基于语音识别技术的配电网多任务协调优化调度

针对多任务调度受到不稳定耦合影响,造成数据不完全拟合,从而影响调度效果的问题,提出了基于语音识别技术的配电网多任务协调优化调度方法。根据不同任务间的类别映射关系,计算配电网多任务协调概率,确定多任务适合的调度语音场景。根据该场景设计基于语音识别的调度控制流程。结合禁忌搜索算法获取最优位置数据,避免出现不稳态解耦情况。构建PID控制器,通过导数定义迭代步骤,协调调度步长。通过设计语音识别智能控制平台,引入极小正值,实现配电网多任务协调优化调度。由实验结果可知,该调度技术数据拟合曲线与标准拟合曲线吻合,且送电时间与实际控制时间的偏差仅为2 min,调度效果精准。

分布式冷热电三联供系统节能协调优化调度

分布式冷热电三联供将是能源利用的重要发展方向。为了揭示冷热电三联供生产成本和环境成本的潜在特性,引入供热当量性能系数,将冷、热、电能量等价转化,提出了新的冷热电联供生产成本和环境成本目标函数。针对冷热、电负荷需求的不匹配性和随机性,考虑机组运行在不同的冷热电生产状态下,结合分时电价,设立了冷热电协调成本函数。由此建立了含生产成本、环境成本和冷热电协调成本的多目标节能调度模型。运用目标隶属度函数模糊算法,将其转化为单目标优化并利用二次规划法求解。算例仿真结果表明,所提出的分布式冷热电联供节能调度的模型和方法,对能源高效利用、电力经济调度和污染排放减少是有效的。

考虑系统实时响应风险水平约束的风–火–水电力系统协调优化调度

随着风电入网规模的日益增加,合理协调风电出力与传统电力能源已成为电力系统调度面临的一个新挑战。通过定义实时电力不足期望(real-time EDNS,REDNS)以衡量系统实时响应风险水平,在此基础上提出了实时响应风险水平约束,并将该约束纳入调度当中,与用确定性方法确定系统备用容量相比,采用REDNS水平约束可以使系统在调度周期内各个时段响应风险水平维持一致,自动调整系统备用容量。在风电优先上网的前提下,以降低系统运行的经济性指标和保证火电、水电机组平稳运行为目标,构建了风?火?水多目标协调优化调度模型。通过引进学习环节和构建独立的备用选择集改进多目标粒子群算法性能,提出了一种新的多目标粒子群算法(new multi-objective particle swarm optimization,NMPSO)。采用加入一个风电场的10机组测试系统进行了仿真,结果验证了上述方法和模型的正确性和有效性。

基于动态调峰裕度的风电并网协调优化调度

风电并网增加了系统有功调度的难度,为了协调系统运行的可靠性、经济性与风电利用效益之间的矛盾,提出了24点调峰裕度指标,从调峰的角度确定出系统动态正负旋转备用和风电并网功率,并构建了以系统总运行成本最小为目标,含水、火电运行价格成本、风电弃风惩罚成本以及系统备用惩罚成本的风电并网协调优化调度模型。针对该模型,采用优先顺序法和改进粒子群算法,并基于某个含风电的区域电网算例进行仿真验证。结果表明,所提出的指标和优化模型为解决风电并网运行问题提供了一种有效方法。

攀峰过程中协调优化调度的研究

攀峰过程中发电机组上行时调节余量短缺,保持电网安全、优质、经济运行难度较大。为此,该文提出攀峰过程协调优化调度的方法。该方法通过对预调度时间级与在线调度时间级和自动发电控制AGC与非自动发电控制Non-AGC机组之间的协调,并与在线调度级高峰预报相结合,根据具体情况,可实现攀峰响应能力的增补、保持、释放的循环机制,达到统筹协调优化调峰、调频和联络线调整的目的。

