考虑多能负荷互补弹性的电–气耦合市场优化出清模型

电–气耦合市场背景下,具有多能替代特点的负荷主动参与市场并调整自身的购能计划,在提升自身经济效益的同时,还可提高市场运行效率。然而,当前对于多能负荷参与市场出清方式及对其购能计划与能价间的联系的建模研究较少。为此,该文在对负荷多能替代特性建模的基础上,构建了可表征能价与购能量间关联度的互补弹性曲线,以有效刻画不同价格下的购能需求变化,并使负荷侧可通过提交量–价曲线的形式直接参与到市场出清中。在此基础上,建立考虑多能负荷互补弹性的电–气耦合市场优化出清模型,使得多能负荷的购能意愿及用能替代特点被充分考虑。最后,算例表明所提模型在有效降低用户购能价格同时,能够缓解系统网络阻塞情况、降低系统运行成本并提高市场的社会福利。

电–气耦合视角下德州大停电事故分析及对我国新型电力系统发展启示

作为发电效率高、灵活性强的调节电源,燃气机组的大力发展能更好地促进新能源消纳,对我国新型电力系统建设具有重要意义。在此背景下,天然气与电力间的耦合将日益紧密,将给电力系统引入新的风险因素,即故障跨能源系统传播。2021年2月美国德克萨斯州发生的大停电事故,其主要原因在于极寒天气引起气源冻结,导致天然气机组供气不足从而造成停运。因此,该文从电–气耦合的角度对德州大停电原因进行剖析,提炼电-气耦合下电力系统的发展建议,以期对我国双碳背景下新型电力系统的建设提供借鉴。该文首先介绍德州电力与天然气系统耦合的概况。其次,在对德州大停电事故进行回顾的基础上,重点分析天然气系统故障对此次大停电事故造成的多重影响。最后结合针对我国“30·60双碳”目标和新型电力系统建设的背景,阐述我国燃气发电的发展前景,并且针对此次德州大停电事故所暴露出的系统性问题,提出我国新型电力系统安全低碳发展的若干建议。

采用置信度风险测度的鲁棒发电计划模型及算法

针对大规模风电并网所带来的电网运行调度的不确定性及运行风险,提出基于置信度风险测度的鲁棒发电计划模型及求解算法。首先,提出一种新的风险测度—置信度风险测度(Riskα),对于既定置信度α及相应的风电功率预测区间,以弃风风险值与切负荷风险值的和构成置信度综合风险测度,以量化风电实际功率超出风电可接纳域的风险。在此基础上,以发电成本和置信度风险之和最小为优化目标,构建计及置信度风险测度的鲁棒发电计划模型及分解求解算法,同时优化机组组合决策和风电可接纳域,使得所制定的发电计划方案实现经济性和运行风险之间的均衡。最后,通过算例证明算法的正确性及有效性。

电力市场适应性评估框架体系构建

针对中国电力系统特点及电力市场建设的发展重点,构建了完整的电力市场适应性评估框架。首先从电力市场的有效性、公平性、安全性和可扩展性4个方面构建电力市场的适应性评估指标体系,该指标体系均包括多个二级指标,从而实现对相应电力市场模式的科学和合理的量化;进而提出基于模糊综合评价与层次分析法相结合的评估方法,实现对电力市场基于指标体系的综合量化有效评估;最后基于评估指标体系及评估方法,构建了完整的电力市场适应性评估框架,从而全面地支撑了电力市场综合评估,以促进电力市场建设的有序性和可持续性。

市场环境下考虑多元不确定性的热电联合虚拟电厂竞标策略

“双碳”背景下,热电联合虚拟电厂将热电联产机组、储能设施等聚合为可控集合体以促进新能源消纳,具有广阔的发展空间。电力市场环境下,热电联合虚拟电厂的竞标策略决定了其在市场中的购售电量,对其收益具有重要影响。然而,电价和分布式新能源出力等多元不确定性的存在,给热电联合虚拟电厂竞标策略的制定带来困难。为此,提出了市场环境下考虑多元不确定性的热电联合虚拟电厂竞标策略。考虑电价与虚拟电厂内部风光的不确定性,建立热电联合虚拟电厂参与电力市场的竞标模型。利用蒙特卡洛法和后向场景缩减法,构建刻画电价不确定性的典型场景。基于此,结合随机优化方法与基于Wasserstein距离的分布鲁棒方法,将热电联合虚拟电厂竞标模型转换为分布鲁棒随机优化模型,并利用对偶转换和数据驱动方法将该模型转换为单层模型,以利于求解。最后,通过IEEE 30节点系统验证所提方法的有效性。

基于状态估计及综合可疑度的参数辨识和修正方法

针对电网参数错误会显著降低能量管理系统中各项高级应用软件的可靠性问题,提出了一种基于拉格朗日乘子法的参数辨识修正方法。首先,利用个别线路发生错误时会导致该参数对应的拉格朗日乘子和量测标准化残差出现局部偏大的现象,定义可疑参数判定函数和可疑量测判定函数;其次,基于所定义的两类判定函数构建线路参数综合可疑度指标,利用各参数综合可疑度指标的大小生成可疑线路参数集合;进而,针对所建立的可疑线路参数集合,提出变步长逐次修正的可疑参数修正方案;最后,采用IEEE-39节点系统验证了所提出的方法能够实现对错误参数的动态修正,既具有较高的修正精度,也不存在收敛性问题。

一种垂直一体化电网静态参数修正方法

模型管理系统中时常存在新投入设备的参数输入错误和临近退役设备的参数漂移或突变的现象,这使得依赖于基础数据的各项高级应用计算的可信度降低,针对这一问题,提出了一种基于智能调度平台的垂直一体化参数辨识修正方法。利用局部参数错误导致状态估计的量测残差会出现局部偏大的现象,定义可疑量测评价函数,建立基于可疑量测评价函数的参数综合可疑度指标,将可疑度较大的参数作为可疑参数的初始集。进而针对设备的全生命周期标志,将可能存在参数错误的新投入设备和临退役设备的参数并入可疑参数集中。排除部分影响很小的可疑参数后得到最终的候选可疑参数集,调度中心模型管理系统对候选可疑参数进行维护之后通告所辖各级用户(子调度)对模型参数数据库进行更新。采用IEEE 14节点系统验证了方法的有效性。