计及源荷双侧不确定性的跨区互联电网源网荷协同调度

日益完善的跨区互联结构、大规模间歇性新能源并网以及负荷侧参与调度能力的提升对电网调度提出了新的挑战,因此研究了源荷双侧不确定和可调度情况下跨区互联电网的协同调度问题。首先,以当前国内跨区互联电网的分层调度架构为基础,构建了计及联络线的跨区互联电网源网荷协同调度模式;然后,考虑到不确定性因素对系统约束条件和调度目标的影响,基于随机机会约束规划建立了该调度问题的基础优化模型。最后,考虑到基础模型存在寻优求解困难等方面不足,进一步提出了上层火电机组启停/联络线功率,下层火风光机组出力及柔性负荷调度量的改进分层优化模型,并采用2类粒子群算法分别对上下层模型进行求解。对不确定环境下的所得调度计划进行了分析,验证了所建分层优化模型的合理性以及求解方法的有效性。

考虑源荷双侧不确定性的模糊随机机会约束优先目标规划调度模型

针对风电功率和分时电价(TOU)下用户响应行为的双重不确定性对电网调度运行的影响,提出了基于模糊随机机会约束目标规划(FRCCGP)和优先目标规划(PGP)结合,求解计及预测误差模糊随机性的双层调度模型。首先,深入研究了电网调度运行的不确定因素,利用模糊随机理论对预测误差的模糊随机性进行建模。然后,引入机会约束目标规划构建表征系统备用不足风险的偏差量指标,利用优先目标规划建立双层调度模型,对安全性目标和经济性目标设立明确的等级顺序。最后,利用算例验证模型的有效性,结果表明双层调度模型在保证安全性的基础上实现了经济最优性。

考虑可靠性与源荷双侧不确定性的多目标需求响应模型

实现对需求侧资源的调度是建设“源-网-荷”互动电网的关键一环。为研究需求响应对系统经济性和可靠性指标的影响,考虑源荷双侧多重不确定因素,提出机会风险备用的容量配置方法。以失负荷概率为供用电可靠性指标、以线路负载严重度为传输可靠性指标,构造多目标模糊随机机会约束规划调度模型,并采用基于分解的多目标进化算法和熵权法进行求解和决策。通过算例仿真和对比分析,验证了所提模型及求解的有效性。研究结果表明,需求响应可以有效提升系统经济效应,削峰填谷,平抑负荷波动,提升系统可靠性,优化潮流分布。

考虑双侧不确定性的负荷聚集商需求响应资源规划

电力市场中,负荷聚集商的投资运行面临着电价和用户需求响应行为的双侧不确定性。基于条件风险价值理论,以利润最大化和风险最小化为规划目标,建立了负荷聚集商的需求响应资源规划模型。提出的模型采用历史模拟法处理市场电价不确定性,采用随机模拟法描述用户响应行为不确定性。算例通过模拟投资者在不同风险偏好水平下的最佳规划方案,分析了负荷聚集商的投资利润与投资风险的均衡关系,为国内负荷聚集商的发展提供了有益参考。

源荷双侧不确定因素影响下基于Rubinstein博弈的电网双层定价模型

随着电力市场的进一步开放以及可再生能源渗透率的不断提升,电网电能交易的多元化、复杂化给电网的调度运行带来了新的挑战。针对部分开放电力市场环境下考虑不确定性的多主体电能交易机制下的协同调度、博弈问题,提出了源荷双侧不确定因素影响下基于Rubinstein博弈的电网双层定价模型。首先,考虑我国当前电力市场的开放进程,建立考虑社会福利最大化的调度博弈双层定价机制;其次,考虑可再生能源、柔性负荷等源荷双侧不确定性因素影响,建立大电网随机机会约束规划模型;最后,考虑不同主体利益诉求,基于Rubinstein动态博弈模型,建立完全信息下的多主体议价机制,并求解得到该模型的子博弈精炼纳什均衡。以PJM5节点系统为例,仿真结果验证了模型的有效性。结果表明,该方法在兼顾各参与人利益的同时,降低了发电成本,实现了社会总效益与风电消纳量的提升。

