低碳发电调度与节能发电调度的一致性评估

"十二五"期间,CO2排放量将成为全社会节能减排的硬性指标。作为节能减排的主要行业,电力行业已经实施节能发电调度(energy-saving generation dispatching,ESGD),而低碳电力调度(low-carbon generation dispatching,LCGD)将是未来的发展方向之一。提出了对LCGD与ESGD一致性的评估方法,从解的一致性和目标函数的一致性2个角度定义了评估指标,分析了LCGD与ESGD一致的条件,分析表明调度结果存在差异主要是由于碳捕集电厂(carboncapture power plant,CCPP)和燃油/气电厂(oil/gas powerplant,OPP/GPP)的存在。算例表明该方法可以有效进行评估,LCGD和ESGD的一致性较高,若CCPP的比重加大则一致性降低。该结果可以为ESGD管理办法的完善、节能目标与低碳目标的协调调度提供支持。

电力短期负荷预测相似日选取算法

短期负荷预测是电力系统安全经济运行的基础,相似日选取的准确与否直接影响到短期负荷预测算法的精度。针对短期负荷预测的特点,提出一种能便于考虑各种因素影响的新算法。分析了气象、日类型等因素对负荷影响的常见规律,便于识别主导负荷变化的因素,建立了在短期负荷预测中选取相似日的新方法。理论和实例均表明,该方法适应性较强,能够通过历史数据分析从历史日中选取最合适的相似日,对提高短期负荷预测的精度具有较大价值。

区域电力市场交易机制的研究

根据我国正在积极推动区域互联和区域电力市场的建设的客观情况,分析了区域市场的特点,提出了一种省间解耦的区域电力市场的组织模式,给出了其市场结构、组织流程,以及这种方式的优点与适应性。研究了区域电力市场的价格机制,给出了不同价格机制的选择原则。研究表明,省间解耦的区域市场组织模式有利于降低市场组织的复杂程度,更能体现公平性,有利于从我国目前的现状向区域统一市场的平稳过渡。

短期负荷预测中考虑夏季气温累积效应的方法

由于气象因素对负荷的影响较大,在短期负荷预测中需合理考虑气象因素的影响。气温累积效应是夏季气象因素影响负荷的重要现象,是指待预测日之前若干日的气温对待预测日的负荷具有比较明显的影响,持续高温情况下影响尤其明显。对大量气象数据的分析表明,在不同条件下,累积效应的强度不同,对负荷的影响程度也不同。据此,提出了用离散的累积系数和温度修正公式来反映累积效应强度的方法,考虑了各种影响累积效应强度的因素,如待预测日的气温、高温持续天数等。实例表明,所提出的方法比较准确地反映了累积效应对负荷的影响。

发电权交易及其机理分析

借鉴了常规的合约市场、日前市场交易机制 ,在目前部分省区组织的“水火置换”的基础上 ,提出了发电权交易的思想 ,即发电企业进行双边交易 ,转让或购入发电权 ,从而实现一定程度上的自调度 ,对系统的安全、经济运行有重要的辅助作用。经纪人模式是双边交易的主要组织模式。文中首先从数学和经济学角度剖析了经纪人模式组织普通双边交易的机理 ,进而研究了由此组织发电权交易的过程和方法 ,并建立了考虑交易成本的经纪人模型。最后提出了发电权交易的两种方式 ,即不考虑交易成本的简易模式和考虑交易成本的全效用模式 ,并举例分析了各自的交易结果。研究表明 ,发电权交易是一种新颖而有效的交易 。

电力市场监管中的信息披露与市场评估

为实现电力市场的公平、公正、公开的原则 ,必须具有合理、有效的监管方法。文中对电力市场监管中的信息进行了分类 ,分析了监管机构从电网公司、发电厂、调度交易中心等获取的有关信息的构成和用途 ,提出了电力市场监管中信息披露的内容。同时 ,分析了电网公司、发电厂可能的投机行为 ,研究了评估电力市场效率的方法 ,提出了判断和评估电力市场运营情况的有序性指标和竞争力度指标 ,并提出了评估发电厂行为的 3个相关性指标。在此基础上 ,分析了监管机构、电网公司。

气温影响空调负荷的累积效应导致能耗的分析

大中城市中,空调负荷消耗了大量电能,是电力负荷的重要组成部分。降低空调负荷是节约用电的重点方向,也是需求侧管理的重要方向。空调负荷对气温敏感,且存在明显的累积效应。文中分析了高温季节和低温季节累积效应的基本规律,建立了量化的累积效应后评估模型。通过分析没有累积效应时气温与负荷之间的关系,并与实际情况对比,获得累积效应所导致的电能消耗。对中国北方某市实际数据的分析表明,累积效应所导致的空调能耗巨大,是潜力巨大的节能方向。

