的方便性。指出智能电网的实现需要加强基础技术和功能实现2方面的研发:基础技术主要包括电力设备、量测和通信设备、信息管理系统、决策与控制理论4个方面;功能实现则主要包括智能控制中心、智能变电站、智能线路、智能保护系统、智能需求侧管理5个方面。最后从电网性能、经济效益、社会效益3方面简要论述智能电网的绩效评价体系。上述问题的解决将有助于对智能电网的深入研究和应用。

计及风险的发电公司最优报价策略

在不完全竞争的电力市场中 ,发电公司可采用策略性报价来最大化利润。然而 ,在不完全的信息条件下 ,基于对竞争对手成本或报价的估计而发展的报价策略一般都存在一定风险 ,如由于报价太高而没有被调度或被调度的发电容量明显小于期望值等。一般而言 ,期望利润大的报价策略相应的风险也大。因此 ,对发电公司来讲 ,需要对报价策略相应的风险进行分析和评估 ,或构造兼顾期望利润最大和风险程度最小两个矛盾目标的折衷报价策略。文中针对这一问题进行了研究 ,构造了在联营体运行模式的电力市场环境下发电公司计及风险的最优报价策略模型框架 ,并提出了两种求解方法。最后 ,以有

在多种交易模式共存的电力市场中确定输电系统使用费的一种实用方法

在多种交易模式(联营体交易,双边交易,多边交易)共存的电力市场中,如何公平合理地分摊对输电网的使用费是一个尚未很好解决的困难问题,作者提出了一种实用的方法。以直流潮流模型为基础,首先根据发电转移分配因子(GSDF)计算各个合同交易应该承担的输电网的使用费,然后分别用顺流跟踪法和逆流跟踪法将由此确定的每个交易应该承担的总的使用费分摊到参与该交易的各个发电公司和负荷。这就综合了GSDF方法和潮流跟踪方法的优点,概念清晰,计算速度快,并且可以应用于存在多种电力交易的电力市场,以及互联的多区域与分层电力市场。

用于分布式故障诊断系统的新型网络分割法

大规模电力网络的故障诊断问题可由分布式人工智能技术有效地解决。文中提出了一种用于分布式故障诊断系统的有效的网络分割方法 ,能够将大规模电力网络分割为给定数目的连通子网络 ,各子网络的故障诊断负担基本相等 ,同时每个子网络边界元件的数目最小。该网络分割法主要由 3部分组成 :形成给定电力网络的深度优先搜索树 ;将网络分割为连通的且计算负担基本平衡的子网络 ;最小化子网络的边界元件数目以尽可能减小相邻子网络故障诊断的相互重叠 ,从而节省诊断时间。提出的网络分割法已使用稀疏存储技术编程实现 ,并在 IEEE 1 4母线、30母线和 1 1 8母线系统中进行了仿真研究。结果表明该网络分割法可以十分有效地分割大规模电力网络 。

基于非线性互补问题函数的半光滑牛顿最优潮流算法

提出了一种新的基于非线性互补问题(NCP)函数的半光滑牛顿办法,以用于求解最优潮流(OPF)问题。通过引入NCP函数,将OPF模型KKT条件的互补松弛约束转化为等 约束,并采用非光滑牛顿法求解。算法的突出优势在于能够有效地处理OPF模型中的不等式约束,从而完全避免了OPF计算中起作用的不等式约束的识别问题。同时,文中利用电力系统的弱耦合特性,构造了牛顿分解算法。IEEE多个算例的数值试验表明:提出的算法具有很好的收敛特性和计算效果,有很好的实际应用前景。

多时间尺度电力系统的模型降阶及稳定性分析 (一)基本理论

在双时间尺度系统中 ,慢流形的存在性及其基本特征的研究为系统时间尺度分解及系统降阶提供了理论基础。但对于多时间尺度的电力系统模型降阶问题而言 ,还必须研究快流形的存在性及其基本特征 ,以给出固定系统慢动态的降阶条件。文中研究了慢流形的基本理论及略去快动态的条件 ,提出了系统快流形这一不变流形的存在性定理 ,并在系统初值落在快流形的条件下 ,实现系统的精确降阶。文中所得到的结果不仅为电力系统降阶奠定了理论基础 ,而且可以对电力系统的短期失稳与中。

双时间尺度电力系统动态模型降阶研究(一)——电力系统奇异摄动模型

电力系统是一个多时间尺度的大规模非线性系统 ,其稳定性分析非常复杂。为提高稳定计算的效率 ,对复杂的电力系统模型进行化简 ,以实现系统化降阶非常必要。文中以电力系统物理电路为基础 ,导出了一个计及电磁快动态的电力系统奇异摄动模型。推导中 ,以感应电动机并联线性阻抗为负荷模型 ,并考虑了线路充电电容与负荷补偿电容。该模型是一个标准的双时间尺度模型 。

基于径向基函数神经网络和模糊控制系统的电网故障诊断新方法

该文针对RBF神经网络的知识存储和诊断过程是一个黑箱,对运行人员不透明,且当电网拓扑结构发生变化或扩展时,神经网络只能重新训练等问题,推导并建立了RBF神经网络和模糊控制系统之间的等值关系,使得蕴含在RBF神经网络权重中的知识转变为等值模糊控制系统中用语言表述的规则。在此基础上,针对电网结构发生变化或扩展情况,提出了RBF神经网络的局部重新训练新算法。提出的基于RBF神经网络和等值模糊控制系统的故障诊断方法在IEEE118母线系统中进行了仿真试验,结果表明:基于RBF网络与等值模糊系统的故障诊断方法诊断知识易于理解,诊断过程透明,并能适应电网拓扑结构发生变化或扩展的情况,效果理想。

运用保险理论的备用容量辅助服务分散决策机理初探

电力市场中的备用容量辅助服务一般都是集中处理的 ,由系统运行人员确定并向备用容量供应商购买所需的备用容量 ,再把相应的费用分摊给用户。这种方法很难保证辅助服务的高效率 ,并会导致辅助服务市场中的投机现象。备用容量可以通过分散决策的方法由每个用户自主决定吗 ?如果可以 ,怎样使每个用户制定最优的辅助服务购买计划 ?如果采用分散的方法 ,即每个用户都尽可能最大化自己的利益 ,能否使其实现全社会效益最大 ?文中就这些问题做了基础性探讨 ,并针对两种情况进行了建模和分析 :1通过要求电能供应商提高发电可靠性来减小用户电能被中断的风险 ,其中采用了“供给者保险”( provider insurance)方法 ;2假设市场有电能供应商、用户 (被保险者 )和备用容量供应商 (承保者 ) 3个参与者 ,用户和备用容量供应商就备用容量进行交易 ,并以两者间的保险条款促使备用容量供应商履行其责任。两种情况的研究均表明 ,一旦用户购买了适当定义的保险单 ,就会对承保者引入约束和激励 ,使其为自身利益而积极地提供用户所要求的可靠性或备用容量。同时 ,购买保险还可以使用户减少预期的停电损失 ,将风险转移到中立的承保者身上。文中还证明了所提出的分散决策方法能够达到社会效益最优。