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。

考虑电力合约的激励性市场机制设计

电力市场中无论是统一竞价机制还是按报价支付机制都难于激励发电商报真实成本,其策略性报价危及电力系统的安全和经济运行。该文以机制设计理论为基础,设计了一种考虑电力合约的激励性机制。该机制在实现经济调度的同时能有效的激励发电机组上报真实成本,从而引导发电容量投资,实现社会资源的合理配置。算例分析表明,所设计的机制对边际、边际附近或以上机组的激励更为有效,既能保证各机组合理回收容量成本又能抑制其暴利行为。

电缆网络电容电流控制策略研究

城网中的电缆化会造成系统对地电容电流过高,影响系统的无功平衡和产生弧光接地过电压。针对该问题,建立了基于并联电抗器与中性点经小电阻接地的综合电容电流补偿方案。所建方案可实现在城网正常运行时由系统功率分布情况实时补偿系统内过剩容性无功,满足系统经济运行需求。当系统发生单相接地故障时,可根据故障接地点电流补偿系统对地电容电流限制弧光接地过电压。利用Matlab/Simulink对该方案的技术可靠性进行仿真,利用全寿命周期理论对该方案经济性进行验证。结果表明:该方案正确、有效、可行,可为未来相关工程实践提供参考。

电力市场监管中的动态价格上限模型

为解决发电侧市场最高限价的设置问题,以美国的投资回报率法(ROR)、英国的零售价格指数法(RPI-X)和利润上限法为基础,提出了动态价格上限设置模型.讨论了动态价格上限模型的利润因子取值及对新老电厂的激励作用,证明该模型能使投资回报具有公平性.此模型既能有效抑制边际成本定价造成的价格尖峰问题,又能激励效率,吸引投资.

能源互联网能量流与信息流耦合性研究

对能量流和信息流的割裂性研究难以满足能源互联网实时控制和可靠性的要求,而研究它们之间的耦合特性是解决这些问题的重要途径。以信息物理融合系统的混成模型和能量流与信息流的协同机理为基础,利用有限状态机原理,研究了能量流与信息流的耦合机理,建立了基于能源互联网的能量流与信息流有限状态混成模型,并通过实时控制能源互联网子系统的仿真结果验证了有限状态混成模型的正确性。

多能互补直流微网电压与能量分层协调控制策略

直流微网内部的能量协调控制对电能质量和供电可靠性具有重要影响。尤其在孤岛状态下,当缺少交流主网支撑时,网内功率不平衡会引起直流母线电压失稳越限,造成供电质量严重下降,甚至导致系统崩溃。鉴于此,构建了多能互补直流微网模型,通过改进分层控制策略,利用直流母线电压变化因子决定不同控制层下各端变换器的工作状态,解决直流微网母线的电压稳定及能量优化协调控制问题,达到提高系统电能质量和供电可靠性的目的。最后,通过对各运行模式下直流母线电压与功率交换特性的关联例证分析,验证了控制策略在直流微网运行控制中的可行性与正确性。

虚拟同步控制下双馈风电机组传动链动态特性分析

虚拟同步发电机针对(VSG)控制对风电机组机械结构影响缺乏认知问题,开展VSG控制下双馈风电机组(DFIG)传动链动态特性分析研究。建立计及传动链柔性的DFIG模型,并通过转子侧变流器实现DFIG的VSG控制。考虑电网频率冲击扰动与风速持续扰动两种情况,通过所建模型仿真对比VSG控制和传统矢量控制下DFIG传动链动态特性,并分别从时域和频域分析VSG关键控制参数对传动链动态特性的影响。结果表明,DFIG运行于VSG控制模式时,电网频率冲击扰动在其传动链激励出大幅度的冲击性自由扭振,风速持续扰动引发其传动链出现大幅度的持续性受迫扭振和幅度较小的持续性自由扭振,且VSG关键控制参数对自由扭振强度影响显著。

