基于广域测量系统的混合量测状态估计算法

针对当前广域测量系统(WAMS)测量点少、无法进行状态估计的问题,提出利用量测变换的方法将数据采集与监控系统(SCADA)支路功率量测转换成等效电流相量量测,与WAMS量测组成混合量测系统,并提出了直角坐标系下混合量测的状态估计算法。理论分析和算例表明该算法具有常数的雅克比矩阵和信息矩阵,而且信息矩阵能够针对节点电压相量的实部和虚部进行解耦处理。该算法收敛快速,属于线性收敛,且基本不受系统规模的影响。此外,本文还研究了该算法对有注入功率节点的处理,不同R/X值对该算法收敛情况的影响以及PMU量测值对估计结果精度的影响分析。

基于广域测量系统的状态估计研究综述

广域测量系统(WAMS)的逐步发展给电力系统在线分析方法提供了一个新思路。针对 WAMS测量精度高、具有同步相量测量功能以及数据传输快等特点,分别从引入高精度节点电压相量量测的状态估计算法、引入高精度支路电流相量量测的算法、引入全部WAMS量测的算法以及其他与WAMS状态估计相关的问题等4个方面,介绍了目前引入WAMS量测的各种状态估计算法;并详细分析了各种算法的优缺点和适用范围,从工程应用出发研究其可行性,对部分算法给出了改进措施。讨论了WAMS的不良数据检测与辨识问题、相量测量装置(PMU)的最优配置问题以及基于PMU的动态状态估计和谐波状态估计等与WAMS状态估计相关的其他问题。

相量测量单元测量值对状态估计中等效电流量测变换算法的影响

针对同步相量测量单元(PMU)能够直接测量母线电压相量的特点,分析了引入 PMU测量值对电力系统状态估计的影响。首先修正等效电流量测变换算法,提出了极坐标系下的全雅可比矩阵算法和简化雅可比矩阵算法,分别从增加PMU 节点电压量测方程、以 PMU 测量值作为迭代初值、修正等效电流量测计算公式以及修正雅可比矩阵四方面分析了引入 PMU测量值对算法迭代次数和滤波效果的影响。理论分析和算例结果表明,PMU测量值在这四方面对算法的迭代次数和滤波效果均有影响,有些影响还与 PMU 的数量有关。

冰灾期间电网运行特点及应对措施

2008年初中国南方电网遭遇到了历史罕见的冰雪凝冻灾害,电力设施损毁严重,电网安全稳定运行受到严峻威胁。本文针对此次冰灾期间电网运行出现的新特点、新问题,研究了调度机构在抗灾保电过程中需注意的问题及应采取的措施,讨论了孤网运行、黑启动等特殊方式的运行经验,总结了电网尚存在的缺点和不足。

基于混合量测的电力系统动态状态估计

针对目前广域量测量无法单独进行状态估计的问题,引入部分SCADA功率量测与广域量测一起构成混合量测系统,提出了基于混合量测的动态状态估计算法。该算法采用扩展卡尔曼滤波算法实现状态预测与滤波,并能利用精度高和短期更新的广域量测数据去提高状态滤波效果。仿真分析表明,当广域量测在混合量测数据所占比例逐渐增加以及广域量测更新周期缩短后,状态预测和滤波结果精度均会有明显提高。

极坐标系下的快速等效电流量测变换状态估计方法

利用SCADA系统提供的多种类型量测数据,推导出极坐标系下的等效电流量测变换算法。为了提高计算速度,采用了快速解耦法的两个合理假设条件,将雅可比矩阵简化为常数矩阵,并根据该矩阵的特点对信息矩阵进行分块化简,最终得到解耦的信息矩阵,将信息矩阵规模最终减少到常规算法的1／4。此外,还提出了一种直接生成信息矩阵的方法。理论分析与WSCC和NewEngland两个系统的算例表明该方法具有简单、快速、线性收敛的特点,能够满足大型电力系统实时状态估计的需要。