计及风电消纳与发电集团利益的日前协调优化调度

消纳大规模风电增加了系统调峰难度,统一调度调峰资源可能使有深度调峰能力的机组产生偏离成本的经济损失与环境污染,难以保障机组调峰的公平性与积极性。提出集中调度与发电集团自主调度相协调的日前调度模型,将日前优化调度分为两阶段进行:第1阶段沿用集中经济调度方式,以系统煤耗最低为目标形成发电计划,并由机组发电计划得到各集团总发电计划;第2阶段各集团保持总发电计划不变,以集团发电成本最低为目标进行内部优化,重新形成机组发电计划。各集团作为独立利益主体,仅在第2阶段目标中计入机组差异、深度调峰、负荷互动等因素。经IEEE 30母线算例验证,该模型可缓解机组调峰压力,降低弃风率,减少发电集团与系统的运行成本。

多种市场下虚拟电厂电-热-气协调优化调度

为了更好地实现综合能源网络中能源间互补协调,提升能源利用效率,在聚合风电、光伏、微型燃气轮机、燃气锅炉、储能、电负荷及热负荷等组成虚拟电厂的基础上,增加了电转气单元,从而加强了电、热、气能源间的联络。基于此,本文提出一种参与多种市场的虚拟电厂的电-热-气协调优化调度模型。电负荷中考虑了可中断负荷,可中断负荷和微型燃气轮机提供旋转备用服务。将虚拟电厂从仅参与主电力市场扩展到由电力市场、热市场、旋转备用市场及天然气市场组成的多种市场,以虚拟电厂获得净利润最大为目标。算例仿真表明,虚拟电厂参与多种市场可以实现不同类型聚合单元的电热气协调优化,比单一市场具有更优的经济性、调度运行灵活性。

计及分时电价的含冷热电联供型微网的配电网系统协调优化调度

冷热电联供(CCHP)型微网与配电网通过联络线耦合,2种不同利益主体间博弈必然会给传统经济调度带来挑战。通过在配电网中对需求响应技术的应用以及其与CCHP型微网协调并行求解,最大限度地提升多主体利益,降低耦合系统运行成本。基于Logistic函数模糊响应机理优化分时电价,进而引导配电网用户用电负荷合理转移,调整该系统的负荷需求;通过目标级联分析法将耦合系统中联络线功率进行等效,从而实现耦合系统解耦并行求解;通过具体算例证明了在配电网中考虑分时电价,不仅具有削峰填谷的效果,还降低了CCHP型微网和配电网两大利益主体的运行成本。

计及动态惩罚因子的风火协调优化调度

鉴于采用弃风惩罚因子在风电系统动态经济调度中存在的问题,引入动态惩罚因子,提出了一种新的电力系统动态经济调度模型——风火协调优化调度模型,并基于实际电力系统的风电场有功出力和负荷数据,在IEEE30节点系统中对计及动态惩罚因子的风火协调优化模型进行仿真模拟。结果表明,优化模型在有效降低风电场弃风量的同时,可减少系统的总成本。

计及调频备用效益的主动配电网分层分布式协调优化调度

含高比例新能源新型电网的建设发展对调频辅助服务提出了更高的需求。针对这一问题,提出了一种计及调频备用效益的主动配电网分层分布式协调优化调度方法,在满足配电网运行经济性最优的同时,为输电网提供调频备用容量。建立分层分布式调度架构,协调调度层和集群自治层均采用分布式拓扑结构,各智能体与邻近智能体相互通信并完成个体计算任务;以灵活性特征表征分布式能源响应调频辅助服务请求的能力,构建两者集合之间映射的对应法则;建立协调优化调度模型,采用一致性算法求解得到最优功率方案和共识价格,并获得集群备用容量。通过算例仿真验证所提计及调频备用效益的协调优化调度方法的有效性,并结合典型通信故障场景分析分层分布式算法的鲁棒性。

