Mathematical Models for Inter-Basin Compensation Scheduling of Hydropower Reservoirs

This paper establishes several mathematical models for inter-basin compensation scheduling of hydropower reservoirs, taking into account making full use of hydropower and satisfying the load demand in the power grid. A method is also provided for solving the mathematical models. These models were applied to the Guangxi power grid; and it is proved that the models play a guiding role in production.

考虑不确定性和定价补偿的源荷储联合调峰优化

针对大规模新能源并网带来的系统调峰和消纳难题,文中在分析源荷储调峰能力及其互补性的基础上,挖掘系统的调峰能力,促进新能源消纳。首先,考虑火电、独立储能和电动汽车的调峰定价及辅助服务补偿,分析调峰费用分摊与补偿机制,建立深度调峰模型;其次,考虑风光出力的不确定性与相关性,基于核密度估计和Frank Copula函数生成典型风光出力序列,并建立阶梯型需求响应模型以实现响应量的分级补偿,提高需求侧用户的响应积极性;最后,以总运行成本最小为目标,构建考虑不确定性和定价补偿的源荷储联合调峰优化模型,并以改进的IEEE 30节点系统为例进行分析。结果表明,所提模型能够挖掘源荷储三侧资源的灵活调峰潜力,提升系统调峰能力和新能源消纳水平。

基于客观权重赋权-优劣解距离法的水光互补能源基地补偿效益分摊

针对水光互补系统各电站补偿关系复杂且补偿效益分摊难以量化的问题,提出一种适用于量化水光互补系统效益补偿关系的求解方法,通过对梯级优化调度及水光互补优化调度后发电量的对比,得出水光互补动态过程指标和静态特性指标,建立水光互补补偿效益分摊模型,并采用改进的客观权重赋权-优劣解距离法(criteria importance through intercriteria correlation-technique for order preference by similarity to an ideal solution,CRITIC-TOPSIS)求解补偿效益分摊比例,明晰各电站之间的损益关系。以澜沧江上游西藏段水光互补清洁能源基地为例进行求解,结果表明该方法考虑梯级水电站与光伏电站间的利益关系,同时兼顾梯级水电站内部的效益得失,分摊结果公平合理,可以平衡各主体之间的利害关系,有利于调动施益主体参与互补运行的积极性,实现清洁能源基地整体效益最大化。

V2G模式下的电动汽车充电站分层无功调度策略

针对大规模电动汽车充电负荷对配电网产生的不利影响,基于车辆到电网(V2G)技术,提出了结合非支配排序遗传算法和全局目标的局部优化算法的V2G无功调度策略。上层架构是基于非支配排序遗传算法的电动车有序充电策略,进行以负荷均方差、充电成本和电压偏移率为目标的用户开始充电时间分布的标准差的寻优,得到满足用户需求的开始充电参数;下层架构是全局目标的局部优化算法,对可提供无功补偿的车辆,进行以电压偏移率为目标的无功补偿量的寻优。最后以IEEE100节点系统为例进行仿真,发现该方法能为充电站的经营者提供更佳的负载峰谷差率、充电成本、电压质量等多种充电方式,分层的调度策略与单层调度策略相比,能更好地保障电网的安全性和经济性。

考虑EV充放电意愿的园区综合能源系统双层优化调度

随着电动汽车(electric vehicle,EV)普及度的不断提高,工业园区内的EV用户日益增多,其充放电行为给园区综合能源系统(park integrated energy system,PIES)的规划运行带来极大挑战。文中提出考虑EV充放电意愿的PIES双层优化调度。首先,基于动态实时电价、电池荷电量、电池损耗补偿、额外参与激励等因素建立充放电意愿模型,在此基础上得到改进的EV充放电模型;然后,以PIES总成本最小和EV充电费用最小为目标建立双层优化调度模型,通过Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件将内层模型转化为外层模型的约束条件,从而快速稳定地实现单层模型的求解;最后,进行仿真求解,设置3种不同场景,对比所提模型与一般充放电意愿模型,验证了文中所提引入EV充放电意愿模型的PIES双层优化调度的有效性和可行性。

大规模水能富集电网短期多目标嵌套多能互补运行方式研究

在“双碳”的背景下,亟需深入研究如何促进多能互补系统内不同能源之间的协同作用,促进能源深度融合。针对这一问题,在考虑水能富集地区大规模电网不同断面输送电任务的情况下,提出一种区分内外层,逐层递进优化并尽可能消纳风光清洁能源,且兼顾全网源荷匹配程度的多目标嵌套多能互补模型,两层均采用混合整数线性规划算法(MILP)进行求解。内层立足于断面角度,以通道利用率最大化为目标,将水风光打捆进行互补优化,使其出力最大化,尽可能占满通道。外层立足于全网角度,以源荷匹配最大化为目标,采用全网水风光电源联合调节后的剩余负荷波动最小来表达源荷匹配目标,使剩余负荷平稳。本文以西南某水能富集地区大规模电网为研究对象,包含304座水电站,12个断面,选取夏秋丰水期和冬春枯水期风光峰谷差最大日、风光平均发电日共4个典型日进行模拟计算,得到电网丰水期平均通道利用率约为80%,枯水期平均通道利用率约为40%,丰枯期内全网剩余负荷波动率均小于5%。得出以下结论:在夏秋丰水期,水风光系统可为电网提供更多电能,在冬春枯水期,水风光系统出力过程更为稳定。在风光出力平稳时期可为电网提供更多电能,同时使得电网运行更为稳定。本次研究成果对大规模水能富集地区电网多能互补优化调度运行提供参考。

