市场电价的实证分析及预测建模

电力作为一种特殊的商品 ,具有很低的用电需求弹性 ,难以大量存储 ,易受到发电容量、输电阻塞等系统特有约束的影响 ,尤其是在电力市场环境下还要受到发电公司报价策略的影响 ,因此 ,对市场电价进行有效的预测建模将面临巨大的挑战。文中从实证分析的角度出发 ,首先对浙江发电市场的系统报价曲线进行分析 ,在此基础上提出一种报价曲线驱动的市场电价预测方法 ,并通过算例仿真表明此方法在实现上的方便。

基于电网分析仪的配网运行信息管理系统的设计与开发

根据当前微电子技术和计算机技术的发展 ,采用先进的 DSP和 MPU技术相结合的方法 ,设计了专用的低成本的多功能电网分析仪和配网运行分析管理软件 ,通过对配电网的运行信息参数的定期检测 ,实现了配电网低成本。

110/10kV高压变电所优化方案

根据实际配电网络的特点,在给定负荷水平下,提出了一种优化110 kV变电所个数、变压器台数、容量以及10 kV出线回路数的数学模型,可应用于制定城市电网规划的技术原则.该模型的目标函数包含了系统中所有的成本.利用遗传算法进行求解,可快速求得最优解.具体算例的计算表明了优化方案的实用价值.

计及绿色证书交易机制的大用户直购电市场均衡分析

在将电力市场中的发电公司分为价格领导者、跟随者和接受者的前提下,考虑双边合同并引入绿色证书交易机制,建立了大用户直购电市场寡头垄断模型并进行了均衡分析。用有5家发电公司参与的电力市场为例,分析了合约电量、绿色证书价格、绿色能源波动等关键因素对市场均衡的影响。分析结果表明:随着合约电量的增大,发电公司在电力市场上总的发电出力增加,而市场电价和发电公司的总利润下降;应保持证书价格稳定,防止市场波动过大,有效促进可再生能源发电的发展。

电网限流措施的优化配置

提出一种电力系统限流措施的自动优化配置方法,即采用0-1变量模拟各种限流措施的投运与否,采用普通整数变量模拟限流电抗器、故障限流器(FCL)以及高阻抗变压器的容量,形成一个混合整数规划问题,并用分支定界法等求解。用IEEE 9节点系统和中国西部某地区电网19节点系统进行了仿真计算,验证了所提出的方法的可行性。

基于OS-ELM和Bootstrap方法的超短期风电功率预测

提出了一种基于在线序贯极限学习机(OS-ELM)的超短期风电功率预测方法。利用OSELM学习速度快、泛化能力强的优点,将批处理和逐次迭代相结合,不断更新训练数据和网络结构,实现了对数值天气预报风速的快速实时修正和风电机组输出功率的快速预测。随后,采用计算机自助(Bootstrap)法构造伪样本,给出了预测功率的置信区间评估。实例和研究结果表明,该预测方法与反向传播(BP)网络、支持向量机(SVM)方法相比,在计算时间上更能满足在线应用需求,而且预测精度相当,有较好的应用前景。

基于离散概率模型的风光互补供电系统优化配置

提出了一种基于概率模型的风光互补供电系统定量优化配置方法。该方法用离散概率分布表示系统中的随机变化因素,包括风、光、负荷、补偿装置功率的随机分布和系统元件的随机故障,并且以电能充裕度最大、供电系统总投资和电压越限概率最小作为优化目标建立多目标优化模型。为了更高效、快速地计算各目标函数,文中对随机潮流算法进行部分改进,将离散随机变量的期望值和增量分开研究,并通过矩计算和转化半不变量,运用级数逼近得到节点电压和系统电能裕量的概率分布。采用并行加速的带有精英策略的非支配排序遗传算法(PNSGA-Ⅱ)求解Pareto最优解集,并结合算例分析说明了文中方法的可行性与优势。

