面向电网调峰的聚合温控负荷多目标优化控制方法

为使聚合温控负荷参与电网调峰时兼顾运行的经济性和清洁性,提出面向电网调峰的聚合温控负荷多目标优化控制方法。建立温控负荷聚合模型,在常规模型预测控制的基础上,计及温控负荷聚合特性,设计预测时间自适应优化策略,动态调整域参数以协调处理优化精度与计算时间之间的矛盾,同时建立双闭环反馈机制以实时反馈温控负荷状态信息,提升实现调峰计划的可靠性;引入拉格朗日乘子和松弛因子,将多输出约束条件变成多目标函数的附加部分,提高控制方法的稳定性;提出改进的哈里斯鹰算法,对多目标优化问题进行求解,缩短模型预测控制的执行延时,提高寻优速度和寻优精度。所提控制方法与其他控制方法的仿真对比结果表明,所提控制方法有效降低了电网峰谷差以及运行成本和排放成本,同时兼顾了聚合温控负荷参与电网调峰的技术性、经济性和清洁性。

考虑电力负荷需求和分布式电源不确定性的配电网重构

随着可再生能源和可变负荷在配电系统中比例的逐步提高,配电网中电力流向的不确定性对最优网络拓扑结构的影响越来越显著。由于分布式发电和需求响应受时间因素影响,按单时段建模所得到的拓扑结构在一天中的不同时段难以达到最优。为解决这种不确定因素的影响,文章提出了一种基于二阶锥优化的配电网重构模型,进行计及需求响应的多时段潮流分析。基于实际配网系统所存在的“源-储-荷”结构,建立了以网络运行成本和开关运行成本为目标的约束条件,利用二阶锥松弛将非凸形式搜索空间转化为凸可行域,从而进行快速求解。在改进的IEEE 33节点配电网上进行测试分析,结果表明,文章提出的方法比传统方法具有更高的准确性和更快的求解速度。

考虑碳排放流与需求响应的电力系统两阶段优化调度

风电接入从发电侧降低了电力系统碳排放,而引入需求响应消纳弃风为负荷侧降碳提供了新思路。文中综合考虑风电和需求响应,基于电力系统碳排放流理论提出日前、日内两阶段电网低碳优化调度方法。首先,分析电力系统碳排放流理论,建立负荷侧的节点碳势模型;其次,将柔性负荷分为可转移负荷和可削减负荷,基于负荷节点碳势模型设计调用这两类负荷降碳的响应机制;然后,建立考虑低碳性和经济性的源荷协调日前优化调度模型,基于模型预测控制求解日前优化调度模型,并通过反馈校正调整日内调度结果。最后,分别通过改进PJM-5节点和IEEE 300系统进行仿真验证,证明了文中所提优化调度方法能有效促进柔性负荷消纳风电,减少弃风,同时实现负荷侧降碳。

电力物联网中时延能耗均衡的MEC资源调度策略

针对电力物联网中(PIoT)海量智能设备接入导致的流量激增问题,提出一种时延能耗均衡的边缘计算(MEC)资源调度策略。综合考虑信道条件、电力设备安全温度保护机制和设备能耗等因素,以兰道尔(Landaer)原理为基础构建设备侧的能耗模型和热功耗约束。在保证队列稳定性的前提下,通过联合优化任务卸载决策、传输功率和计算资源分配,最小化系统长期平均时间能耗。为解决随机优化问题,引入李雅普诺夫(Lyapunov)理论,将问题转化为每个时隙的确定性优化问题。仿真结果表明,该策略相对于基准方案能够降低系统能耗,并实现能耗与时延之间的均衡。

光伏发电大量并网下电力负荷调节模糊PID自动化控制研究

为平衡光伏发电大量并网后电网各节点的负荷偏差,该文优化设计光伏发电大量并网下电力负荷调节模糊PID自动化控制方法。模拟光伏发电大量并网过程,根据电力负荷数据的变化规律,预测并网环境中的电力负荷与调节控制量,综合考虑电网线路状态、线路容量等因素,选择电力负荷调节线路,生成电力负荷调节模糊PID自动化控制指令,在模糊PID自动化控制器作用下,实现电力负荷调节控制任务。

