基于峰谷时段模糊识别模型的梯级水电站负荷联合调度方法

梯级水电站开展负荷有效调度对于提高水电站的供电能力具有重要作用。为了最大程度发挥出梯级水电站的优势,实现对其优化调度并保证稳定运行,研究以提高联合调度效益和峰谷调节能力为目标,通过协调不同水电站之间的发电量、出力调整以及蓄水量等多种参数,再结合各个水电站之间的相互影响和依赖关系等因素,以整体性能优化为目标,协调梯级水电站的运行计划和调度策略,使梯级水电站达到更高效、经济且稳定可靠的电力供应。还在引入模糊半梯形隶属度函数的基础上,利用模糊识别模型划分出峰谷时段,分别以发电效益最高、电网余荷均方差最小为目标函数,利用差分进化算法求解约束条件下满足目标函数的最优解,最终得到了梯级水电站的负荷联合调度方案。实验结果表明:在应用该方法后,可以使电网余荷均方差更小,发电总效益也得到显著提高,说明该方法的联合调度效果更优。

计及碳交易和调峰灵活性的多场景热电负荷优化分配

面向提高机组调峰灵活性和降低碳排放需求,建立热电联产机组收益和负荷优化分配模型,得到机组热电负荷分配策略、收益及碳排放分布特性。选取两台350 MW机组4种运行场景,采用进化算法EA,以机组总体收益最大和碳排放最低为目标进行热电负荷优化分配,得到了4种运行场景收益情况以及原因;定义了两台机组热电负荷分配不均数,同时研究了热电负荷分配不均数在4种场景下对机组总收益的影响。为热电联产机组的高效低碳负荷优化分配和灵活运行提供参考。

碳交易机制下含碳捕集设备虚拟电厂经济调度

为解决碳交易市场开放后火电机组排放成本过高的问题,提出一种考虑碳交易机制由碳捕集机组、风、光、储能多个电源与柔性负荷聚合而成的虚拟电厂经济调度模型。计及碳交易机制,综合考虑源-荷两侧对碳减排的作用,以虚拟电厂净利润最大为目标制定调度计划。首先将碳捕集系统中CO_(2)变化量以碳捕集系统的溶液变化量表示,建立灵活运行碳捕集系统数学模型;其次为充分挖掘柔性负荷削峰填谷以及碳减排的潜力,采用价格需求弹性矩阵对负荷进行优化;最后使用Matlab中YALMIP与CPLEX对构建的经济调度模型进行仿真求解。仿真结果表明,建立的虚拟电厂经济调度模型可实现最优运行,优化后的负荷在降低用户购能成本的同时降低了系统碳排放,验证了碳捕集系统辅助火电机组调节的能力。

不同调峰深度下火电机组的环境经济调度优化

在双碳目标背景下,为实现电网调峰以消纳更多新能源以及传统火电的节能减排需求,该文建立配合储能系统及大规模风电并网的不同调峰深度下火电机组环境经济调度模型,分析火电机组的调峰能力以及不同调峰深度下机组的煤耗特性和CO_(2)排污特性的变化;提出一种不同调峰深度下的惩罚因子,将多目标环境经济调度转化为单目标优化,并给出一种改进的灰狼算法以求解模型。与原始灰狼算法和粒子群算法相比,该文提出的算法具有更好的优化性能。算例结果表明:在RPR和DPR调峰阶段,系统煤耗成本和CO_(2)排放量随调峰深度增加而减小;在DPRO调峰阶段,CO_(2)排放量随调峰深度增加而增加。储能系统发挥了削峰填谷的作用,大幅减小弃风,降低了系统运行的总成本。

计及峰谷平滑效益的需求响应和电池储能系统调度联合优化策略

现有需求响应决策未考虑储能调度等影响因素,电池储能运营商基于固定需求响应结果进行储能调度决策,联合优化结果难以使系统获得最优综合效益。为此,建立了需求响应和电池储能系统调度联合优化机制以及基于联合优化策略的需求响应和电池储能系统调度决策模型。采用基于离散参数规划的线性优化策略,以等步长形式迭代求解非线性优化模型的最优分时电价和最优储能调度策略;建立基于联合优化策略的峰谷平滑效益模型,用于评估电力系统削峰填谷的单位成本。算例分析结果表明,所提需求响应和电池储能调度联合优化策略能有效削峰填谷并提高系统整体的经济性。

负荷聚合商参与调峰市场调度权综合评价模型研究

用户侧可调节负荷参与调峰市场的发展前景广阔,为保证调峰市场负荷聚合商公平竞争,建立了负荷聚合商参与日前调峰市场的调度权综合评价模型。首先针对不同负荷聚合商的响应调峰特性,基于负荷聚合商的申报信息以及历史响应情况,从技术类、经济类、社会类、自然环境类4个方面建立负荷聚合商的指标体系;然后基于熵权法和TOPSIS法构建综合评价模型,对负荷聚合商进行排序,确定不同负荷聚合商的调度权;最后对某地区负荷聚合商进行实例验证,结果表明所提方法能确定参与调峰市场的负荷聚合商类别和优先调度权。

