考虑备用需求曲线的多时间尺度市场出清模型

随着“双碳”目标的推进,大量新能源接入使得系统电力平衡面临新的挑战,在此背景下,考虑经济性和可靠性的系统备用留取方法的相关研究受到广泛关注。为此,构建考虑备用需求曲线的多时间尺度出清模型,使得备用出清结果兼顾经济性和可靠性。在此基础上,计及多元、多时间尺度的备用资源,通过备用资源之间的协调互动,使备用供给曲线动态变化,实现备用在多时间尺度下的供需平衡。算例结果表明,所提出的模型实现了备用的合理配置,提高了系统运行经济性和安全可靠性。

电力市场中的备用需求和备用调度

文章对两种确定备用需求容量的方法 ,即确定性方法和概率性方法进行了介绍 ,并对两种方法进行了分析比较。概率性方法能更好地反映系统的可靠性 ,确定更为合理的备用容量。综述了电力市场下几种确定备用需求的概率性方法 ,提出了一种以用户要求作为可靠性风险指标的确定备用容量的方法 ,并对负荷的不确定性以及最优化备用需求可能带来的新的策略竞价等问题进行了探讨。

基于精细化备用需求评估和跨省区备用均衡的大电网优化调度模型

随着特高压直流输电和可再生能源基地的快速发展,亟需考虑新能源发电预测误差对备用需求的影响,并完善备用资源的跨省区共享机制。应用数学形态学算法对电网净负荷预测误差样本进行了多时间尺度分解,利用AP(affinity propagation)聚类算法对预测进行了场景分类和匹配,提出了考虑新能源发电预测误差的分级备用需求精细化评估方法。在此基础上,以电网发电成本和备用资源购买费用最小为目标函数,建立了计及调频和备用资源跨省区支援的有功调度优化模型,考虑了发电资源的多级备用能力、直流联络通道参与调频和备用支援等因素。最后通过算例分析验证了所提算法和模型的有效性。

应对风电功率爬坡事件备用需求分析和预防控制

针对风电功率爬坡事件会严重影响系统有功平衡,甚至导致频率越限或失负荷等问题,提出一种应对风电功率爬坡事件的备用需求分析方法和预防控制策略。首先,基于序列运算理论将爬坡事件在时序上的概率预测结果转化为各时间断面上爬坡量的概率分布,并在此基础上结合风险可接受程度对系统备用需求进行了分析。然后,提出一种应对爬坡事件的预防控制策略,过程中不断根据最新的爬坡事件预测信息对调度计划进行调整,调整量包括风电场减载量、常规机组计划出力和备用容量。以含风电场的IEEE-RTS24为例对所提模型进行了仿真验证,结果表明该方法可对爬坡事件作用下系统运行风险进行准确评估,并可将风险控制在可接受范围内。

考虑动态备用需求曲线的电能量-备用耦合出清模型

电力市场中,价格帽等原因会导致缺失收入(missing money)和发电容量充裕度不足等问题。以美国得克萨斯州为代表的备用需求曲线是国外电力市场解决此问题的成熟方法之一,但得克萨斯州的曲线是相对静态的曲线,且备用价格增量推导原理未明确公开。为此,文中通过考虑可再生能源、负荷预测的不确定性,以及不同品种的备用产品,制定动态备用需求曲线。基于电能量-备用耦合现货出清模型,推导了考虑备用需求曲线的现货价格公式,并分析了国外现有机制忽略的备用价格增量高阶项问题,并通过中国华东某省数据进行验证。结果表明,备用需求曲线可以体现稀缺定价,通过备用价格增量动态反映可再生能源、负荷等波动下的系统实时容量充裕度情况。通过稀缺定价机制可以合理提高电厂收入,有利于保障系统充裕度。

电力市场中的备用需求和备用调度

确定性方法和概率性方法是 2种不同的确定备用需求容量的方法 ,2种方法相比 ,概率性方法能够更好地反映系统的可靠性 ,确定的备用容量更为合理。在分析概率性方法的基本原理的基础上 ,结合电力市场对几种确定备用需求的概率性方法 ,进一步提出了一种以用户要求作为可靠性风险指标的确定备用容量的方法。对于最优化备用需求所带来的新的策略竞价问题 。

基于电力不足概率的互联系统备用量需求研究

基于传统的发电系统停运模型,考虑系统负荷水平、联络线容量、联络线强迫停运率等因素,提出采用二维概率阵列法计算电力不足概率(loss of load probability,LOLP)并推导互联系统的备用需求模型。采用IEEE30节点进行仿真计算,验证备用需求模型确定互联系统备用容量方法的可行性。

考虑未来碳排放交易的需求侧备用竞价与调度模式设计

基于需求响应,对碳排放交易制度下需求侧备用的竞价和调度模式进行了探讨。提出了未来电力输送的过程还将是碳汇流的观点,并据此分析了基于碳交易的需求侧备用交易原理;其次根据可调度负荷、电动汽车和微网等需求侧备用资源的性质,分别建立了考虑碳交易机会成本的竞价模型;然后建立了包括碳汇流通和需求侧备用调度在内的日前调度框架,给出了碳排放约束下优化调度的混合整数规划模型,并利用算例介绍了其应用和效益。

能源互联背景下山东电网备用容量需求分析

风电、光伏发电是清洁能源的重要组成部分,也是构建全球能源互联网的主导能源。提出一种含风电和光伏发电的备用容量需求确定方法。在此基础上,结合山东省年度风、光资源及负荷特征,基于各季节典型日风电、光伏出力及负荷特性分析,得出远景年山东电网考虑风电、光伏接入的备用容量需求。分析结果对合理安排山东电网备用容量,提高电网运行可靠性具有重要意义。

