基于模糊决策方法的含风电场电力系统机组组合

结合基于置信区间的风电功率不确定性分析方法和模糊决策方法,提出了计及风电功率预测不确定性风险的含风电场的电力系统模糊机组组合模型。该模型采用模糊决策方法实现了机组发电成本和系统失负荷风险最小的目标,解决了已有模型中未给出置信区间选取依据的不足。此外,该模型采用贴合实际的风电预测不确定模型,保证了该模型的实用性。采用混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)方法对所提出的模型进行求解。通过对含风电场的IEEE RTS 26测试系统进行仿真,验证了该模型的有效性和优越性。

应用随机生产模拟的发电系统可靠性评估方法

鉴于发电系统可靠性计算是电力系统可靠性评估中最重要的环节，提出了进行发电系统可靠性评估应同时考虑电力约束及电量约束的概念，论述了应用随机生产模拟评估方法计算发电系统可靠性的必要性及其实现过程，对发电系统可靠性的指标选取进行了讨论，介绍了发电系统可靠性软件包ＲＥＧＥＮ的功能、特点及设计思想，最后给出的某省实际系统的算例，验证了此方法的必要性和有效性。

考虑维度重要性的电力系统可靠性评估拟蒙特卡洛方法

针对拟蒙特卡洛方法在处理高维问题时其改进性的退化,提出一种基于维度重要性的电力系统可靠性评估的拟蒙特卡洛方法。首先介绍了拟蒙特卡洛方法的误差估计理论,分析了低偏差序列在维度增加时均匀性的退化现象。其次,推导了误差上界的方差分析分解形式,提出以维度重要性降序进行抽样的思路减小误差上界,并建立了量化维度重要性的数学模型。最后,建立基于维度重要性的可靠性评估的拟蒙特卡洛模型和交叉熵拟蒙特卡洛模型,并提出了评价计算值与其真值误差的精度指标。以RTS79发电系统、292机发电系统和RBTS发输电系统为例,比较了文中方法和传统方法在计算失负荷概率(LOLP)和电力不足期望值(EDNS)时的精度指标。结果表明,所提出的方法在上述两种指标的计算上都具有更高的误差精度。

计及设备寿命折损的配电变压器经济运行方式效用分析

经济运行方式是变电站中变压器损耗最小的运行方式。变电站可通过一系列开关的投切动作实现在经济运行方式下运行。值得注意的是,变电站因为减小了损耗而获得了节能效益,但也会出现投切成本,因而变电站的节电利润应是二者之差。文中对此过程中的节能效益和投切成本各自的产生原因和含义进行了分析,对二者如何计算进行了探讨,并以实例阐述了变电站获得的最终节电利润的计算过程,为变电站进行某次具体投切的效用提供了重要参考。

基于电网剖分与不确定性测度的电网灾难性事件评估

针对电网灾难性事件同时受网络结构、电气运行状态以及两者耦合引起的复杂不确定性因素影响造成的评估困难,提出一种综合考虑网络拓扑剖分和电气关系剖分的评估方法,通过拓扑结构剖分和电气关系剖分分别刻画灾难性事件发生过程中的系统固有属性和电气量的变化,揭示出灾难性事件过程中系统结构及其运行特性的规律。该方法基于不确定性理论,从元件受扰动后,系统结构状态和运行状态的不确定性出发,利用可信性测度刻画存在的不确定性以及两类不确定因素耦合产生的复杂不确定性,并以电网负荷损失期望为指标评估灾难性事件。仿真结果表明,该方法对风险最高和最低的灾难性故障的评估结果与传统方法高度一致,而对风险最高和最低之间的灾难性故障的评估结果更符合工程实际。

考虑大规模风电接入的发电机组检修计划最小失负荷期望模型

风电出力的随机性和不稳定性对系统安全带来巨大压力。针对由于风电出力的随机性可能导致系统在不合理机组检修计划下出现备用不足的情况,采用基于风电概率分布的机组检修计划最小失负荷期望模型。通过考虑发电机组随机停运下可能产生的失负荷期望值对机组检修计划进行合理优化,减小甚至消除产生失负荷的可能性,保障系统安全运行。针对所采用的机组检修计划模型,提出了新型高效0-1问题粒子群算法。在IEEERTS-96系统中的验证结果表明该模型与新型粒子群算法可行有效。

