基于一致性算法的新型电力系统边缘集群分布式经济调度模型

随着风电、光伏等可再生能源大量并入新型电力系统配电网,大量分散的风电、光伏等集群呈现出分布式管理和控制方式,使传统集中式的经济调度方法陷入困境。对此,基于传统一致性算法,文章提出了风电、光伏构成的边缘集群分布式经济调度模型。首先,给出了风电、光伏的边缘集群模型及其波动性特性;其次,推导了传统一致性算法及实现经济调度的优化模型;在此基础上,结合风电和光伏边缘集群模型,提出了风电、光伏的边缘集群的一致性经济调度分布式算法;最后,以某实际系统为例,对所提算法模型进行仿真验证。结果显示了所提模型的有效性。

考虑市场交易的新型电力系统调度辅助决策方法研究

智能技术在新型电力系统中应用不断扩大,提高系统控制准确性的一个挑战是在电力市场出清机制中整合调度决策过程,以反映市场结果对新兴技术的影响和依赖。因此,文中出了一种与新型电力系统的市场运营模型相结合的能源调度辅助决策方法。该方法使用双层优化,下层的子电网独立运营网络,并将决策发送给上层运营商,该运营商根据机组组合和二阶锥交流潮流模型进行市场交易。开发了一种单领导多跟随者博弈,其中每个子电网都得出其自身可再生能源、储能设备和需求响应相关的调度决策,这些调度决策通过使用混合整数线性规划的主电网互相联系。鉴于上层和下层决策的混合整数性质,制定了一种新的重构分解方法来求解这个双层优化模型。通过在三个测试系统上进行的仿真实验,证明了所提出的方法可以准确地表示新型电力系统的物理特性,并以显着的计算效率获得合理的结果,验证了其有效性。

考虑综合能源不确定性的能量分析与协同调度研究

提出了一种综合能源分析架构,用于研究系统内能量流动情况。还提出一种能量调度优化算法,以抵消实时运行中由于可再生能源和电力负荷的不确定性。由于系统构件的响应时间不同,将调度算法在两个时间尺度分解。在较长的时间范围内(提前一小时),调度基于燃料电池的微型冷热电联供装置、储能系统和热负荷控制。而在较短的时间范围内(提前15分钟),调度电池储能,激活电能需求响应。算法中多时间尺度协调通过一个双层优化模型实现,使用两阶段鲁棒模型优化系统运行决策,以解决上层模型中的不确定性。在实际系统运行过程中,通过下层优化计算出一个观望决策。仿真结果表明,所提出的方法能够有效地处理系统不确定性,同时确保系统可靠运行。

基于云边结合技术的电网智能视频云架构设计与测试

为解决电网输电、变电、配电、安保、安监及营业厅等全业务视频的统一接入、存储、转发、分析、应用及管理问题,提出一种云边结合的电网视频云平台架构。构建了云边结合的电网视频云架构,研究了视频云中心及视频云节点的相关功能,基于该架构的视频管理、控制、调阅、分析及应用技术,实现各专业视频的统一管理、数据共享及融合服务。通过性能测试证明了该平台抗干扰概率更高,平台运行安全性更好。将技术方案应用到下一代电网智能视频监控系统中,能够为电网未来智能视频监控系统建设以及信息化建设提供了新思路和参考依据。

能源互联网中多代理系统研究现状与前景分析

促进新能源开发利用是我国能源革命的重要目标,而能源互联网则是实现这一目标的关键手段。由于多代理系统具有自主性、社会能力、主动性等特性,和动态、开放的能源互联网有着形式上的相似性。将多代理系统引入能源互联网清洁能源并网研究中,具有很好的应用前景。首先对EIS中的平台体系进行研究,分析了多代理系统与能源互联网的兼容性,设计了基于多代理系统的能源互联网框架,其次阐述多代理系统在能源互联网协调优化、运行控制、参与电力市场运营和工程应用情况,总结了多代理系统应用在能源互联网中的关键技术问题,最后结合国情对我国能源互联网建设中的多代理系统进行了前景展望。

多时间尺度的多虚拟电厂双层协调机制与运行策略

虚拟电厂通过先进的控制策略,能够将分散的分布式资源进行有效整合,打破地域限制,为提高分布式能源的综合发电效益提供了可能。该文考虑虚拟电厂与多代理结构的兼容性,建立基于多代理系统的虚拟电厂控制架构。鉴于虚拟电厂的负荷和电源双重特性,给出其作为售电方和购电方的支付函数,提出多虚拟电厂参与电力市场时的双层协调机制,建立多虚拟电厂双层优化模型。为减小预测不确定性的影响,建立基于机会约束规划的多时间尺度优化模型。通过多个虚拟电厂的双层协调互动机制及多尺度滚动优化,实现收益最大化和区域内电能平衡,以期为能源互联网的有效可靠运行提供参考。