考虑源荷双侧不确定的孤岛型微网能量管理优化模型

鉴于源侧风电出力和负荷侧预测误差的双重不确定性对微电网规划运行的影响愈发显著,采取分布式鲁棒优化联合机会约束方法对孤岛型微电网进行能量管理优化,降低系统运行成本,通过历史数据将风电出力和负荷侧预测误差转化为盒式模糊集,将机会约束转化为易求解的形式,建立了混合整数二阶锥规划模型。通过孤岛运行的微网算例分析及与其他优化方法的对比求解,验证了所提模型和求解策略的有效性。

考虑源荷双侧预测误差的实时发电计划闭环控制模型

针对源荷双侧不确定性对电网实时调度运行的影响,提出了模糊信息粒与机会约束目标规划相结合的建模求解方法,建立了实时发电计划与自动发电控制(AGC)闭环控制模型,动态优化系统的可调备用容量。针对服从不同概率分布函数的随机预测误差,引入模糊信息粒理论对可中断负荷切负荷率、负荷预测和风电出力的预测误差进行模糊粒子化,应用机会约束目标规划构建系统备用偏差量约束。在闭环控制过程中,通过动态调整机组的控制模式实现可调备用在不同类型机组间的合理分配,在目标函数中引入风险成本和机组模式转换成本,实现了满足安全备用需求条件下的经济最优性。最后,利用算例验证了模型的有效性和实用性。

基于SOC特性的交直流系统源网荷储概率潮流优化

为实现"双碳"目标,电力系统承载重要任务.随着源荷双侧不确定性加剧,作为调节资源的储能系统(Energy Storage System,ESS)得到广泛应用,定量的潮流优化计算不再适用于新型电力系统分析.本文构建不确定性的电源和负荷模型,利用概率属性将变量转化为定量,且在荷侧计及用户对分时电价的响应的不确定性修正;构建考虑荷电状态(State of Charge,SOC)的储能系统模型及约束,划分运行状态并对其等效;根据源荷储建立含VSC换流器的交直流系统潮流模型,以系统最小经济成本、系统最小损耗和线路最小电压偏差为评估指标,引入惩罚函数建立源网荷储多目标优化模型.基于改进的IEEE 30节点系统对其概率优化潮流模型进行大量仿真计算,结果表明:源网荷储概率模型优化后评估指标得到改善且ESS的容量变化和状态切换得到优化.

光伏扶贫地区就地消纳能力评估研究

为建立光伏扶贫电站收益分配长效机制,确保电站长期持续发挥效益,针对光伏扶贫地区就地消纳能力评估问题展开了深入研究。分析扶贫地区光伏出力及电力负荷需求不确定性,研究与测算光伏消纳能力密切相关的渗透率指标,在此基础上,归纳总结了影响光伏扶贫地区就地消纳能力的关键因素,并提出了考虑出力不确定性和需求不确定性双侧的光伏消纳能力评估模型。所提模型可为光伏扶贫地区测算新能源消纳能力、实现高比例就地消纳提供理论支撑。

区间多阶段双侧随机联合概率机会约束规划模型——以民勤县红崖山灌区水资源优化配置为例

综合考虑农业系统的不确定性以及灌区地表水来水量的动态性,结合区间多阶段随机规划模型、双侧随机机会约束规划模型和联合概率规划模型,建立区间多阶段双侧随机联合概率机会约束规划模型,将该模型应用于民勤县红崖山灌区,结果表明:1)模型可以解决区间不确定性和约束两侧参数随机不确定性,反映系统的动态变化过程;2)预先设置反映约束条件违规风险的独立违规概率和反映独立违规概率之和的联合违规概率,根据3种联合违规概率水平和3种独立违规概率变化趋势,模型得到在9种情景下的灌溉方案、灌溉面积和灌溉目标;3)随着联合违规概率的增大,系统的灌溉效益逐渐增大,联合违规概率为0.1时的灌溉效益比联合违规概率为0.01时的灌溉效益上下限值分别增大5.31亿元和6.55亿元。同时在不同的情景下,灌区的瓜果类经济作物种植面积最大,粮食作物种植面积次之,蔬菜的种植面积最小。本研究能够为决策者提供不同的灌溉方案,并为当地水资源管理部门制定主要作物灌溉面积分配方案提供参考。