大规模风电并网的滚动备用分区分配策略

大规模风电的随机波动造成系统等值负荷的峰谷差拉大、断面潮流波动加剧,对发电调度的备用决策提出了更高要求。针对滚动调度环节,提出了大规模风电并网系统基于失负荷期望的备用风险决策模型,分析了失负荷期望与备用需求的关系。提出了系统失负荷期望为约束下的多目标备用分区分配决策模型,并采用基于模糊优化策略实现最小弃风、发电成本和分区期望失负荷率均衡等多目标的协调决策方法。由于备用容量与发电计划耦合约束的复杂性,采用改进粒子群算法对模型进行求解。最后,以IEEE 24节点系统为算例系统,对所提算法进行了验证。

考虑风电不确定性的电网备用优化决策方法研究

基于风电并网的国内外研究的基础上,主要进行了风电不确定性的电网备用优化决策方法研究。利用风电不确定性、机组强迫停运率和负荷波动三方面建立系统的不确定性模型。以最小化备用成本为目标,并分别以解析法和mentocarlo模拟法求解系统的可靠性指标作为约束条件,构建确定系统所需的最优旋转备用容量的数学模型。对接有风电场的IEEE RTS96系统仿真,反映了相同的备用需求随风速变化的趋势,并比较得出模拟法得到的备用结果比解析法大。在此基础上,该方法还可以对风速预测偏差,风电渗透功率对系统所需旋转备用的影响进行进一步分析。

电力系统短期运行充裕性评估及决策

大量随机波动性电源接入给电力系统运行充裕性带来了显著影响,如何准确评估运行充裕性以及基于运行充裕性进行调度决策是新能源电力系统运行面临的新问题。以风电为例,同时考虑来自电源和负荷的双侧随机因素,将传统可靠性指标改进推广到短期运行充裕性评估中,并在此基础上提出了一个新的充裕性指标,对指标的数学含义和计算方法进行了讨论。以含风电电力系统的机组组合为例,研究所提指标在短期运行充裕性决策中的应用。算例首先对RBTS系统进行了运行充裕性评估,其次给出了所提充裕性指标约束下的机组组合方案。结果表明,所提指标能够更准确地刻画随机因素对系统运行充裕性的影响,基于充裕性指标的机组组合决策能够给出不同充裕性水平下的机组启停方案和出力计划以及对应的系统充裕性量化值。研究成果为随机波动性电源大规模接入电力系统的短期运行充裕性问题提供了一套评估指标和评估方法。

电力系统运行可靠性分析与评估

随着人们生活质量的不断提升,人们越来越关注电能质量对生活的影响。而电力系统可靠性分析便是衡量电能质量的一个关键性指标。在日常生活中,由于用户负荷需求的弊端改变以及电力设备可能发生的随机故障,使得电力系统运行具有很强的随机性。本文对IEEE-RTS系统机组九种类型共32台发电机的可靠性进行了分析计算,通过分析不同情况下机组可能发生的故障情况及其概率,以及故障所带来的停电量和损失,分别求出其系统的失负荷概率LOLP、期望失电量EENS和停电损失。对系统的可靠性进行了相对客观的评价,为电力系统的规划和运行具有指导性建议。

On reliability optimization for power generation systems

The reliability level of a power generation system is an important problem which is concerned by both electricity producers and electricity consumers. Why？ It is known that the high reliability level may result in additional utility cost, and the low reliability level may result in additional consumer＇s cost, so the optimum reliability level should be determined such that the total cost can reach its minimum. Four optimization models for power generation system reliability are constructed, and the proven efficient solutions for these models are also given.

风电不确定性对电力系统可靠性的影响

基于风电的不确定性,引入可靠性指标失负荷期望值,建立了基于等效发电容量水平概率分布估算的LOLE模型,研究了风电不确定性对电力系统可靠性的影响,并通过算例对其影响进行了模拟。