弧光接地过电压故障逻辑保护模型研究

现代城镇全电缆配电网中电容电流很大,极易引起弧光接地过电压,建立准确的电弧接地故障模型是研究弧光接地过电压故障保护相关问题的重要理论基础。鉴于此,作者在研究分析有关电弧接地故障模型理论、电弧优化控制模型、弧道电阻的非线性变化分析方法的基础上,建立了一种以故障相电压和故障接地点电流作为燃弧和熄弧的控制条件的新型逻辑电弧优化综合控制模型,解决了以往电弧模型控制不精确、电弧电阻为定值的缺陷。利用MATLAB进行了对比验证,仿真结果表明本模型能够准确的反应出实际弧光接地过电压特性,为深入研究弧光接地过电压故障保护提供了新方法。

重庆地区中长期负荷特性和预测方法研究

对于存在多个影响因素的中长期电力负荷,采用常规灰色模型GM(1,1)进行中长期预测不能获得较好的预测精度。提取了中长期负荷主要影响因素之一的生产总值和年总用电量建立了多变量灰色预测模型MGM(1,2)。为进行比较分析,同时还建立了常规灰色GM(1,1)模型。预测结果显示,多变量灰色模型MGM(1,2)的预测精度优于常规灰色模型GM(1,1)。

遗传神经网络在室内环境热舒适度融合评价中的应用研究

针对室内环境热舒适度评价,为解决影响PMV(predicted mean vote)指标的各因素之间复杂的非线性关系,利用核主成分分析KPCA(kernel principal component analysis)的非线性映射方法,对输入变量进行特征提取,以消除各因素之间的非线性关系,然后利用遗传神经网络GNN(genetic neural network)进行融合评价。对比GNN和KPCA+GNN的仿真评价结果可知:对于该室内热环境舒适度融合评价问题,KPCA能提取影响PMV指标的主要因素成分,KPCA+GNN是有效的预测方法。

基于最小负荷裕度计算方法的最优切负荷算法

基于鞍点分叉理论和潮流雅可比矩阵的奇异值分解理论,给出了计算最坏负荷增长方向的算法,并进行了相关论证。在此基础上提出了最优切负荷模型,运用所知的数学知识推导证明了此模型。经IEEE14节点系统的算例验证,该算法正确、有效。

三绕组降压变电站的电压无功模糊控制策略

利用模糊控制适用于处理多限制、多目标的最优控制问题的优点,以220 kV三绕组降压变电站为例进行了电压无功模糊控制策略的研究。与九区图控制结果进行对比分析。结果表明:对三绕组变电站而言,模糊控制策略在实现控制目标等方面优于九区图控制策略,克服了九区图控制策略调节次数过多等缺点。

P/Q控制策略下的分布式电源自适应距离整定新方法

采用P/Q控制策略的分布式电源(DG)的故障电流特性与传统发电机不一致,将会导致原有配电网距离保护不能有效满足继电保护的要求。针对该问题,分析了分布式电源接入时配网故障电流与距离保护测量阻抗的相关特性,并结合P/Q控制策略下DG的故障电流特性研究了配电网单相接地自适应距离保护整定方法,解决了原有配电网距离保护不能有效动作的问题。通过对单相接地故障进行模拟仿真,证明了该整定方法的有效性,对实际应用具有一定参考价值。

采用改进模糊C均值法的电网故障元件定位

基于WAMS的实时测量信息,提出了利用改进模糊C均值法对广域测量信息构成的样本进行最优分类,从而定位出故障元件及故障区域的方法。仿真结果表明,该算法具有更好的全局寻优能力及寻优稳定性,在相量测量单元(PMU)测量数据含有噪声的情况下,能精确、方便、迅速地定位故障元件及故障区域,而且算法运行时间能满足广域自适应后备保护的时限要求。

电气工程专业工程能力培养多元化多层次实践教学体系

分析了电气工程专业工程能力培养的必要性,针对目前电气工程专业工程实践教学方面存在的问题,构建了以强化学生工程能力为基础的多元化多层次实践教学体系,探索培养学生工程能力的途径,培养学生的工程能力,提高人才培养质量。