合约电量分解通用模型与算法

在电力库模式下,各发电厂获得的合约电量都需要进行分解,如年合约电量向月分解、月合约电量向日分解等。合约电量分解是交易中心普遍需要解决的问题。将合约电量分解归纳为二次规划的优化问题,提出了能考虑检修、水电电量受限、热电联产等特殊问题的进度系数概念,并根据进度系数提出逐段法进行分解,使各个时间单元每个发电厂的进度系数尽可能保持均衡。模型具有普遍适应性,结果优化可行,计算速度快。采用IEEERTS-96的24节点系统算例,证明了模型和算法的有效性。

面向节能发电调度的日前机组组合优化方法

节能发电调度是对电网优化调度机制的重大修改。机组组合是电网调度的重要环节,随着节能发电调度的逐步推广,需要结合中国国情研究新形势下机组组合模型与优化方法。提出一种求解电力系统机组组合的新方法,将机组组合问题分解为末状态和状态改变时间优化2个过程。基于节能发电调度通过多贪婪因子完善机组排序指标,利用贪婪算法确定机组组合初始解,进而结合深度优先算法遍历机组组合方案以保证问题优化的深度。10机24时段系统算例表明,该方法可有效处理机组组合各类约束条件及保证节能调度效果。

基于解耦机制的小地区短期负荷预测方法

小地区短期负荷预测是电网企业精细化管理的重要手段。针对小地区短期负荷预测的特点,提出了基于解耦机制的误差分析模型和预测机制,将短期负荷预测分为负荷水平预测和标幺曲线预测两部分。小地区负荷结构单一,标幺曲线相对稳定;负荷基数较小,负荷水平的波动比较明显;标幺曲线和负荷水平受不同因素的影响,影响机理不同,分别预测有利于提高预测精度。提出了标幺曲线和平均负荷预测方法,理论分析和实践均证明,该方法能较好地把握负荷发展规律,提高了标幺曲线和平均负荷的预测精度,使总预测效果得到了改善。

集中调度与发电企业自主调度相协调的节能调度体系

中国电力调度长期采用高度集中的调度模式,保障了电力系统安全,但一定程度上影响了节能发电调度的开展。提出发电企业自主调度的概念,在调度计划的形成过程中,在保证系统安全的情况下,赋予发电企业一定自主权。提出了将集中调度与发电企业自主调度相协调的节能调度体系。在初始计划的形成中,调度机构给出一定的框架性约束,允许发电企业在框架性约束范围内,自拟发电计划;经调度机构综合、校核和修订后,形成初始可行的发电计划;发电计划形成后,允许发电企业根据实际情况,适当调整,并经安全校核后完成修订,以实现节能减排的目标。

基于网络协调程度评估的电网建设项目优化排序方法

根据电网结构特点及各电压等级变电站的关联关系,提出网络协调程度评估模型,考查电网项目建设的紧迫性及技术标准的合理性,优化项目建设的顺序。进一步对电网建设项目进行经济评估,衡量项目的效益并进行二次排序,通过可靠性和经济效益的综合分析,得出项目的最优建设顺序。评估模型和优化思路对电网项目建设投资决策和效益评估等,具有一定的参考价值。

IEC61970/IEC61968信息模型拓展及在配网中应用

标准化是电力系统数据交换和共享的基础。目前没有针对配网项目数据的相关标准,导致配网规划和大修技改中存在重叠投资现象。为此,拓展了IEC61970/IEC61968信息标准化模型,提出标准化的配网项目数据结构,将配网设备全寿命周期管理拓展至规划环节;在此基础上提出配网项目关联度评估模型,评估不同项目的关联程度,辅助项目管理人员判断待立项目的可行性,避免重叠立项,提高投资效率。算例分析表明,提出的配网项目数据结构和关联度评估模型,可以提高配网管理水平。

中压配电网不良负载数据分析与处理方法

根据配电网运行环境复杂、标准化程度低、工况种类多等特点,详细分析了数据采集与监控系统中存在大量的中压配电网线路不良负载数据的原因,包括错误数据、故障数据、线路改造、转供电流等,提出了针对性强的中压配电网不良负载数据的辨识处理方法,能准确辨识各种原因形成的不良负载数据。该方法在某市的配电网评估系统的实际运用以及某地中压配电网实际数据分析表明了其实用性。

