市场机制下智能电网调度控制系统调度计划应用模型及分析

智能电网调度控制系统调度计划的设计开发具有前瞻性,能够适应三公调度、节能调度、市场机制等不同模式。针对当前电力市场化改革的快速发展情况,文中给出了市场机制下智能电网调度控制系统在日前市场、日内实时市场、辅助服务、安全校核、新能源消纳、联络线优化等环节的具体应用模型及其分析,并进一步提出新形势下的发展思路。

发电竞价算法(四)——网络流规划法

介绍了网络流规划的基本概念、原始对偶法和原始单纯形法竞价模型及算法 ,讨论了网络流规划法处理机组启停时间约束、升降功率速度约束、发电量约束和网络安全约束的模型。网络流规划法计算原理符合市场操作过程 ,容易解决竞价中关于时间耦合的约束和网络安全的约束 。

能量管理系统(EMS)第3讲数据收集与监视(SCADA)

介绍ＳＣＡＤＡ的硬件系统、数据收集与事故处理、控制、历史数据与计划数据、顺序事件记录与故障记录。

能量管理系统(EMS) 第5讲 自动发电控制

介绍自动发电控制基本原理，包括一般过程、自动发电的控制方式、机组功率分配以及ＡＧＣ的实现等。

智能电网调度控制系统现状与技术展望

首先回顾了中国电网调度自动化系统的发展历程,然后阐述了智能电网调度控制系统的总体结构,接着总结了智能电网调度控制系统取得的主要技术创新与应用成效,包括特大电网的可观测性大幅提高、特大电网的可控制性得以加强、多调度中心协同运行和在线安全预警的能力大大提升、电网运行的经济性和新能源消纳的能力持续提高、电网调度抵御重大自然灾害和集团式网络攻击的能力显著增强等。最后,展望了智能电网调度控制系统需要进一步研究的关键技术。

一种改进的相量测量装置最优配置方法

以电力系统状态完全可观测和相量测量装置(PMU)配置数目最小为目标,提出了一种改进的PMU最优配置方法。将启发式方法和模拟退火方法有效结合以确保得到最优解,提高了基于启发式方法的初始PMU配置方案的质量,通过改进配置模型缩小了模拟退火方法的寻优范围,从而提高了求解速度。还提出了一种基于节点邻接矩阵的快速可观测性分析方法。最后采用IEEE14、IEEE30、IEEE118节点系统和新英格兰39节点系统对该方法进行了验证。

基于公共信息模型的电力系统模型的拆分与合并

通过简单介绍IEC 61970标准的公共信息模型 (CIM)以及基于CIM/XML文件的互操作试验 ,阐明了将电力系统模型进行拆分和合并的意义 ,给出了基于CIM的电力系统模型拆分 /合并的原则和方法。规定拆分应以厂站为最小的拆分单位 ,拆分出的几个模型之间可以有关联和部分重叠 ,模型的信息不能丢失。根据对实际系统的测试 ,这种方法是可行的 。

基于混合量测的电力系统状态估计混合算法

研究了相量量测装置(PMU)相量量测和监控与数据采集(SCADA)量测混合使用时的数据匹配问题,提出了利用状态量转换预测得到预报系统状态和预报节点注入电流向量的方法。在此基础上,提出了应用PMU实时相量量测和预报节点注入电流向量的线性静态状态估计算法,以及应用PMU实时相量量测和预报系统状态的线性动态状态估计算法。文中将这2种算法与传统状态估计算法相结合,组成了状态估计混合算法,保证了状态估计的计算精度。该混合算法有效减少了状态估计的计算时间,对PMU的量测配置也没有严格的要求,具有很好的通用性。最后采用IEEE30节点系统对该方法进行了验证。

风电–火电–抽水蓄能联合优化机组组合模型

大规模间歇式能源出力的不确定性给电网的安全经济运行提出新的挑战,研究间歇式能源接入下的多源联合优化机组组合模型对提高电网运行的安全性和促进间歇式能源的消纳具有重要意义。基于对风电不确定性及抽水蓄能运行机理分析,采用置信区间法进行风电不确定性建模,并提出新的系统调节能力约束,从而建立了考虑风电不确定性影响及抽蓄水头变化影响的联合优化机组组合模型。采用6节点系统验证模型的有效性,研究了抽蓄容量及置信区间选择对发电成本、机组组合及其可靠性的影响。结果显示,风电、火电装机不变的情况下,要保证机组组合的可靠性达99%以上,抽蓄发电装机占比分别为5.6%和10.5%时,与无抽蓄时相比可以分别减少16和17个开机时段,发电成本可以分别降低4.6%和6.8%。通过算例的论证,表明该机组组合模型能够实现多元能源的协调优化和给定置信区间内的风电的有效消纳。

考虑电力电量平衡的安全约束经济调度

智能电网调度发电计划要求能够统筹考虑安全与经济、节能与减排、效率与公平等诸多因素,以实现兼顾各方利益,满足系统安全的整体发电计划的优化决策。为此,在综合考虑节能减排、安全以及传统意义上"三公"要求的基础上,建立了考虑电力电量平衡的安全约束经济调度模型,它是以发电成本最小和合同电量偏差最小的多目标优化模型,在对各个目标进行模糊化后,将其转化为多目标滑动模型,并引入了目标函数满意度及许可度因子的概念,用以反映多个相互矛盾目标的重要程度。采用基于序列二次规划的序列线性方程组算法(QP-free算法)进行计算,计算结果表明了该方法的有效性,决策者可以通过许可度因子所提供的丰富信息进行决策,方法灵活而富有弹性,符合电网安全性和公平性要求。