基于特性指标降维的日负荷曲线聚类分析

运用数据挖掘中的聚类技术对电力系统日负荷曲线进行分析,提出一种基于特性指标降维的日负荷曲线聚类方法——特性指标聚类(pattern index clustering,PIC),通过负荷率、日峰谷差率等6个日负荷特性指标对日负荷曲线进行降维处理,利用基于聚类有效性修正的德尔菲方法配置各指标权重,以加权欧式距离作为相似性判据,对日负荷曲线进行聚类。算例结果表明所提方法运行时间短,鲁棒性好,提高了负荷曲线聚类质量,能直观反映典型负荷曲线的特点。

考虑潮流约束的限流措施优化配置

电力系统限流措施优化配置是复杂的非凸、非线性问题,在考虑潮流约束后,模型更复杂。为此,通过分析节点阻抗矩阵与各种限流措施的关系,提出一种措施变量的筛选策略,缩减变量数目,避免维数灾难。根据限流措施优化配置问题的特点,提出先对候选可开断支路采用枚举法求解支路开断的优化方案,再采用改进离散粒子群算法(MDPSO)求解综合限流方案。新英格兰39节点系统的仿真计算表明,该方法具有良好的优化效果,且收敛速度快,验证了所提出的模型和算法的可行性。

基于模块网络的市场清算价格预测模型

该文提出一种基于模块网络预测市场清算价格的模型。该模型通过模糊C均值聚类(FCM)算法,将输入空间“软”分割成若干区域,由局部专家负责提取特定域的特征,由集成单元的竞争混合机制输出结果,在减少了计算量的同时提高了预测精度,是突破传统全局预测模型的一种尝试。用美国加州电能交易所(CalPX)公布的真实数据得到的仿真结果令人满意。该模型为市场参与者制定投标策略提供了一种方法,也为市场管理者提供了一种监督市场力的工具。

基于动态仿真的连锁故障分析

提出一种基于长期动态仿真的电力系统连锁故障模型。该模型不仅考虑了动态过程中机组保护、变压器励磁保护、低频/低压减载、线路过载与短路故障、解列等因素,而且充分考虑了随机因素对这些保护元件的影响,可较为准确、有效地模拟电力系统连锁故障。基于PSS/E,采用蒙特卡罗算法对实际电网予以仿真,结果表明,停电规模—频次基本符合幂率分布且存在临界点,当故障规模超过临界点时系统幂尾特性发生变化且停电规模及其概率迅速增大,临界点的提出对预防大停电有参考价值。

应用聚类分析与非参数核密度估计的空间负荷分布规律

空间负荷预测是配电网规划的前提和基础。针对现有研究偏重对预测方法的理论创新和精度提升,缺乏对各地各类空间负荷分布规律研究的不足,提出一种基于聚类分析与非参数核密度估计的空间负荷分布规律研究方法。以浙江电网为例,对调研采集的空间负荷按城市发展类型、用地类型进行二级划分后,利用基于非参数核密度估计方法提取各类样本负荷密度的典型分布特征,结合实际对浙江11个城市的工业、商业、居住等多类空间负荷的分布规律进行分析研究,为配电网规划提供可靠支撑。

电力市场中运行备用的获取和定价机制综述

运行备用在维持电力系统的安全可靠性、提高系统运行质量、缓解高峰负荷电价等方面具有举足轻重的作用.运行备用的主要获取和定价方法包括:备用成本评估与分配方法、基于优化调度算法的定价策略、利用机制设计揭示价格的方法等.运行备用容量的需求研究、机会成本和事故停运成本的评估和分析、运行备用市场与能量市场的协调等问题有待于进一步研究.

基于改进支路暂态能量函数的风电并网暂态最优切机控制

大规模风电接入比例的增加对电力系统暂态稳定性造成了影响,因此在风电并网系统的紧急控制中必须考虑风电切机措施。首先分析了双馈式感应发电机(DFIG)的暂态运行特性;然后运用改进支路暂态能量函数法分析了DFIG和传统火力发电机切机效果的差异性。结果表明在风电并网系统的紧急控制中应考虑风电和火电机组切机比例的配合。因此,提出一种考虑风力发电机的最优切机决策模型和一种实用化解法,合理选择最优的风火电切机比例,改善系统恢复过程的特性,极大地提高了系统运行稳定性。通过某区域风电外送系统暂态切机算例验证了该方法高效可行。

