考虑氢储的风光氢综合能源系统多时间尺度随机生产模拟

风光发电出力的不确定性和电力存储困难制约着新能源的发展.氢能作为一种优质二次能源,具有绿色无污染和能量密度大的优点.为应对新能源出力的波动性与随机性,提出一种考虑氢储的风光氢综合能源系统多时间尺度随机生产模拟方法.首先,考虑在氢储系统模型中加入热能回收环节,构建包含电热氢多元储能的风光氢综合能源系统模型;其次,对风光氢综合能源系统进行多时间尺度随机生产模拟,通过中长期生产模拟得到系统检修安排与氢储季节分配方案,并将中长期模拟结果作为边界进行短期生产模拟,实现电氢热多元储能相互配合平抑风光随机波动性.最后,利用IEEE-RTS79节点算例验证所提方法能够提高系统运行的可靠性、灵活性、低碳性.

基于随机生产模拟的储能参与方式对比分析

针对可再生能源电力系统计及储能的随机生产模拟方式较少且效率不高的问题,基于发电系统可靠性评估,对比分析现有研究储能参与随机生产模拟方式,提出储能参与随机生产模拟新方式,即通过储能充放电保持需求曲线不变,不断修正系统的技术出力及爬坡速度。通过可靠性测试系统仿真分析储能参与随机生产模拟方式对储能充放电期望以及系统可靠性评估的影响。结果表明,所提储能参与随机生产模拟新方式具有明显的准确性和高效性。故新方式能够灵活应对发电容量变化,为含储能电力系统的稳定运行带来新的解决方案。

考虑源荷储不确定性的新型电力系统随机生产模拟方法

新型电力系统可再生能源占比不断增加,给电力系统的安全稳定带来新的挑战,对新能源出力不确定性进行随机生产模拟对电力系统的规划和运行具有指导意义。首先,对新能源出力和负荷预测的不确定性进行建模。然后通过主成分聚类分析方法对新能源出力和负荷数据的时序性相关性进行处理,并结合等效变量函数法进行随机生产模拟;最后,通过某省实际电力系统算例进行了验证,证明了所提出的理论方法的正确性,可为新型电力系统随机生产模拟提供新的思路和方法。

考虑外部博弈和内部协同的耦合系统时序随机生产模拟

火电与可再生能源在同一并网点集成为耦合系统能够有效促进可再生能源消纳。传统随机生产模拟方法难以充分考虑外部市场竞争以及内部机组协同对耦合系统运行的影响。为此,提出一种考虑外部博弈和内部协同的耦合系统时序随机生产模拟方法。首先,基于主从博弈,刻画耦合系统与其他发电商及电网之间的电量-电价竞争关系,基于合作博弈,建立了反映耦合系统内火电与可再生能源机组合作竞争关系的内部协同模型;然后,建立考虑外部博弈和内部协同嵌套的耦合系统时序随机生产模拟方法,提出耦合系统的可靠性评估指标以及内部机组经济收益分配方法;最后,采用中国东北某区域电网的实测数据,验证了所提方法的有效性和正确性。仿真结果表明,通过外部博弈和内部协同,耦合系统的经济性和可靠性大幅提升。

含风电场的电力系统随机生产模拟

针对风电机组出力的间歇性和波动性,提出了基于等效电量频率法(equiva1ent energy and frequency function method,EEFF)的电力系统随机生产模拟方法。将等效电量函数法(equiva1ent energy function method,EEF)与频率持续法(frequency and duration,FD)相结合,用来评估风电场接入对电力系统生产运行的影响。该方法在生产模拟中保留了负荷和风电机组的时变特性,除了可以得到常规算法所能得到的生产模拟结果外,还可以评估风电场对常规机组造成的开停机影响,以及与火电机组开机、暖机等因素相关的动态费用。EPRI36机组随机生产模拟结果验证了所提方法的正确性和有效性。

计入光伏发电的电力系统分时段随机生产模拟

随着光伏发电并网容量的不断提高,其对电力系统规划运行,以及可靠性、经济性等方面的影响日益突出。利用自回归滑动平均(auto regression moving average,ARMA)模型对光照辐射强度进行预测,结合光伏出力特性和聚类理论建立了光伏出力多状态随机预测模型,并计入光伏系统自身故障的影响,基于等效电量函数法分时段对含有光伏的电力系统进行随机生产模拟。采用EPRI-36测试系统验证了分时段随机生产模拟方法的正确性,并基于此方法分别从经济性、可靠性等层面分析了光伏并网对电力系统的影响。