电力电网运行方式中存在问题探讨及改进措施分析

近些年来,随着国民经济持续发展,我国配电系统负荷不断加大。而电力电网运行水平直接关系着电力能源的有效利用率。所以电力单位需要采取多种措施进一步优化电力电网运行方式,不断提升电力电网运行技术水平,才能实现电力能源高效利用,较好满足国民的实际用电需求。为此,本文概述了电网调度的重要作用,分析了目前我国电力电网运行方式应用过程中存在的主要问题,提出了电力电网运行方式的改进措施,以供相关人员参考。

电网调度运行全过程风险跟踪与动态调控技术

随着新能源发电比例提升,电网运行复杂性显著提高。为保障电网安全、稳定高效运行,开发应用全过程风险跟踪与动态调控技术成为电力行业重点研究方向。本文对电网调度运行全过程风险跟踪阶段性划分进行了详细阐述,重点分析了动态调控核心技术手段,即自动电压控制、自动负荷调节、专家系统、人工智能调度、动态应急预案以及故障记录系统,从设备维护升级、调度自动化、智能故障检测、应急预案演练四个方面,详细探讨了电网调度运行全过程风险预防措施,以期为电网调度运行全过程风险控制有效实现提供参考。

异步互联格局下广东电网调度管理模式评价体系研究

南方电网公司按照“新建500 kV大湾区外环,珠三角内部东西之间采用背靠背柔性直流异步互联”的思路构建广东电网目标网架,给广东电力调度部门现有的调度管理模式带来了新的挑战。在此背景下,文章针对广东电网目标网架,提出了适合广东电网目标网架的5种新型调度管理策略,并搭建调度管理模式评价体系,在分析和量化评估的基础上,得出适应广东电网东西分区、异步互联格局下最优的调度管理模式。

广东电网备用调度中心运行策略分析与实践

随着电网安全稳定要求的不断提升,对电网调度机构运行可靠性、连续性提出了更高要求。基于此,探讨了广东电网备用调度中心的运行策略,它针对调度机构运行人员紧缺的现状,将主调度中心(以下简称"主调")与备用调度中心(以下简称"备调")同步运行策略和备调无人值守情况下调度业务应急切换策略相结合,使调度机构在主调失效后,调度业务具备连续运行能力,电力调度指挥权不中断。最后,介绍了广东电网备调运行策略在各地区调度机构的实践情况,对比备调运行策略实施前后备调的响应时间以及不同备调运行策略的优缺点,验证所述备调运行策略的有效性及优势。

风电跟踪调度计划时降低寿命损耗的电池储能分组控制策略

为了解决风电跟踪调度计划过程中电池寿命损耗较高的问题,提出了降低寿命损耗的电池储能分组控制策略。利用设计的基于改进天牛须搜索算法的旋转门算法得到最优压缩偏移量,进而提取风电趋势;将风电场配备的电池储能分为电池组1和电池组2,并将电池组2进一步细分为3个电池簇,在避免充放电能量对冲的条件下根据风电趋势计算两电池组的功率调节指令,并基于此确定两电池组的容量,进而以电池单元的动作次数最少为目标获取3个电池簇的容量;在初始时刻及荷电状态越限时刻对电池单元进行动态分组,并根据电池单元的依次启动方法确定电池组1中电池单元的功率调节指令,基于设计的双层功率分配方法确定电池组2中电池单元的功率调节指令;电池单元在满足运行约束的条件下响应各自的功率调节指令。将所提控制策略与其他控制策略进行仿真对比,结果表明所提控制策略能以更大的程度降低寿命损耗、延长储能的使用寿命。

考虑用户能量优化调度的配电网灾后故障恢复策略

新型配电系统中,越来越多的大型用户会建立能量管理系统(EMS)对自身用能曲线进行优化。该发展趋势给新型配电系统的弹性提升与灾后故障快速恢复方案制定带来了新的挑战。为此,提出了一个综合考虑EMS逐利特性、维修人员调度以及分布式发电机组运行的配电系统灾后恢复策略双层优化模型。该模型的外层问题建立了一般配电网故障快速恢复模型,并使用时间-空间网络模型对维修人员在空间上的移动过程进行建模。内层问题描述了恢复供电后EMS根据所管理园区情况重新制定负荷曲线的过程。为求解该双层优化问题,使用Karush-Kuhn-Tucher条件将其转变为单层混合整数线性规划问题。最后,在改进IEEE 33节点配电系统上验证了模型有效性,并进行了灵敏度与计算性能分析。