赣江中游梯级水库群联合发电调度补偿效益分析研究

为解决赣江中游水库群没有统一有效的联合调度方式而发电量较低的问题,本文探索了赣江中游梯级水库群的联合发电及其补偿效益,通过研究赣江中游水库群在单库优化调度和联合优化调度下,以发电量最大为目标函数,采用DPSA-POA算法与DE智能算法相结合对模型进行求解,研究在不同典型年下水库发电调度补偿效益。结果表明:在丰水年(1995)、枯水年(1991)、平水年(1985)不同典型年下,水库联合调度比单库调度增发电量0.01%、0.55%、0.91%,相应减少弃水2.26%、5.01%、10.72%,在来水越少的年份,补偿效益更为明显,研究结果可为赣江中游梯级水库群联合调度补偿效益分析及其梯级水库群开展合作调度提供理论依据。

多类型储能参与的调峰模型及其优化调度策略

为了实现“碳达峰”和“碳中和”战略目标,中国电网将逐步建设成为一个以新能源为主、多类型电源共存的绿色智慧电网。然而,传统常规电源有限的调峰能力难以满足未来电力系统接入高比例新能源后的调峰需求,制约了新能源的消纳能力,并降低了系统运行的安全性与经济性。因此,需要构建抽水蓄能、电化学储能、电动汽车(electricvehicle,EV)虚拟储能等多类型储能模型,并结合某省级电力系统4种典型场景和极端场景,在现有储能调峰辅助服务补偿机制基础上提出站在调度机构角度下的最优调峰效益模型。通过对某省级电网历史数据进行仿真验证,证明该模型在减少火电机组频繁启停、提升调峰经济性方面发挥着积极作用,促进未来新型电力系统的经济性和安全性运行。

考虑光热电站调峰补偿的高比例新能源电力系统经济调度

近年来,西北地区新能源装机容量不断增加,电力系统调峰问题凸显,通过当地新兴灵活可控的光热发电参与调峰能有效缓解上述问题。首先,着重考虑光热电站出力下调而导致的热电转换效率损失,分析光热电站运行成本,建立其深度调峰成本模型,进而得出光热电站参与调峰辅助服务的补偿。其次,考虑深度调峰成本的前提下,以系统综合运行成本最优为目标,构建考虑光热电站调峰补偿的电力系统日前优化调度模型。最后,通过IEEE-30节点对所提补偿方法及调度模型进行算例仿真。算例结果表明,该补偿方法提高了光热电站参与调峰的积极性,所提调度模型能够利用光热电站灵活调节的调度优势,提高电力系统风光消纳水平的同时降低运行成本。

基于智能电能表微内核动态优先级任务调度方法

为了提升新一代智能电能表中微内核实时嵌入式操作系统中任务调度算法性能,文中提出一种微内核动态优先级任务调度方法。在该方法中,将智能电能表中的任务划分周期性任务和事件触发任务,引入最高优先级调度和最早截止时间调度机制,对事件触发任务分配动态优先级。同时,针对低优先级任务可能存在得不到调度的情况,采用任务补偿调度策略,确保各任务能够及时得到执行。通过案例分析验证了文中方法的有效性,进而为新一代智能电能表实时任务处理应用奠定基础。

面向运动控制的调度抖动问题的研究

通用处理器以其优异的性能已经越来越广泛地应用到实时控制系统中,但其所采用的体系结构会引起指令执行时间的不确定性,导致基于它的实时系统存在调度抖动问题.调度抖动是实时控制系统的重要性能指标之一,本文讨论了抖动测试和分析技术,并介绍了减少抖动的补偿技术.

一种不确定条件下批处理过程的鲁棒调度模型

批处理过程中存在大量的不确定因素,通常表现在参数的变化上,这使得确定性的生产调度模型难以得到令决策者满意的调度结果.为了解决这一问题,文章从鲁棒优化的角度出发,给出了鲁棒调度的新定义,其核心是在调度的可行性与最优性之间寻求均衡.介绍并提出了相关的鲁棒性指标来衡量调度的鲁棒性.并依据这种思想,针对不确定需求建立了一种新的鲁棒调度模型,该模型允许在一定程度上违背某些约束,但要求对这种违背进行补偿,规定补偿行为,并将补偿成本记入优化目标,从而实现鲁棒优化.仿真结果表明,利用该模型可以得到鲁棒性更强的调度方案,并且满足一定的最优性.