基于电力系统公共信息模型的互操作试验

以IEC 61970 标准的公共信息模型(CIM)为基础,介绍了基于CIM/XML文件的国内外互操作试验情况,包括互操作试验的目的、所用的模型以及试验的内容和方法等。试验在验证了CIM模型正确性的同时,也证明了控制中心各应用之间的信息交换和控制中心以外系统间的信息交换的可能性。此外还验证了EMS的不同应用之间以及不同厂家的EMS产品之间的互操作性。

电力系统可视化技术研究及应用

电网规模的增大和数据量的增多,需要更先进更直观的工具和手段来帮助调度员实现对电网的及时有效监控,可视化是目前从人机界面角度实现上述功能最有效的技术手段。文章阐述了可视化技术的发展历史以及可视化的技术理论基础。重点描述了一体化设计的可视化系统的几种展示手段和产品的特点。该系统已经在某省调EMS系统中得到应用。

计及柔性负荷的主动配电网多源协调优化控制

发展主动配电网是消纳间歇性分布式能源的有效途径。文中研究主动配电网的优化运行控制技术,提出了全网集中优化、区域协调校正的控制方法。在长周期内协调全网有功和无功资源,基于半定规划理论建立了以网损最小为目标的最优潮流模型,实施全网优化控制。在短周期内,将电网划分为若干个可控区域,提出了区域内分布式电源、电压无功设备、柔性负荷的协调校正控制策略,跟踪全网优化控制给出的区域运行目标。仿真算例表明,全网优化控制能有效降低网损,区域校正控制能准确跟踪全网优化目标,将电网始终维持在最优运行状态。

电力市场竞价模型与原理

描述了完整的电力市场竞价模型。提出了全网统一边际成本结算时竞价原理是等报价准则 ,按发电机组实际报价结算时竞价原理是发电成本等微增率准则。

基于相量量测的电力系统线性状态估计

分析了相量量测装置的量测误差情况,指出了相量量测参与状态估计计算的必要性。在完全使用相量量测的情况下,给出了基于直角坐标系的实数形式的电力系统线性量测方程和相应的线性静态状态估计算法。对负荷预报加潮流计算的系统状态预报方法进行改进,通过对误差协方差阵计算公式的推导与简化,提出了新的预报误差协方差阵计算公式,并将其与线性量测方程相结合,提出了基于相量量测的线性动态状态估计算法。最后讨论了线性状态估计算法的使用条件,并采用IEEE30节点系统对提出的算法进行了验证。

互联电力系统分层分解时空协调建模

随着中国互联大电网的形成,电网结构和运行方式日益复杂。目前中国电网的建模方式是调度系统只对其调度管辖范围内的电网精确建模,外网部分则采用非精确建模或简单等值处理。这种传统的建模方式不能满足互联大电网的发展要求。基于IEC61970标准和E格式规范,研究建立互联电力系统分层分解时空协调建模系统。该系统融合图数模一体化的时空协调版本管理、模型合并/拆分、外网等值等多项技术,实现各调度系统的时空协调建模,能为调度系统的横向协同、纵向贯通提供技术手段,能为提高互联大电网的在线监控、动态和静态安全稳定分析水平提供信息基础和技术支撑。

基于经济调度的微电网蓄电池容量优化

由多种复合式能源构成的微电网发电系统,由于新能源出力的随机性与不可控性,蓄电池作为储能装置是保证系统安全稳定运行的重要组成。对于不同的能源配置系统,需要不同容量的蓄电池与之匹配。从微电网的经济调度出发,以保证系统的可靠运行为前提,以整体费用最优为目标,提出了基于经济调度的蓄电池容量优化模型。采用混合整数规划法对模型进行求解,仿真计算了多种能源配置下的容量优化问题。仿真结果表明,所提模型与算法能在理想的机组启停策略与出力前提下最优化蓄电池容量,确保调度的安全性与经济性。

用于中期电力市场的启发式机组组合算法

提出了一种用于求解中期电力市场机组组合问题的启发式方法。该算法将局部寻优法与优先顺序法有效结合避免了丢失最优解，同时通过逐次寻优逐步缩小了寻优范围，从而提高了求解速度。该算法在东北区域电力市场的实际应用表明了其实用性和有效性。

转移潮流法拓扑错误辨识

电网拓扑错误会影响状态估计的精度,甚至会使状态估计不收敛。文中提出了转移潮流法拓扑错误辨识法,利用当前时刻的遥测数据与基态进行比较就可以得到转移潮流。通过分析转移潮流与网络拓扑变化的关系以及不良数据的影响,给出了单一支路的拓扑错误和多不良数据的辨识方法,从而可以提高状态估计的精度。文中给出了一个实际电网的计算实例。

基于改进转移潮流法的拓扑错误辨识方法

提出了转移潮流法的改进算法,增强了同步辨识拓扑错误和不良数据的能力。改进算法充分利用了转移潮流对拓扑变化的敏感性以及加权最小绝对值状态估计对不良数据的抑制性,通过情形判断将拓扑错误回路和不良数据回路尽可能地区别开来,从而避免了原转移潮流法的缺点,提高了辨识能力。