风–光–水–碳捕集多区域虚拟电厂协调优化调度

为促进电力低碳化以及实现虚拟电厂(virtualpower plant,VPP)中不同区域分布式能源联供型系统的协调优化调度,建立了风-光-水-碳捕集多区域虚拟电厂协调优化调度模型;通过区域间综合能源互联实现多区域VPP电能互补,并将碳捕集机组与风电-光伏联合调度运行,以实现运行效益最大化。鉴于目前梯级水电站采用的自然弃水策略对水资源分配的不足,提出一种主动弃水策略,使水资源在梯级水电站之间的分配更加合理,提高水资源的梯级利用率,增加了发电收益。鉴于所建优化模型具有高维非线性的特点,求解难度较大,提出采用改进型分子微分进化算法进行求解。仿真结果表明:所提方法能实现不同区域和不同类型聚合单元的电能协调优化调度,可有效降低VPP净成本和碳排放强度。

基于虚拟发电厂理论的双侧调峰多目标协调优化调度

随着大规模新能源并网以及需求侧多样化的灵活性资源接入,电力系统的安全稳定运行正经受着源与荷双重不确定性的考验。为实现广域能源的优化调度,需要对新能源与灵活性资源进行协调控制。基于虚拟发电厂理论,将储能系统、电动汽车、柔性负荷以及分布式新能源等需求侧灵活性资源通过虚拟发电厂方式整合后,同电源侧资源一同接受电网的调度,建立了基于系统调峰指数、电网运行成本以及用户补偿成本的电源侧与需求侧协同调峰的多目标优化模型。该模型能够充分发挥电源侧和需求侧的调峰能力,实现新能源的可靠消纳。仿真分析结果验证了该模型的有效性。

考虑可控负荷参与的虚拟电厂协调优化调度模型

可再生能源(Renewable Energy Source,RES)发电固有的间歇性和波动性给其并网消纳造成了困难。虚拟电厂(Virtual Power Plant,VPP)是聚合分散分布的RES并对其进行统一协调管理的有效方法。首先,深度挖掘负荷侧供能潜力,提出可控负荷概念,并建立可控负荷储备率函数和可控负荷参与度指标。然后,建立包含可控负荷、传统电厂、随机性可再生能源的VPP模型;以VPP时序上网功率稳定性最大为目标,兼顾风光有效消纳,建立考虑可控负荷参与的VPP协调优化调度模型,该模型为典型二次规划(Quadratic Programming,QP),采用LINGO软件进行求解。最后,对IEEE14标准算例进行仿真分析,结果表明可控负荷参与下的VPP能有效改善负荷峰谷时段和新能源出力波动较大时段的系统运行特性,VPP整体出力平稳,且出力水平较高。

基于储能参与调节的源–储协调优化调度方法

在我国“双碳”目标发展战略背景下,加快了以风光电为主的新能源发展速度,给电网调度运行带来了极大挑战,弃风弃光成为亟待解决的问题。与此同时,近年飞速发展的大容量储能以优异的充/放电调节特性与调节能力为新能源消纳提供了新途径。为此,本文提出了基于储能参与调节的源–储协调优化调度方法,首先分析了储能参与调节的源–储协调调度对新能源消纳的影响机理;进而考虑储能参与调节,以新能源消纳最大为目标建立源–储协调优化调度模型并进行求解,最后进行实例仿真计算,验证了本文所提源–储协调优化调度方法对新能源消纳的有效性。

考虑源网荷储不确定性的主动配电网协调调度优化方法

为满足主动配电网协调调度的实际需求,文章在考虑源网荷储不确定性条件下,对主动配电网协调调度优化方法展开研究。针对分布式能源,提出优化出力和潮流约束以提高效率;对配电网进行重构以适应负荷与能源的波动;在需求侧,利用价格激励和负荷转移来平衡供需;对储能系统,则基于电量管理与时间耦合优化充放电;采用二阶锥规划对上述优化模型进行求解来获得调度方案。实验结果表明,文章方法应用后调度成本低,具有实际应用价值。