基于大语言模型的新型电力系统用户特性立体应用模式初探

随着新型负荷的广泛接入与虚拟电厂建设的不断推进,新型电力系统中多元的负荷结构与频繁的网荷交互使得用户特性应用在数据融合、特性挖掘和业务赋能面临关键挑战。因此,该文首先深入分析了用户特性的研究现状,以此为基础提出了新型电力系统用户特性立体应用模式,贯通了“多源数据-多维特性-多元模块-多样业务”的应用链路。然后,针对该模式实践中海量多源数据可用性差、特性刻画灵活性低、业务贯通复杂性高的核心技术难题,立足于近期大语言模型备受关注的显著能力与智能体应用范式,分别在自适应数据治理、对话式数据交互、自动数据分析与机器学习、多智能体应用系统架构方面提出了解决方案。进一步,更通过用电数据库交互与业扩报装接入优化的案例表明所提方案能够自动化、智能化、个性化地开展用户特性应用,有望在实际中应对用户侧业务面临的关键挑战。最后,对大语言模型赋能用户侧海量资源管控以及系统智能水平跃升进行了展望。

考虑风电出力不确定性的电网无功-电压控制鲁棒分区方法

基于无功就地平衡的原则对电网分区,是电力系统无功电压分层分区控制的关键。目前,随着风电等出力具有较强随机性和波动性的可再生能源发电渗透率大幅增长,系统运行状态发生较大变化的可能性大幅增加。新能源出力的大幅波动可能造成系统潮流的大范围变化。现有无功电压控制分区方法依赖潮流信息,当潮流发生较大变化时,分区结果也会发生较大变化,进而影响无功电压控制效果。提出一种适应频繁多变潮流的无功-电压控制鲁棒分区方法。首先,利用高斯混合模型刻画了风机出力随机特性,进而基于线性潮流推导网络节点电压的概率分布;然后,以Wasserstein距离为基础,从节点电压相关性角度出发,在统计意义上定义了节点间的电气距离;最后,以社团理论中的模块度指标最优为目标实现区域的划分。基于新英格兰39节点系统的仿真算例表明,该方法在保持分区鲁棒性的同时,能够较好地实现区域间电压控制解耦。

面向输电网弹性提升的灵活控制装置配置规划

为提升电力系统弹性,确保主网应对小概率-高影响事件的能力,基于鲁棒优化理论提出主网灵活控制装置配置的规划框架,充分考虑远动开关配置下的最优线路开断(optimal transmission switch,OTS)、线路强化加固装置以及储能设施之间的最优协同作用,最大限度降低投资运行成本的同时减少由潜在极端事件造成的经济损失。首先,基于持续负荷曲线构建考虑典型日线路中断与新能源出力波动的两阶段鲁棒规划模型;然后,采用修改后的嵌套列和约束生成算法(nested column-and-constraints generation,NCCG)对模型进行求解,使用相关加速策略提升模型求解效率;最后,通过IEEE-24节点系统进行仿真分析,验证异质灵活控制装置之间的规划协同作用以及模型的有效性。

新型电力系统下的天然气市场与电力市场协调机制探讨

随着新型电力系统的发展,燃气机组比重增加,协调电力系统和天然气系统对于可持续的能源供应和能源转型的成功非常关键。首先综述了天然气市场与电力市场信息交互环境下的协调机制设计和市场主体多时间尺度交易决策等方面的工作,并从市场交易模式、运营机构组织方式等方面对国外成熟天然气市场与电力市场协调机制实践进行了介绍。然后,从国外电价异常事件出发分析了极端天气下天然气供应短缺导致的市场风险和应对经验,并总结了国内天然气市场和电力市场在发展过程中市场协调机制方面的关键问题。最后,从完善气-电价格传导机制和补偿机制、加强天然气市场多元化竞争格局、提升气-电系统间的信息交互和应急管理能力等方面提出适应国内实际情况的市场协调机制建议。