管制市场中激励分布式能源发电的电能虚拟存储政策（英文）

可再生、清洁能源分布式发电(distributed generations,DGs),是能源、环境可持续发展的重要途径之一。在管制的电力市场中,用户自建分布式能源会影响自然垄断的电网企业的利益。中国国家电网公司已经开放DG并网,为此,需对DG并网后的计量、计费、管理政策等进行深入研究,提出一种适应管制电力市场的电能虚拟存储政策模型来推行电能虚拟存储政策。该模型应能确保用户自建分布式能源对电力企业利益的影响在其可接受范围之内,而且能够最大程度激励用户自建分布式能源。然后通过对该政策模型的参数优化确定了最优模型参数和所有用户自建分布式能源的容量。为促进该项政策的实施,在不同的阶段,通过提高允许的政策参数,逐步提升对用户自建分布式能源的激励力度。最后通过算例验证了所提模型的适应性和有效性。

海岛新能源供电系统SCADA/EMS总体设计

新能源供电系统将是中小规模海岛电力系统发展的重要方向.海岛新能源供电系统有3个主要特征:①新能源发电的比重很高,运行不确定性大;②易受台风等自然灾害的威胁;③孤岛模式是主要运行方式.从数据采样周期、设备状态监测和数据类型等角度对海岛新能源供电SCADA系统进行分析,设计考虑海岛新能源供电系统不确定性大等特征的SCADA/EMS体系架构,并详细地设计EMS的各个功能模块.最后从目标函数、动态的调度周期及调度计划滚动调整等角度,具体讨论海岛新能源供电系统的调度计划模块.

基于有效竞争的发电厂市场力评估方法

电力市场的健康发展需要高效的监管评估体系,发电厂市场力的监管评估是电力监管中评估的主要内容。作者首先提出将发电厂市场力分为结构性市场力和动态市场力,并针对目前常用的发电厂市场力监管评估方法存在的缺点,即目标存在偏差、操作复杂、可信度有待提高等问题,提出了四种监管评估方法。这4种监管评估方法以有效竞争为监管目标,分别以4种富有竞争的市场条件为评估基准,评价市场成员的行为。以一种方法或者一个指标对电力市场运营情况和市场成员的行为进行评估是不全面的,文中所提出的监管方法能分别适应不同的市场条件和不同的侧面,进行市场竞争的有效性和市场行为的评估,对我国建立监管评估体系有重要的参考价值。

新能源驱动的从空气中直接捕碳的关键技术

降低空气中二氧化碳的含量是应对气候变化的关键。碳捕集与封存是减少二氧化碳排放量的重要措施。从空气中直接捕碳需要消耗大量能源。捕碳装置负荷是柔性负荷,可以在一定程度上接受波动性能源驱动。风能、太阳能等新能源开发潜力巨大,具有波动性的特点。利用其驱动捕碳装置从空气中直接捕碳,可以降低大气中二氧化碳的浓度,可望成为解决全球气候变化问题的关键途径。文中分析了利用新能源驱动的从空气中直接捕碳的潜力,提出了新能源捕碳的关键技术。对新能源捕碳的规划进行了初步研究,并对利用新能源捕碳的发展趋势进行了展望。

基于模糊聚类的电力系统负荷特性分析

以变电站负荷构成比例作为基本特征向量,提出采用自适应矢量量化(AVQ)神经网络模糊聚类方法对电力负荷特性进行分类与综合.将AVQ神经网络模糊聚类方法和模糊C均值(FCM)聚类方法进行了对比研究.通过对福建电网44个变电站进行聚类分析,得出两种聚类方法不仅具有良好的聚类综合能力,同时能够通过优化理论获得聚类中心矩阵,与其他聚类方法相比有明显优势;两者相比,AVQ神经网络模糊聚类算法本身机时小,处理速度更快,而且结果更为合理.

电网差异化规划新方法

发生严重灾害时,应尽量保证对特级负荷的供电。差异化规划是选择电网中的部分组件提高设计标准,使之提高对灾害的承受程度,是智能电网建设的重要组成部分。分析了差异化规划的指导原则,建议推广应用特级负荷概念,通过联络转供等方式使特级负荷适度集中;提出"特级网络"概念,使提高设计和建设标准的网络最小化;并建议编制两级差异化规划,分别面向特级负荷和一级负荷的保障供电。分析了差异化规划的优化模型和求解方法,提出完整的差异化规划流程。