LPV动态补偿的风能转换系统变桨距控制

当风速超过额定值时,风能转换系统需要控制节距角来实现额定恒功率控制,同时控制电机电磁转矩使转速维持在其额定值以减少系统振荡.建立了风能转换系统的机理模型并得到其线性参数变化(LPV)系统模型;在多变量(MV)控制策略的基础上,设计了基于LPV模型的增益调度控制器,对节距角和电磁转矩进行动态补偿;基于dSPACE的风能转换系统硬件在回路仿真平台进行实验研究,结果表明补偿后系统的功率误差更小,电机转速及转矩的波动明显减小,体现了更好的动态性能.

工作流事务性研究综述

阐述了工作流中事务性的起源和发展,讨论了事务工作流在建模阶段将业务模型与事务性相结合所采用的主要方法,总结了事务工作流中并发控制机制和采用的各种调度算法,研究了事务工作流的错误恢复机制,概括了广泛应用的补偿机制的研究现状,论述了面向Web服务工作流事务性的特点及相关研究,并展望工作流事务性未来的研究方向。

基于OSEK标准任务调度算法的改进

基于OSEK标准的嵌入式操作系统在实时性和可靠性等方面有很高的要求,任务调度算法的好坏以及执行效率直接关系到操作系统的可靠性和实时性。通过分析OSEK标准的任务调度机制,针对其调度机制中优先级较低的任务长期不能执行等问题,提出一种补偿调度算法,在设定时间内对较低优先级任务进行补偿调度。实验验证该方法可行。

龙羊峡、刘家峡梯级水库补偿调度节能能力分析

为了分析黄河上游龙羊峡、刘家峡梯级水库补偿调度节能能力,采用黄河干流梯级水库补偿调度仿真模型,研究了2005、2015和2020不同水平年龙、刘两库补偿系统节能能力及其动态变化规律。结果显示,在2005、2015和2020不同水平年下,龙、刘两库补偿系统的节能能力分别为790.39万、809.04万t和665.46万t标煤;龙、刘两库补偿系统补偿干流梯级水库节能能力与龙羊峡水库自身节能能力变化规律相同,都是先增大后减小;而刘家峡自身节能能力变化规律随时间推移呈下降趋势。

风水储微电网优化调度策略研究

为了缓解风电因随机波动性对电网造成的冲击,增强风电的可控性,提出一种基于分频段补偿法的风水储微电网优化调度策略。该策略根据水电机组输出带宽,通过小波分解法对风电功率信号进行多尺度分解,得到水电机组和储能系统初级功率指令,再根据水机爬坡能力,对初级功率指令进行修正得到最终功率指令。基于MATLAB/Simulink平台建立了风水储微电网仿真模型,分析了所提调度策略与现有策略的控制效果,结果表明,所提调度策略能减小储能所需容量,降低储能配置成本;改善了微网内水机过渡过程,有利于微网稳定运行;提高了风电的可控性,使微网有功输出更平滑。

双离合器变速汽车坡道模糊修正换挡研究

基于自主开发的5速干式双离合器变速器(dual clutch transmission,DCT)及样车,得到了双离合器变速汽车坡道模糊修正换挡规律。首先,基于纵向车辆动力学模型,运用改进型最小二乘法对整车质量与道路坡度进行实时辨识,并利用BP神经网络对实时辨识结果进行映射求解;进而,运用模糊控制方法,制定双离合器变速汽车坡道模糊修正换挡规律;最后,通过离线仿真与硬件在环实验研究验证了坡道模糊修正策略的有效性。仿真结果表明,在坡道行驶时,开发的坡道模糊修正换挡规律能有效地解决传统二参数换挡规律引起的频繁换挡和意外换挡现象,减少DCT同步器的作动次数,提高整车的舒适性。

基于负载执行紧迫度的实时补偿任务调度策略TSCTTL

针对支持补偿性的实时任务模型,分析实时任务的系统负载执行紧迫度,进而提出基于负载执行紧迫度的实时补偿任务调度策略TSCTTL;通过实验仿真表明,依据实时任务的负载执行紧迫度来调度补偿任务,降低了系统任务的截止期错失率,并提高了系统收益。

运动控制中的调度抖动补偿方法的研究与应用

数控系统是一种典型的运动控制系统和实时应用,要求系统必须在事先设定好的时限内做出相应的响应.实时系统中存在的调度抖动会影响实时控制的精确度,抖动补偿是解决这一问题的重要手段.本文讨论了抖动的测试和补偿技术,针对当前数控系统的运动控制中任务的调度抖动的特点,提出了两种高效的抖动补偿方法,并对这两种方法的性能进行了对比分析;最后在我们开发的蓝天数控系统中对这两种补偿方法进行了实际应用,取得了较好的效果.