新一轮电力体制改革对调度计划管理影响分析

针对2015年以来新一轮电力体制改革在发电和售电电价放开、市场化交易机制及发用电计划放开等方面的要求,对传统调度综合停电、送受电计划、电力电量平衡、发电计划、辅助服务等计划管理业务可能产生的变化和问题进行了分析,指出在新形势下传统调度计划管理业务复杂性将明显增加,亟需建立一整套以发电企业和用户为基础、以交易合同要求为约束的计划管理模式,各级调度机构应提前进行电力体制改革政策研究,强化市场意识,提早做好相关业务调整的准备。

广西电网平班电厂“2·26功率振荡”分析

介绍2007年2月26日广西220kV在平班电厂发生的功率振荡及其处理过程。对振荡的分析分析表明,本次功率振荡的原因是由于系统中存在平班-系统的弱阻尼振荡模式;合理配置平班机组PSS的参数并投入PSS运行,可以显著提高平班-系统振荡模式的阻尼。

南方电网节能发电调度计划编制思路、实践及效果

为贯彻落实节约资源的基本国策,根据《节能发电调度办法(试行)》,南方电网从2008年开始进行节能发电调度工作。总结南方电网五省区节能发电调度技术支持系统建设及所取得的节能和减排效果,探讨全网一体化节能发电计划的编制流程,提出了省间优化的节能计划编制思路,并阐述了省区及全网的节能和减排评价指标及计算方法。

大型电力系统非全相振荡时任意时刻电气量的快速计算

基于双口网络理论 ,对继电保护整定计算过程中大型电力系统非全相振荡时任意时刻正序网断相口开路电压的计算方法进行了深入研究 ,提出了一种能自动适应电力系统网络操作 ,可快速计算大型电力系统非全相振荡时任意时刻正序网断相口开路电压的新方法 ,并应用这一方法解决了继电保护整定计算中快速计算大型电力系统非全相振荡时任意时刻电气量的问题。该方法在保留现有方法优点的基础上 ,可显著提高计及网络操作时大型电力系统非全相振荡时任意时刻电气量的计算速度和计算效率 ,可满足大型电力系统继电保护在线整定计算的需要。

基于蒙特卡罗算法的发输电系统充裕性模型及评估方法研究

发电容量充裕性评估可为电力系统的规划及运行提供决策依据,通过对发电容量充裕性的相关指标和蒙特卡罗仿真算法研究,建立了考虑电网主要随机因素的发输电系统充裕度概率评估模型,设计了基于蒙特卡罗法的可靠性仿真流程,并用该方法评估了基于现有系统备用配置情况的南方电网发电容量充裕性,验证了该方案和模型的正确性及可行性,结合仿真结果推荐了南方电网备用确定原则,为电网的规划设计及其安全运行提供了有价值的参考依据。

北欧电力市场不平衡结算及对中国的启示

电力市场中的不平衡电量虽然很小,但其价格是远期和现货市场的对标目标,直接影响电力批发市场的价格。北欧电力市场是国际上第一个真正意义上的跨国电力市场,对我国跨省、跨区电力市场的建设具有很强的借鉴作用。基于此,分析了北欧电力市场不平衡结算的规则,包括不平衡结算模型、不平衡电量计算和不平衡电费计算,梳理了在不平衡结算过程中所涉及的市场主体和交易结算机构各自的责任,明确它们之间信息和数据的传输关系。介绍了发放票据的流程和保证金额度的计算,确保参与交易的市场主体的利益,降低其违约风险。最后,结合我国的实际国情,从机构设置、合同规范、结算方式等几方面,提出不平衡机制建设的建议。

基于实验经济学的广东月度竞价分析

基于国内电力市场交易现状,应用实验经济学的方法对电力市场出清价格的影响因素进行研究。首先通过对实际的电厂竞价成本进行分析,确定其成本模型;之后通过搭建电力市场模拟竞价平台的方式,对不同供需比下的电力市场进行双边竞价实验仿真,以验证供需比对市场出清价格的影响。通过设立不同供需比的实验,依靠实验过程的观察与对实验结果的分析,发现市场供需比对电力市场的出清价格会产生明显影响。该方法采用模拟竞价方式,可排除实验环境中的非实验因素干扰。