考虑电-热耦合特性的能源局域网分层控制策略

目前,热力网络和电力网络在能源局域网中的耦合联系加深,共同为用户提供冷、热、电等多种不同形式的能源,但相关的协调控制技术仍不成熟。综合考虑不同能源资源之间的优缺点和互补特性,提出了一种分层分布式的协同优化控制结构。该结构以电网为核心,和热网进行协同优化、互联互通,同时借鉴了信息数据互联的思想,将能源融合为网络,并配以相应的通信手段,实现多能源协调互补和深度融合。最后,通过PSCAD/EMTDC仿真平台对一个考虑电-热耦合特性的能源局域网进行建模仿真,验证了所提控制策略的有效性。

广州电网运行管理系统(OMS)建设与应用

信息技术对于促进和不断推动我国经济社会发展起着重要的助推作用,是我国在经济建设过程中必须牢牢把握的一个关键环节,做好对于信息技术的研究问题就显得尤为重要,尤其是在一些经济高度发达的地区对于信息技术更是有着较高的要求。本研究基于现阶段我国南网OS/2体系,针对广州电网运行管理系统的建设与应用的基本概况、项目建设原则及其开展策略进行详细的论述,并给出相关的建议。

基于物联网的智能变电站一键式顺控操作系统

随着物联网技术的迅速发展,传统变电站无法满足智能变电站的要求,变电站隔离开关仍需人工操作,造成断路器控制准确率较低。针对上述问题,文中设计分析了基于物联网的智能变电站一键式顺控操作系统。该操作系统主要由OMS,OCS和SAS3个子系统构成,其中应用功能包含关联检修单成票、图形智能成票、操作序列分解、自动发令等功能,程序化功能研究设计了一键式调度顺控模式。该操作系统已成功应用于广州供电局某220 kV智能变电站,可对调度运行、继电保护、通信自动化等进行智能一键式控制,使用效果良好。

基于云计算的电力调度控制系统关键技术研究

弹性计算和存储是基于云计算平台提高目前电力调度控制系统数据处理能力及存储能力的核心。为此,文中通过改变现有系统中不相匹配的架构与设计模式,在系统内部建立起与云计算技术相适应的应用支撑框架与数据处理模式,以期能够充分发挥云平台弹性计算与存储的优势。针对系统对数据处理能力的扩展需求只能采取垂直扩展方式的弊端,文中基于云技术提出了水平扩展方式以及分布式计算模式,实现分布式并行SCADA处理,并开发相应的分布式实时数据库。同时,为克服传统事件服务采用的主备集中处理模式的性能瓶颈,采用事件队列具备水平扩展的能力的弹性事件队列,从而充分利用了云计算技术的弹性优势。在上述关键技术的基础上,文中基于分布式计算模式建立起相应的应用分析框架弹性应用框架,利用并行计算提高应用分析处理效率,并为海量数据分析处理提供保障。

电网调度技术支持系统发展方向研究

在智能电网技术的快速发展下,特大型城市电网对电力调度操作及运行管理要求日益提高、分析计算工作量快速增大,为确保特大型城市电网安全、稳定运行,且适应和支撑特大型城市智能电网的发展,势必需要建设新一代电网调度智能技术支持系统。以中国广州特大型城市电网为研究对象,分析了广州电网现状及发展中所面临的形势,结合智能电网技术、信息技术等技术的快速发展,提出了电网调度技术支持系统发展方向,并对其建设工作进行合理筹划,明确建设内容及技术支持系统建设中的关键技术,以适应"调控一体化、主配网一体化、市场化支持"的整体业务需求,为新一代电网调度智能技术支持系统发展进行理论探索和实践、积累经验。

基于统一模型和SOA的主配网信息融合技术研究与应用

电网企业对主配网调度管理,由于管理层级的需要往往是相互分离的。对此,国内相关学者和系统集成厂家对主配网信息整合及主配网模型拼接进行研究,提出了基于主配网协同的智能调度技术支持平台和基于多业务系统信息融合可视化方法,为实现主配网信息整合及面向电力调度专业人员的信息展示奠定了基础。

DG的互补性对配电网设备利用率的影响研究

随着大量的分布式电源接入配电网,配电网设备的利用率受到较大影响。首先采用容量因子作为配电网设备利用率的评价指标,其次介绍了DG的典型互补类型并给出相应类型互补度的算法,最后以风光互补系统为例,分别从风光出力互补性、风光互补系统与负荷相性度两方面来分析风光互补系统对配电网设备利用率的影响,并给出了实例分析,实例证明风电和光伏在保证出力上的互补性可减小备用容量,出力特性与负荷特性相性度高的DG接入配电网可提高负荷率,从而提高配电网设备利用率。

园区多能流综合运行管理系统建设探究

园区多能流综合运行管理系统是区域综合能源监视、控制及优化分析主体,系统部署从全局到园区到企业,一直延伸到用户端。系统涵盖感知、通信、应用、展示及互动等各个层面。整个系统采用松耦合的模式构建,各个模块之间无扰运行,功能弹性扩展,实现了物理上分布,逻辑上统一的敏捷部署。并在广州明珠工业园国家重点专项中实施,获得了卓有成效的验证结果。为后续综合能源系统建设提供技术支撑。