考虑特高压送风电的湖北电网调峰方案

以特高压送风电情况下湖北电网的电力电量消纳为背景,基于模糊分时段负荷预测和改进小生境遗传算法,对2015年丰大方式下湖北电网的调峰方案进行了研究。建立了以有功损耗最小为目标,计及机组爬坡速率约束以及系统安全约束的优化调度模型,制定了特高压送不同风电比例情况下湖北电网的调峰方案。仿真结果表明,2015年丰大方式下,特高压送风电时,湖北电网调峰能力不足,需要特高压参与调峰。采用所提方法制定的调峰方案与传统方法相比,在确保系统安全运行的前提下,充分利用了火电及抽水蓄能机组的调节能力,有效减少了网损。

电力市场高峰时段可中断负荷优化购买模型

可中断负荷是需求侧参与初期电力市场运行的主要方式。文中探讨了电力市场初期实施可中断负荷管理的市场运作方法,提出一种与高峰有功调度相结合的购买可中断负荷的优化模型,模型以网损最小为目标,不仅考虑可中断负荷自身特性对购买方案的影响,还考虑了不同地理位置的负荷中断对网损的影响,模型采用排队法求解。通过IEEE30节点算例表明,所建模型能够适应电力市场初期可中断负荷参与电网高峰调度的需要。

水电—风电系统日间联合调峰运行策略

为充分利用水电的储能能力以平抑风电出力在负荷高峰时段的日间波动性,提出了在冬季枯水期水电—风电系统日间联合调峰运行策略。该策略以月度为决策周期、以周为时间间隔进行滚动决策,在充分考虑风电不确定性风险、调度人员风险态度、新运行信息的基础上,确定水电—风电联合系统在负荷曲线上的运行位置及有效调峰容量,从而为调度决策提供参考。理论分析和算例表明,在冬季枯水期,联合运行不仅可以平抑风电出力在负荷高峰时段的日间波动性,还可以充分利用水电的闲置容量和风电电量进行调峰,提高系统的调峰能力。

基于情景分析法风电场中储能系统经济调度

为保证电网安全、稳定、经济运行,储能系统在电力系统中得到了广泛应用,通过调控其功率及运行状态,可提高电网各个环节的灵活性,实现电网经济调度。本文首先综合考虑储能系统功率、容量、状态维持时间、爬坡速率等约束条件及风力发电机组出力、开停机时间等约束条件,建立储能系统的稳态模型与机组组合调度模型,并对风电出力进行预测,采用情景分析方法,以电力系统中总发电成本最小为优化目标,实现风电上网情况下含规模化储能系统电网经济有效运行。并通过实际算例分析储能系统对风电机组开停机、出力的影响及储能对接纳风电的作用,达到平衡风力发电机组承担负荷分布、降低发电成本的目标。

锌空气燃料电池在电力系统调峰中的应用

介绍了一种特殊结构的锌空气电池。空气极是拼接而成的,面积可达到5 m2;单电池是没有密封部件的开放结构,方便燃料锌和生成物氧化锌的更换;单电池输出功率5 kW,大大减少了组成电站的电池个数。该电站在电网负荷高时通过电池组向电网送电,在用电低谷时电解氧化锌蓄能填谷,能量转换效率为42％～52％,且转换效率与电站规模无关,无污染,无噪声。

利用风蓄联合削峰的电力系统经济调度

风电出力具有波动性和反调峰特性,大规模风电接入电网间接拉大了负荷的峰谷差,使火电机组频繁启停,系统运行成本增大。抽水蓄能电站因其良好的储能能力以及调度的高度灵活性往往作为系统的调峰电源。将二者结合,提出了风蓄联合系统削峰的调度策略,利用抽水蓄能的储能环节将风电出力时空平移,使原本波动无序的风电成为稳定可调度的电源,具备削峰填谷的能力,平滑净负荷曲线。建模引入最大化风蓄联合出力的目标函数,不仅减少了火电出力的燃煤耗费,而且避免了弃风的遗憾,充分发挥了风蓄节能环保的优势。算例分析验证了所提模型的可行性和有效性。

计及抽蓄电站调峰运行的水火电优化调度

抽水蓄能电站具有优良的调峰填谷能力,能减少火电机组的调峰压力,增强整个电网的调峰能力。首先,将抽水蓄能电站抽水机组消耗的有功假设成电网中的"可中断负荷",修正了总负荷水平方差的表达式,建立计及抽蓄电站调峰运行的水火电优化调度模型。之后,通过AMPL平台调用高效商业求解器IPOPT对其进行求解。基于湖南黑麋峰抽水蓄能电站的实际数据,选择丰水期典型日的计划负荷曲线进行数值仿真,比较调度前后火电机组与抽水蓄能电站的出力、火电机组深度调峰与启停调峰次数以及弃水调峰电量,验证了该模型在提高电网调峰能力方面的有效性。