基于并行非支配排序遗传算法的限流措施多目标优化

分析了当前限流措施优化模型和算法存在的缺陷,提出了综合考虑安全性、稳定性、经济性的限流措施多目标优化模型。在潮流约束下,模型以总投资成本最小、故障后功角稳定性最佳、短路电流综合越限最小为优化目标,并且引入带精英策略的改进非支配排序遗传算法,结合基于限流效果灵敏度的支路筛选策略,应用于Pareto最优限流措施的求解。为提升优化速度,在MATLAB计算平台上对改进非支配排序遗传算法进行了主从并行改造。最后,结合改进的新英格兰10机39节点系统优化结果,验证了所提出的多目标优化方法有效、可行。

基于模糊机会约束二层规划的配电网检修计划优化

建立了配电网检修计划优化的模糊机会约束二层规划模型。与传统模型相比,该模型考虑了配电网检修计划优化问题(DMSOP)涉及的不确定因素,并引入可信性理论来描述和处理检修计划优化过程中检修资源、负荷预测以及支路潮流上限等模糊性因素。采用模糊函数描述检修总成本,该函数计及了检修费用和各时段负荷转移情况。提出基于模糊模拟的混合智能优化方法求解模型,IEEE-RBTS测试系统的计算结果表明模型和方法是有效的,并可以得到强鲁棒性的配电网检修计划方案。

电缆-架空线混合输电线路故障测距方法研究

针对电网城市化而带来的电网继电保护问题,提出了一种电缆—架空线混合输电线路故障测距方法。根据线路参数计算假设故障发生在两段线路连接处时,暂态行波传播到线路两端所用时间,求取时间差作为基准值;当故障发生时,用线路两端测得的行波到达时刻做差,与基准值比较判断故障发生区段;利用单端行波故障测距法求取故障位置。该方法不受过渡电阻、故障类型影响,通过仿真验证了方法的有效性。

基于电池储能系统动态调度的微电网多目标运行优化

微电网系统的优化运行应考虑经济性、环保性、可靠性以及对可再生能源的响应特性等多方面因素。以电池储能系统(BESS)为研究对象,提出一种基于动态规划的多目标优化方法,以最优化经济效益、最大化可靠性、最小化可再生能源功率波动、最符合可再生能源发电计划作为微电网优化运行的目标,应用模糊理论和二元对比定权法将其转化为单目标优化问题,从而获得BESS的动态最优调度策略。算例表明,该方法具有良好的优化效果。

考虑地域差异的配电网空间负荷聚类及一体化预测方法

针对基于智能算法的负荷密度指标法对样本依赖性强且在各地实际应用困难的不足,提出一种考虑地域差异的配电网空间负荷聚类及一体化预测方法。该方法首先通过大量调研得到分布在不同地区、分属不同类型的负荷样本及所处地区信息;然后利用基于日负荷曲线的负荷分类校验及精选方法对所有调研样本进行分类精选;再根据区域分类、负荷分类对精选样本构成的全样本空间进行两级划分,得到分层级子样本空间;最后根据待测地块的属性信息对子样本空间进行匹配,选取与其最相似的子样本空间作为训练样本,构建支持向量机模型预测各地块的负荷密度,进而得到电力负荷的空间分布。工程实例分析表明了该方法的实用性和有效性。

区域电力市场运行备用容量的确定和获取初探

讨论了区域电力市场环境下运行备用容量的确定和获取问题。首先,阐述了在区域电力市场中可供选择的两种不同的运行备用市场模式,即“协调运作”模式和“统一运作”模式,然后重点针对“协调运作”模式下的区域运行备用容量的确定和获取进行了讨论,兼顾了区域资源优化配置和省/直辖市间联络线结构的特点。为了确保区域运行备用市场能够顺利建立并稳健运营,如何将区域运行备用收益合理、公平地分配给参与区域电力市场的各省/直辖市成员是一个必须解决的重要问题,为此提出了基于合作博弈理论的方法,以提高各省/直辖市参与区域运行备用市场的积极性。最后,通过仿真算例说明了所提出的运行备用容量确定和获取机制的基本特征。