园区智能综合能源管理运营中心建设探究

全球能源日益紧缺,清洁能源装机容量发展迅速,能源的使用效率、清洁能源的消纳等问题亟待解决。能源结构向分布式发展,园区内的各种能源需要集中监管,统一维护。在保证园区内能源供应稳定的基础上,亟需探讨如何提高管理效率,减少运维工作量、提高发电率,从而提升园区内能源生产管理水平,提升效率。本文研究了园区智能综合能源管理运营中心的建设思路及建设过程,并介绍了传统机房模式和基于云平台的两种典型建设模式。同时阐述了系统在监视、采集、功率预测、Web浏览等方面的应用功能。对于园区业主、清洁能源厂商及运营方,建立集中统一的智能管理运营中心,将推进综合能源管理向着少人管理方向发展,提高园区多种能源的监管及运维效率,从而提升系统的整体效益。在未来的综合能源发展进程中,系统将集成更多品类的能源数据,发挥更大的经济效益。

考虑风电不确定性的电-气能源系统数据驱动鲁棒优化调度

电-气能源系统的耦合为消纳风电提供了新途径,但风电随机过程的复杂不确定性给电-气能源系统运行带来了挑战。基于此,提出了一种考虑风电预测误差不确定性的电-气能源系统数据驱动鲁棒优化调度模型。首先通过无穷维高斯混合模型对风电预测误差进行聚类,考虑风电厂间出力的相关性,建立了数据驱动的风电预测误差不确定集。接着以燃气轮机为耦合元件,考虑动态天然气潮流,提出了两阶段的电-气能源系统鲁棒优化调度模型。第一阶段为日前计划层面,决策机组启停及出力区间、天然气的供气量区间;第二阶段为实时运行层面,决策机组的出力值以及天然气的供气量,针对天然气网络的非凸非线性约束,采用二阶锥松弛的方法将其进行凸化。针对该模型min-max-min的三层结构,通过KKT条件将第二阶段问题转化为单层问题,然后采用列约束生成算法进行求解。最后,通过6节点与118节点的电-气能源系统的算例分析,证明了所提模型的有效性。

基于网络分区的多适配性输配网协同潮流算法研究

针对传统算法不适用于输配电网一体化潮流计算这一情况,提出输配协同潮流算法。该算法基于输配电网之间的电气连接关系及其各自网络结构特点,对整个网络进行区域划分,建立输配电网边界映射区,处理其失配功率,给出收敛判据。根据配电网部分不同地区的网络结构特征,采用适合的算法对配电网进行分区计算。针对一体化潮流计算时电网中负荷功率被人工置数的情况,给出相应处理方法。以广州输配电网为例进行了计算,验证了协同潮流算法的准确性和多适配性。

基于演化博弈的弹性调控平台任务调度研究

针对电网生产控制云PaaS类弹性调控平台上任务调度性能波动大的问题,构建包含节点感知器、资源状态服务器和任务调度器等核心构件的任务调度框架。在模型选择阶段,采用混合博弈法,根据任务对不同资源的偏好编排执行节点,完成节点负载预估计算。在模型突变阶段,分析任务执行效果调整其资源分配,获得具有较高节点评分的任务调度策略,指导后续任务的博弈节点选择。在分布式监视控制与数据采集系统上进行任务调度框架的测试验证,实现了7个~25个分片、500万量测点级的任务负载均衡和容灾处理,结果表明基于演化博弈的任务调度策略相比开源任务调度工具性能更加稳定。

基于同步相量测量的配电网电压暂降溯源系统设计研究

[目的]电压暂降是配电网中影响最严重的电能质量问题之一。目前,由于缺乏对电压暂降源定位的系统,责任划分和归属问题一直是电压暂降事故处理的难点。采用配电网同步电能质量测量数据进行监测和分析是解决电压暂降溯源问题的有效途径。[方法]首先,分析了同步相量与电能质量测量一体化的体系架构和融合方案,提出基于实时同步量测数据实现电压暂降源溯源定位的方法;然后,提出了配电网示范工程布点案例设计方案;最后,对同步相量与电能质量测量一体化在智能配电网的应用进行了总结。[结果]示范建设成效验证了所提出设计方案的可行性。[结论]示范工程为后续大规模推广和复制积累了工程经验。

智能配电网广域同步相量测量体系设计方案研究

[目的]随着配电网大规模分布式电源和柔性负荷的接入,传统终端测量的准确性和速度难以满足实际需要,而采用新一代配电网微型同步相量测量装置(Distribution Micro Synchronous Phasor Measurement Unit, D-PMU)是解决上述问题的一个重要途径。[方法]首先,分析了D-PMU的工作原理和应用;其次,提出了配电网同步相量测量系统及安装部署方案;然后,根据示范区域的业务需求,提出配电网广域测量控制系统的体系架构及部署方案;最后,对D-PMU在智能配电网的应用进行了总结。[结果]示范建设成效验证了项目所研制的关键技术及设计方案的可行性和经济性。[结论]为D-PMU进一步与配网其他传统领域融合推广提供了丰富的工程经验。