高峰运行模式下动态优化调度的网损修正

电网高峰运行模式下在优化调度时进行网损修正,这不单纯是一个经济分配问题。高峰时供求矛盾尖锐,通过网损修正降低网损,还有助于缓解供求矛盾,缓和拥塞线路的潮流。对电网高峰运行模式在地域分布方面的特征进行的分析表明,发电机组的网损修正系数宜逐时段加以更新。文中给出了用潮流法逐时段更新网损修正系数的简捷算法。

高峰期网络受阻约束调度的可中断负荷优化模型

结合初期电力市场特点,从高峰期有功调度出发,提出了一种综合考虑电源侧、电网侧和需求侧多个约束的可中断负荷的优化调度模型.模型除侧重考虑网络阻断容量约束外,还考虑了可中断负荷提前通知时间、中断负荷持续时间、中断负荷位置对网损的影响.采用离散二进制粒子群优化(BPSO)与内点法相结合的方法求解优化问题.算例结果表明,该模型能够适应电力市场初期可中断负荷参与电网高峰期网络受阻约束调度的需要.

电力高峰时段电动汽车负荷优化调度

规模化电动汽车作为一类特殊负荷,在负荷高峰时段可以接受调控指令成为缓解短时电力缺口的有效手段。电动汽车负荷对调度指令的响应受到其车辆类型、出行规律和激励政策等多因素的影响。首先对各类型电动汽车在电力负荷高峰时段出行规律和负荷规模进行分析,提出单组电动汽车负荷受控功率转移模型,在假设的运营条件下,兼顾电网、充电设施经营者和电动汽车车主等调度参与方整体利益,建立多目标高峰调度优化模型,并引入NSGA-II算法进行求解。仿真结果表明,对规模电动汽车的合理调控,可以在不同高峰时段以较小成本有效减少高峰负荷。

考虑一次调频能力的火电机组负荷优化分配

机组调峰深度与调峰能力在一定程度上不可兼得,为使电力系统运行经济的同时具备足够的调峰裕度,提出了考虑一次调频能力的机组负荷优化分配模型,引入新型正弦余弦算法(sine cosine algorithm,SCA)求解。以某电厂4台机组为例验证模型的有效性,分别采用SCA和遗传算法(genetic algorithm, GA)寻优计算并与自动发电控制(automatic generation control,AGC)指令对比,结果表明SCA的最优解比GA精度更高,而且新模型既能保证足够的一次调频备用容量又有更高经济性。通过仿真得出不同负荷率最优经济成本与一次调频备用容量的关系曲线,总结了此规律对负荷优化分配的指导意义。最后仿真研究低负荷率时的负荷分配,结果表明模型会优先选取经济性较好的机组进行深度调峰以保证整体最佳经济性。

基于调度“三公”的浙江电力调峰交易市场模型

针对当前电力调峰困难,调峰调度优化和公平性不足的问题,提出调度"三公"模式下的调峰交易市场模型.所提出的交易模型包含2个关键部分:1)在"三公"调度相关规则的基础上,从公平角度建立了不同负荷水平下发电机组的调峰义务分摊模型,确定调峰交易的产权基础.2)结合现行运行规定,建立满足负备用需求的低谷调停及成本分摊模型、可提升系统负荷率的优化调停交易模型和日前调峰交易模型.所提出的调峰交易市场模型较好地解决当前燃煤机组调停与深度调峰激励不足和成本无法得到补偿的问题.基于浙江电网的实际算例验证提出的模型可以适应市场出清面临的计算问题,表明了实用性.

三峡电力系统调峰问题的研究

建立了三峡电力系统短期优化调度模型,采用全局优化的方法,研究了三峡电力系统的调峰问题,分析了电力市场环境下采用竞价模式对于三峡电力系统调峰问题的影响。2005年的模拟计算结果证明了该模型和算法对研究特大型系统的调峰问题的有效性。

协调联络线与区域电网攀峰的互联电网有功调度

互联电网的调峰调频问题与联络线调整密切相关。在攀峰过程中,如何防止互联电网支援产生对联络线的冲击以及如何解困自动发电控制(AGC)机组的闭锁问题是互联电网高峰有功调度的关键问题。就此问题建立了互联电网攀峰协调优化调度模型。在高峰起始时段通过源流路径电气剖分技术确定联络线送、受端电网中与联络线关联的机组集合,并通过对联络线送、受端电网中的其他NON-AGC机组调节余量检验,将NON-AGC机组分为调节余量匮乏和充裕机组集合。在攀峰过程中,优先部署联络线关联机组集合以维持联络线计划功率,同时,并行协调送、受端电网中NON-AGC机组与AGC机组、NON-AGC机组集合内部的调节余量匮乏与充裕机组,从而可实现各区域电网自筹攀峰与维持联络线计划功率的目的。算例分析表明了该模型的可行性。