南方区域与东南亚国家的跨国电力交易模式设计

为加强我国与东南亚地区的电力贸易,促进跨国间的能源优化配置,实现我国清洁能源的消纳,基于老挝、越南等东南亚国家电力系统现状与交易现状,提出2个阶段的南方区域与东南亚地区跨国电力交易模式设计。阶段1在充分考虑现有交易条件并衔接现有跨国交易的情况下引入价格浮动机制,利用"网对网"的方式使老挝富裕水电参与广东能源结构的优化;阶段2立足于未来全球能源互联网的发展方向,建立了以余缺调剂为目的的跨国交易机制,并利用购售双方报价确定跨国电量的价格。该设计在尽量小地对本地市场造成影响的前提下,对现有的交易机制做出改进,利用跨国的输电通道满足各方对于电力购售的需求,扩大电力交易的地域范围。

国外区域电力市场对南方区域电力市场建设的启示

对国外统一平衡的Pennsylvana-New Jersey-Maryland (PJM)区域电力市场与分区平衡的北欧电力市场的市场结构进行了详细的介绍,着重对欧洲市场耦合和PJM跨市场交易过程进行了分析。通过借鉴国外区域现货市场的建设经验,综合考虑南方区域以省为实体、省间发展水平差异较大的现状,对《南方区域电力现货市场建设工作方案》下的南方现货市场提出了3种不同的跨区交易方式,并对南方区域电力市场备用与调频提出了相关建议。

南方区域电力现货市场建设模式及路径探讨

分析了省内电力市场发展到一定阶段所带来的资源优化局限以及中长期电量交易与调度的矛盾点,提出了建设南方区域现货市场的必要性。通过借鉴国外区域现货市场的建设经验,综合考虑国内"省为实体"经济格局、"西电东送"国家战略、两级调度的国情特点以及各省省内电力市场建设的特点,提出南方区域现货市场应该选择建设成为分区平衡的区域现货市场模式,并从区域内所有省份开展区域增量现货市场出发,逐步加大比例至融合发展区域市场。最后,聚焦交易平台建设、市场规则和配套机制设计,提出了南方区域市场后续建设思路建议。

两级交易模式下南方区域省间中长期交易机制优化路径

基于我国南方区域现有的省间中长期电力交易的特点,针对当前省间仅开展中长期交易且标的为月度电量、部分省内开展现货交易的市场建设阶段,提出一种考虑不同交易组织周期的、时序递进的省间交易组织机制实现方案,并实现标的细化至分时曲线。引入交易级别的概念,明确下一级别交易开市前需确定上一级别交易交割电量作为边界的基本原则,并设计各级交易组织的衔接机制和工作流程。提出交易执行偏差处理方式,以及按照事前、事后2类偏差分别定价的结算定价方法,明确两级交易组织间的结算关系。

跨省区中长期连续交易机制的实现模式研究

基于我国南方区域现有的跨省区中长期电力交易特点,提出了一种跨省区连续交易机制实现方案,重点阐述了跨省区交易机制与省内中长期及现货的交易时序要求,并针对网省两级电力市场协调方式、组织流程、价格机制、交易组织形式等市场配套机制问题提出了具体设计思路。所提出的跨省区中长期交易机制可通过市场化手段提高发电主体参与跨省区交易的积极性,从而达到落实"西电东送"战略、促进清洁能源水电消纳的目标。

南方区域各市场主体同台竞价交易输电价格机制设计

区域市场主体同台竞价能促进南方区域资源优化配置,推动南方区域统一市场的建设发展。跨区跨省输电价格作为同台竞价交易价格机制的重要组成部分,其如何定价关系着区域各市场主体的利益分配。针对当前输电价格机制存在的问题,借鉴国外跨区交易输电价格机制,提出适应于同台竞价交易的输电价格机制,明确输电价格的定价方法,通过对比分析,验证设计机制在同台竞价交易中的可行性。

考虑省间差异及可再生能源优先消纳的南方区域市场主体同台竞价机制

为促进南方区域可再生能源消纳,实现南方区域资源的优化配置,在南方区域电力市场建设的基础上,提出考虑省间差异及可再生能源优先消纳的南方区域市场主体同台竞价机制。该机制通过调整参与区域市场机组的排序报价,采用两轮出清方法,既实现了南方区域范围内可再生能源的优先消纳,又保障了省内机组的收益,从而打破省间壁垒,促进南方区域各省区机组的公平竞争,对区域统一市场建设具有借鉴意义。