低碳背景下基于改进通用生成函数法的随机生产模拟

通用生成函数法(universal generating function,UGF)具有计算简单,运算快等优点,但其传统的应用中忽略了时序性,评估结果粗糙。为此,提出基于改进UGF法的随机生产模拟算法。首先,采用主成分分析法(principal componentanalysis,PCA)和分层聚类法相结合的方法获得典型风电出力时序样本,然后采用均摊法建立风电出力UGF模型。在建立UGF模型时,通过选择合适的公因子,将状态值转化为公因子的整数倍,以有效抑制状态数指数增长,减缓了状态数爆炸问题。其次,对聚类后的时序风电出力模式进行UGF建模,得到时序UGF模型,该模型既可以体现风电出力的波动性,也可以体现风电出力的不确定性,克服了传统UGF法因缺乏时序性所致的风电特征代表性差的问题。最后,采用修正的IEEE-RTS79算例验证了所提算法的有效性。

随机生产模拟的序列化分析

传统的随机生产模拟通过离散卷积计算可靠性指标。但该方法不能解决综合资源规划面临的新问题,因为其中的系统负荷被划分为若干部分,每个部分具有不同的可靠性要求;类似的情况也存在于电力市场环境中。该文以序列运算理论为基础,建立了一种新的随机生产模拟算法,以评估系统的可靠性和经济性;提出了将需求与资源序列化的方法,通过使用供需双方对应的概率性序列进行卷和、卷差、交积等运算,完成逐个的资源-需求加载过程;指出了算法中各种运算以及模拟结果的期望值所代表的明确的物理意义。

考虑风火联合外送的互联系统随机生产模拟

西北地区可再生能源资源与电力需求不平衡的现状,使得发展风火联合外送成为促进新能源消纳的重要举措。而风电出力的不确定性给风火联合外送的经济性、可靠性效益评估造成了困难。针对该问题,文章采用风电多状态模型,引入机组剩余容量的概念,提出了联合外送概率模型以模拟送端电网对受端电网的电力支援过程。结合各类型电源特点,设计了考虑风火联合外送的互联系统随机生产模拟算法框架。通过EPRI 36算例验证了所提方法的有效性,并且通过对酒泉—湖南±800 k V直流输电工程进行随机生产模拟,研究了酒泉直流对受端电网充裕度的改善、酒泉直流的环保效益以及直流输电利用小时数对酒泉直流经济性的影响。

含风电电力系统随机生产模拟的改进算法

针对传统随机生产模拟忽略负荷的时序特性而难以考虑机组启停、备用、调峰等相关动态费用的问题,将转移频率分析纳入随机生产模拟框架中,形成了改进等效电量频率法.该方法通过等效负荷频率曲线(ELFC)的卷积考虑机组启停,将生产成本分析的范畴拓宽到动态费用的计算.根据所提算法和含风电的EPRI-36算例,比较了风电并网前后系统可靠性指标、燃料成本、环境成本和动态费用等的变化,并研究了风电装机规模对动态费用率的影响.结果表明,相对于动态费用的增加,风电对系统可靠性与经济性的改善是主要的,但动态费用率随着风电规模的扩大而提高.

基于序列运算理论的随机生产模拟算法的实施

该文介绍了文献[1]所提出的随机生产模拟算法的实施与应用。其主要思路是,将生产模拟看作供应-需求的匹配过程。整个计算既可以基于时序负荷曲线进行,也可以基于持续负荷曲线进行,还可基于期望值理论,计算各个单一资源和单一需求的可靠性和经济性指标,同时分析了其它指标的计算方法、算法的存储量和计算技巧等。同时,应用该文方法能较方便地分析传统随机生产模拟的一些结论。对于传统的模拟问题,通过对IEEE-RTS实际算例的计算以及与 已有算法结果的比较,取得了一致的结果,证明了本算法的正确性。文中方法还可以突破传统随机生产模拟方法的局限,应用于综合资源规划、电力市场之中。该文通过区分多种负荷类别的算例说明了方法的适应性。

含风电场的电力系统随机生产模拟

介绍含风电场的电力系统随机生产模拟方法。在此基础之上，提出评估风电场容量可信度和可避免费用的计算方法，为政府部门和电力公司制定风电发展规划及其相关政策提供了科学的分析手段，对并网风电场的发展具有重要意义。

含大规模风光电源电力系统随机生产模拟

从电源规划的角度,利用随机生产模拟对新能源接入系统发电成本进行评估。根据风电与光伏电源的自身电源特性及其与电网的相互关系,提出风电与光伏电源参与随机生产模拟的原则。根据所提原则对应提出风功率损失期望及弃风比率2个评价指标。并利用IEEE-RTS测试系统验证了所提原则及方法的有效性与可行性。