含风电电力系统日前备用动态评估与优化

随着风电并网规模的日益增加,风电功率的不确定性使得传统确定性备用评估方法已不再适用,系统需要预留合理有效的备用容量以确保系统安全稳定运行。对此,提出备用需求动态评估模型,该模型以风电功率预测和负荷预测的历史数据为基础,把无效向上/向下备用容量、切负荷量和弃风量期望作为评价指标,实现动态评估不同调度时段下受系统不确定性影响的备用需求。而后建立了基于备用需求动态评估的日前优化调度模型,通过4种期望之间的博弈使得系统既不过多预留备用造成浪费,也不因备用预留不足而导致切负荷和弃风。算例分析验证了所提模型的有效性,可为含风电接入系统的运行提供借鉴。

备用市场机制研究与实践综述

随着电力系统中风电、光伏发电等可再生能源的比例不断增加,用以保证电力系统安全可靠运行的备用服务在技术上与经济性上的重要性不断凸显。特别地,备用市场与电能量市场耦合密切,关于备用市场的研究无论是对于我国现行电力现货市场的建设还是未来辅助服务市场体系的完善都具有重要意义。文章调研了国际上实际运行区域电力市场对备用的分类,从电能量与备用的优化协调机制、备用需求确定方法、备用可调用性与备用分区问题等角度对当前主要的研究成果进行了综述,总结了当前研究的未尽之处,同时对未来的研究方向进行了展望,为我国备用市场的建设提供了建议。

风电场储能容量优化的频谱分析方法

风电固有的间歇性和波动性,给电力系统调度带来诸多问题。为了减小系统调节压力,提出一种基于频谱分析的风电场储能系统容量优化方法。该方法利用离散傅里叶变换（discrete Fourier transform,DFT）对风电场输出功率偏差进行频谱分析,得到风电场对各类时间响应的控制需求量,以采取不同的控制机制以补偿功率偏差。基于频谱分析结果,最终确定储能系统容量和储能补偿后的系统备用需求。计算结果表明,所提方法能够以较小的储能容量将风电预测均方根误差由10.2466%降低至0.3935%~2.5360%,大幅减小了系统备用容量需求,缓解了备用机组的负担,提高了电网对风电的接纳能力。

考虑可再生能源消纳的火电机组市场力评估

随着可再生能源并网比例的不断提升,实现其全额消纳会对火电机组的市场机会产生越来越大的冲击。针对这一现象,提出了火电机组综合市场力评估方法。考虑可再生能源发电并网下火电机组备用作用的强化,对传统市场力指标——Lerner指数进行修正,建立了反映火电机组在电量市场与备用市场综合市场力的改进Lerner指标;同时计及风电出力的不确定性,采用正态分布与拉普拉斯分布的联合概率密度函数更好地反映风电预测误差的尖峰厚尾特性,完善了备用需求的表达;以电量完全竞争作为假设前提,采用电量—备用联合优化模型模拟电力市场交易,进而完成对火电机组综合市场力的准确度量。以10机系统为例进行仿真计算,验证了改进指标的有效性并分析风电渗透率、风电预测精度等因素变化对火电机组综合市场力的影响。

计及柔性负荷的高比例风光渗透下配电网孤岛划分策略

含分布式电源(DG)的配电网孤岛运行时存在电源出力不确定及负荷波动等问题,为确保孤岛能稳定可靠地供电,文中提出计及孤岛备用需求并充分发挥柔性负荷调控能力的动态孤岛划分策略。首先,建立考虑风电、光伏不确定性的预测误差模型,使用深度优先搜索算法得到各时段最大供电范围,采用机会约束规划来处理模型中的随机变量并根据最大供电范围得到各时段的孤岛备用需求。然后,通过改进的粒子群优化(PSO)算法充分发挥柔性负荷的调控能力,以故障恢复期间等效恢复价值最大为目标,得到在各置信水平下满足备用需求的最优孤岛划分结果。最后,以修改后的IEEE 33节点系统为例,验证了所提策略在确保孤岛可靠性的同时可有效增加孤岛价值。

规模风电接入对云南电网系统运行影响分析

大容量风电场接入系统后,由于其具有波动性、间歇性和随机性,会对电网运行造成影响。本文对2020年风电接入云南电网后,系统的调峰需求、备用需求、调频需求以及运行方式影响等方面进行分析。

含海上风储联合发电系统的韧性调度策略

为应对台风诱发的海上风电机组高风停机(high wind-speed shutdown, HWSS)事件,提出了一种含风储联合发电系统的多时间尺度协调调度方法。首先,基于历史和即时信息进行台风全生命周期模拟,得到强度时变的台风轨迹集合;基于台风轨迹和风电出力曲线,进一步计算该台风轨迹集合下风电场的可用出力,并纳入所提出的模糊集合中。其次,考虑风电出力波动对各类型备用需求的影响,提出了多类型备用需求的次小时级调度框架,以避免机组小时阶跃变化造成调度方法不可行的风险。然后,在此基础上,通过确定性转化形成可求解的混合整数线性规划问题。最后,在增加了2个海上风电场的IEEE-RTS系统上进行了仿真实验。实验结果表明,所提出的调度策略能够在台风极端天气下,充分利用风储联合发电系统的灵活性,通过预调度提升系统韧性。

通信枢纽楼能耗运行分析研究

如何在业务量不断增加,电源容量无法扩容的情况下,更好地解决供电能力紧张、机房装机位不足、机房散热等问题,是本论文的研究意义所在。本文通过对S省通信枢纽楼能耗运行分析,给出以上难点的合理化建议和建设指导原则。