黑胸茧蜂与寄主关系的研究

黑胸茧蜂除寄生根红铃虫、梨小食心虫外，豆荚螟是又一发现的新寄主。黑胸茧蜂对棉红铃虫寄生率高，豆荚螟、梨小食心虫依序次之。在湖北，黑胸茧蜂越冬代于5月上、中旬开始羽化，5月中、下旬寄生第二代梨小食心虫，6月中、下旬越冬代大量羽化集中寄生春大豆上第二代豆荚螟，7月上、中旬转移至棉田寄生第一代棉红铃虫，8月上、中旬又向棉田四周的夏大豆田转移寄生第三代豆荚螟，9月上、中旬迁回棉田寄生第三代棉红铃虫直至越冬。

黑胸茧蜂寄主范围初步研究

室内试验及田间调查结果表明，黑胸茧蜂除寄生棉红铃虫及梨小食心虫外．豆荚螟是又一新发现的重要寄主。黑胸茧蜂对棉红铃虫寄生率高，豆荚螟，梨小食心虫次之．在湖北。黑胸茧蜂越冬代５月上旬开始羽化．５月中旬寄生二代梨小食心虫，６月中、下旬越冬代大量羽化集中寄生春大豆上第二代豆荚螟，７月上、中旬转移至棉田寄生第一代棉红铃虫。８月上、中旬又向棉田四周的夏大豆田转移寄生第三代豆荚螟，９月上、中旬迂回棉田寄生第三代棉红铃虫直至越冬。

基于主从博弈的负荷聚合商奖励价格制定策略及可控负荷调度研究

由于实时电价可能会造成新的用电高峰,奖励价格的提出则可以更好地鼓励用户合理安排用电时间,削峰填谷,提高电力资源的利用效率。首先,构建了负荷聚合商与用户的两阶段互动模型。其次,在考虑负荷聚合商购电风险、电网安全风险和缺供电风险的情形下,分别以负荷聚合商收益期望最大、风险最小和用户用电成本最小为目标,以奖励价格波动限值、家居设备工作特性和用户舒适度为约束,建立了基于主从博弈的负荷聚合商定价策略。之后,采用粒子群算法与遗传算法相结合求解负荷聚合商定价策略。最后,在IEEE4节电配电系统中进行仿真分析。仿真结果表明:与仅依靠实时电价相比,所提出奖励价格策略能降低负荷聚合商收益风险,并保证其总收益随着用电量的增加而稳定增长。

基于元胞自动机与多层前馈神经网络的电力信息物理融合系统安全评估模型

电力信息系统故障可能引起物理系统运行安全问题,因此有必要对信息安全故障跨空间传播行为进行建模分析。根据电力信息系统故障传播机制,统一将智能监控设备与通信网络节点的状态量抽象为数据节点。在此基础上,通过分析数据节点状态变化与转移的量化关系,建立了基于元胞自动机与多层前馈神经网络的数据节点安全评估模型。利用多层前馈神经网络挖掘元胞自动机的演化规则,并计算得出数据节点故障跨空间随机传播概率。最后,以3机9节点系统为例,通过仿真验证了评估模型的有效性,为研究电力信息物理融合系统安全评估提供了新思路。

考虑新能源消纳与低碳排放的多电-气互联系统合作博弈

双碳目标下为提高新能源消纳量和降低碳排放量,建立考虑灵活资源和碳捕集的多电-气互联系统低碳合作博弈模型。该模型以实现大量灵活设备参与调度情况下,将低碳运行效益最大化,同时提高系统能源综合利用率;并采用非对称纳什议价方式在多区域间博弈合理分配各系统利益,以提高各子系统主动参与合作机制的积极性。考虑到所建模型为凸优化问题,采用分布式ADMM算法求解,具有良好的收敛性和鲁棒性。算例分析表明,合作博弈机制能实现不同区域和不同类型灵活设备的电能协调优化调度,提高系统风电、光伏等新能源发电的接纳能力,同时可有效降低区域综合能源系统的净成本和碳排放量。