电力现货市场竞争对广东电力碳排放的影响

发电侧降碳减排是我国构建新型电力系统和实现双碳目标的关键所在,电力现货市场运行对发电行业碳排放影响的本质是通过对发电结构的影响实现。根据机组发电的边际成本构建了发电的理论优序曲线,通过经济调度与真实调度发电成本及碳排放进行对比,采用多元线性回归方法分析了现货市场对发电成本效率和碳排放的影响。研究结果表明,广东电力现货市场试运行期间,发电总成本明显下降,但电力碳排放总量也会产生变化。因此,建议一方面加快推进现货市场进入正式运行,另一方需要进一步开展电力市场与碳市场相结合。

考虑源荷可调节资源参与的电网风险评估指标体系及方法

针对在源荷两侧可调节资源的大规模接入后,常规的电网风险评估方法难以兼顾源网荷三侧风险评估需求的问题,构建考虑源荷可调节资源参与的电网风险评估指标体系,并探讨指标参数的量化及系统整体风险计算方法。首先,分析电网运行风险的影响因素,并结合各影响因素构建电网风险评估指标体系;其次,确定各风险指标严重程度及发生概率的量化计算表达方法;最后,设计基于改进层次分析法的系统整体风险综合计算方法,并确定对应的运行风险等级。以改进的IEEE 14节点系统及实际电网算例模型对指标体系及评估方法进行仿真分析,结果表明:所构建的风险指标体系及评估方法可同时预测源网荷的风险,具有一定的实用性和有效性;与采用层次分析法权重计算方法相比,所提评估方法获取系统风险分值平均偏差率小10倍,具有更高的准确率,且更加客观合理。

基于时间延迟技术的电力调度数据对齐方法

针对电力调度系统中数据在时间上存在粒度偏移和误差的问题,提出一种基于时间延迟技术的电力调度数据采集与入库时间对齐方法。在数据采集模型中将设备节点产生的电力调度数据按时间戳进行泛化,以数据帧的形式发送至数据库,从而解决传感器采集中数据粒度不一致问题。将入库数据根据时间戳对齐到标准时间上的时间切片,结合初始数据时间戳计算时间偏移,对后续数据进行归类修复,建立从数据采集到数据入库过程的一体化数据对齐。分析表明所提方法可有效解决时间偏移与误差问题,提升电力调度数据的采集质量。

风电富集地区电网动态等值建模

为了满足大规模风电并网下对地区电网进行详细仿真的需求,提出了一种适用于风电并网的地区电网等值方法。与聚焦于主网的传统动态等值不同,风电富集地区电网等值不仅要考察风电在地区电网中密集接入的特点,圈定各个风电场站影响范围,而且还要在边界节点上综合考虑外网的源、荷特性约束。所提方法可在保持稳态、暂态特性一致的前提下对外网进行大规模化简,实现地区电网的等值建模。首先,突破在风电场站接入点仅以短路比等电气强度指标来等效电网的传统方案,提出以节点残压来界定待研究区域与待等值外部区域;其次,考虑地区电网的拓扑约束对地区电网进行进一步化简;再次,考虑在边界节点上以等值同步发电机与复合负荷的组合形式构建外部系统的等值模型;最后,利用所提方法对实际风电富集地区电网进行了验证。仿真结果表明了所提等值方法的有效性。

基于可靠性指标复用的地震灾害配电网韧性评估方法

针对现有研究通常只考虑配电网的可靠性与韧性,而忽略二者之间的关联关系,导致对相同的故障场景需要重复分析影响评估效率的问题,提出一种基于可靠性指标复用的地震灾害配电网韧性评估方法。首先,基于地震场景下的配电网负荷削减量和极端灾害的发生概率,构建面向规划的地震下配电网韧性指标;然后,根据可靠性和韧性评估中同一故障状态造成的停电范围及负荷削减情况相同这一特点,利用可靠性分析过程中已经计算得到的故障影响增量,直接计算地震下配电网韧性指标,大幅提高地震下配电网韧性评估效率;最后,进一步扩展高阶故障消去方法的适用范围,使其能够快速计算单联络型串联故障。通过RBTSBus6Feeder4算例和IEEE 123节点算例验证了本方法的有效性。