风电运行风险与备用协调优化的调度方法

风电功率的预测误差体现了风电的随机性,风电的波动性描述了风电出力在指定时空尺度上的逐点变化特性。针对风电功率预测误差和风电功率波动所需的备用容量,通过对风电的随机性、波动性分析应对,建立风电备用需求新模型。根据风电备用需求与系统运行备用之间的关联关系,定义了风电运行风险,并在此基础上构建了风电运行风险与备用协调优化的调度模型,在模型中采用惩罚的方式对因系统为风电提供的运行备用不足所造成的失负荷成本和风能浪费成本加以考虑。通过修订后的IEEE 6节点和118节点系统算例的仿真计算,验证了模型的正确性和有效性,为更大限度、更经济、更安全的利用风电功率提供了一种决策支持。

分布式电源协调优化调度和电压协同控制关键技术综述

为适应高渗透率、大规模分布式电源的接入,配电网的电压稳定成为当前及未来智能电网研究的趋势。文中综述了基于大数据的分布式电源调控基础理论及分析方法、分布式发电协调优化调度技术、分布式电源并网的分层分布式电压协调控制策略的国内外研究现状,从三个方面总结了分布式电源协调优化调度和电压协同控制关键技术。结合当前研究现状的分析,总结了各种因素影响下协调优化调度和电压协同控制研究中存在的一些问题和不足,并对相关技术的发展趋势作出了展望。

含可再生能源的热电联供型微网经济协调的多目标优化调度方法

含可再生能源的热电联供型微网系统由于在节能、环保和经济等方面的优势,成为新能源利用的重要发展方向之一。首先构建了含风电机组、光伏电池、微型燃气轮机、燃气锅炉、蓄电池以及热/电负荷的热电联供型微网系统综合模型;随后,针对热/电负荷需求的不匹配性和随机特性,结合分时电价,建立起热电协调成本函数;最后,构建可综合考虑生产成本和热电协调成本的热电联供型微网系统的多目标经济协调优化调度模型。仿真算例表明所提出的多目标优化调度方法可有效提升热电联供型微网系统运行的综合经济性,对含可再生能源的热电联供型微网能量的优化管理具有积极的指导意义。

基于虚拟电源配置策略的风光水火多源互补短期优化调度

大规模新能源并网构成了含多种电源的电网新结构,为了减小新能源对系统安全稳定运行产生的影响,从短期调度层面提出了一种基于虚拟电源配置方案的应对策略。该策略定义了负荷追踪度指标,通过利用电源之间的互补特性将新能源和常规电源打捆调度,使得并入电网的功率能够很好地追踪负荷变化。然后,在修正后的负荷曲线上充分发挥水电机组二次调峰的作用,得到更为平滑的剩余负荷曲线,为最终火电机组最优经济性并网提供了条件。整个模型实现了含风光水火多源混合系统短期调度计划调峰效益、经济效益和环保效益的最大化,为高效吸纳大规模新能源并网提供了一种参考方案。最后,以甘肃电网作为算例进行仿真分析,结果验证了模型的有效性。

协调联络线与区域电网攀峰的互联电网有功调度

互联电网的调峰调频问题与联络线调整密切相关。在攀峰过程中,如何防止互联电网支援产生对联络线的冲击以及如何解困自动发电控制(AGC)机组的闭锁问题是互联电网高峰有功调度的关键问题。就此问题建立了互联电网攀峰协调优化调度模型。在高峰起始时段通过源流路径电气剖分技术确定联络线送、受端电网中与联络线关联的机组集合,并通过对联络线送、受端电网中的其他NON-AGC机组调节余量检验,将NON-AGC机组分为调节余量匮乏和充裕机组集合。在攀峰过程中,优先部署联络线关联机组集合以维持联络线计划功率,同时,并行协调送、受端电网中NON-AGC机组与AGC机组、NON-AGC机组集合内部的调节余量匮乏与充裕机组,从而可实现各区域电网自筹攀峰与维持联络线计划功率的目的。算例分析表明了该模型的可行性。