考虑负荷与新能源时序特性的随机生产模拟

风能、太阳能具有很强的随机性、波动性和间歇性,如何反映其对电力系统经济性和可靠性的影响,对电力系统随机生产模拟的灵敏性和准确性提出了更高要求。针对传统随机生产模拟忽略负荷及新能源时序变化特性,不能考虑机组和系统动态运行约束,不便计算机组冷、热启停和动态费用等问题,该文提出一种随机生产模拟新方法。该方法严格保留负荷及新能源时序变化特性,综合考虑系统旋转备用和爬坡约束,以及机组最小开停机时间、启动失败和爬坡时间等因素,建立了能多角度反映系统可靠性、生产成本的技术经济指标。文中给出了方法的理论基础、算法实现和算例,验证了方法的合理性和有效性。

含风电和储能电力系统的时序随机生产模拟

传统电力系统随机生产模拟难以准确描述负荷、风电出力和储能荷电状态(state of charge,SOC)的时序变化特性,也难以反映灵活多样的系统运行调度策略,导致生产模拟准确性欠佳。为此,提出了含风电和储能电力系统时序随机生产模拟方法。该方法计及了系统运行调度策略,将运行调度策略与随机生产模拟中的各机组加载顺序和储能充放电条件等对应起来,有效地描述了各种运行调度策略。为保留元件出力和负荷的时序变化特性,采用可用容量状态刻画各时刻的机组出力状态,将储能充放电分别等效为负荷和机组2部分分别计入基于时序负荷曲线的随机生产模拟中,并建立了描述储能容量状态变化的时变SOC概率分布模型。基于修改的RBTS测试系统进行分析,验证了所提方法的有效性。

基于序贯蒙特卡洛随机生产模拟的风电接纳能力评价方法及应用

针对风电并入电网系统运行状况的变化,提出了基于序贯蒙特卡洛仿真的随机生产模拟滚动试探算法并应用于实际工程。该方法计及元件强迫停运、机组启停限制、运行经济性、系统供热期与非供热期、风电出力波动性、时序性等因素,将多时段优先顺序法融入计算体系,算法除提供传统经济性和可靠性指标外,新增了调峰不足系数、弃风率等调峰评价指标。对我国东北某省级电网实际数据进行计算分析,比较了风电并网前后对技术经济指标及火电机组运行的影响,重点评估了强化系统约束、不同计算时间粒度对调峰评价指标的影响,详细分析了每日各时段的全年平均的弃风差异及原因,验证了所提方法的合理性和工程应用价值。

应用随机生产模拟的发电系统可靠性评估方法

鉴于发电系统可靠性计算是电力系统可靠性评估中最重要的环节，提出了进行发电系统可靠性评估应同时考虑电力约束及电量约束的概念，论述了应用随机生产模拟评估方法计算发电系统可靠性的必要性及其实现过程，对发电系统可靠性的指标选取进行了讨论，介绍了发电系统可靠性软件包ＲＥＧＥＮ的功能、特点及设计思想，最后给出的某省实际系统的算例，验证了此方法的必要性和有效性。

随机生产模拟及其应用

随机生产模拟是研究现代电力系统运营的一个重要工具 ,能够提供系统在最优运行方式下生产成本的期望值以及可靠性指标。文中在对随机生产模拟方法进行简单综述的基础上 ,重点介绍了等效电量函数法的原理与计算流程 ,并阐述了有能量限制的发电厂的模型和算法。在随机生产模拟的应用方面 ,主要讨论了与电力系统可靠性评估密切相关的问题 。

基于有效容量分布的含风电场电力系统随机生产模拟

基于蒙特卡罗(Monte Carlo)方法的含大规模风力发电的电力系统模拟虽然具有较好的精度和广泛的适应性,但其过大的时间开销限制了其应用。而现有的理论计算方法则存在风力发电描述不够准确、难以处理多风电场及其相关性等问题。针对此现状,提出了一种基于发电机组有效容量分布的含风电场的电力系统随机生产模拟算法。该算法保留了负荷和风电机组的时变特性,采用时间序列自回归移动平均(auto-regressive moving average,ARMA)模型模拟风速,使用半不变量方法计算有效容量分布,因此,该算法可较好地描述风力发电的特点,且计算效率高。所提算法还可考虑多个风电场及其相关性,且可计算由于最小出力限制而引起的弃风概率和弃风电量。基于IEEE-RTS测试系统数据,验证了该方法的有效性。

含风电场的电力系统随机生产模拟

针对风电机组出力的间歇性和波动性,提出了用于电力系统随机模拟的时序多状态风电场模型。该模型把研究周期分成不同的阶段,在每个阶段内,风电场的输出功率状态以及各状态的概率都与时间间隔有关系,时间间隔越小,记录的风速数据越多,这样更详细地反映风电场输出功率的波动性;而且在不同的阶段,风速的情况有所差异,因此各阶段风电场输出功率的状态数、各状态值及各状态值对应的概率都可能不相同。该模型反映了风电场输出功率的时序性。基于等效电量函数法的含风电场的电力系统随机模拟计算表明,该模型比较客观地反映风电场输出功率的实际情况。