多故障抢修下的应急电源车优化调度

随着社会经济的持续发展和科学技术的进步,现代化的配电系统正在朝着大型化、复杂化的方向发展,虽然这可以在最大限度上满足人们生产生活需求,但同时也大大提升了配电网发生故障的概率。在配电网发生故障时,备用电源、分布式电源等都可以为故障点提供临时用电需求,但由于这些设备大都是不确定性电源,在实际使用过程中难免有些不便,而应急电源车作为一种具有机动性强、安全性高等诸多优点的设备,在现代化配电网故障抢修中所扮演的角色也越来越为重要。

含风电系统的有功和备用协调优化方法

针对风电的随机性、波动性分析应对风电功率预测误差和风电功率波动所需的备用容量,并根据风电功率预测误差概率分布和风电功率波动概率分布建立风电备用需求与风电出力之间的关系,提出了风电备用需求新模型。在此基础上,构建了含风电系统的有功和备用协调优化调度模型,将系统备用容量需求分解为快速备用和事故备用两部分,在得到机组最优出力计划的同时,实现2类备用容量在机组间的优化分配。通过对修订后的IEEE 6节点和IEEE 118节点系统进行仿真计算,验证了所提模型和方法的合理性和有效性。

含小水电群的风-水-火地区电网旋转备用协调优化策略研究

传统旋转备用计算模型已不再适用于含小水电群和风电接入的地区电网。以负荷损失较小、清洁能源利用率高、运行成本低为目标,基于最小火电燃料费用、最小期望停电成本、最小火电机组出力波动和最小主力水电弃水量函数模型,建立了考虑风-水-火协调运行的多目标旋转备用优化模型。采用引入粒子浓度认知的改进粒子群优化算法,通过仿真分析,验证了该模型的适用性和有效性。在不同策略下进行比较,该方法能在较低的失负荷概率情况下,得到较低的火电机组燃料费用;能随着小水电群和风电出力大小协调优化旋转备用容量。该模型及算法对存在相当规模小水电及风电的风-水-火地区电网制定旋转备用优化策略有参考价值。

智能电网环境下需求响应参与系统备用的风险协调优化模型

基于风险管理思想,构建了智能电网环境下紧急需求响应参与系统备用的协调优化模型。通过对备用容量配置的风险分析,运用马尔可夫链预测未来时段的系统运行状态概率,考虑事故发生后系统安全运行所付出的费用代价,实现了以概率方式对事故状态集的货币化度量,从而将事故后的风险损失引入备用优化模型。在电力市场环境下有效优化了发电侧和需求侧备用资源的配置。IEEE30节点系统算例表明,所提模型和方法有效可行。

风电运行风险与备用协调优化的调度方法

风电功率的预测误差体现了风电的随机性,风电的波动性描述了风电出力在指定时空尺度上的逐点变化特性。针对风电功率预测误差和风电功率波动所需的备用容量,通过对风电的随机性、波动性分析应对,建立风电备用需求新模型。根据风电备用需求与系统运行备用之间的关联关系,定义了风电运行风险,并在此基础上构建了风电运行风险与备用协调优化的调度模型,在模型中采用惩罚的方式对因系统为风电提供的运行备用不足所造成的失负荷成本和风能浪费成本加以考虑。通过修订后的IEEE 6节点和118节点系统算例的仿真计算,验证了模型的正确性和有效性,为更大限度、更经济、更安全的利用风电功率提供了一种决策支持。

风电动态接纳区间与备用的协调优化

针对风电的随机性、波动性,根据风电功率预测误差概率分布及功率波动概率分布与备用需求变化间的关联关系,建立并网风电的备用需求模型,定量地表示风电出力的不确定性。为解决风电消纳问题,在调度决策中,将风电视为可"主动"参与调度的电源,构建风电动态接纳区间与备用协调优化的调度模型。模型计及风电的不确定性,通过制定合理的风电并网容量区间计划和机组出力计划,在保证系统运行安全性的同时兼顾了系统运行的经济性。通过修订后的IEEE6节点、IEEE118节点算例系统的仿真计算,验证所提模型的合理性和方法的有效性。研究结果为含大规模并网风电系统最大程度地合理消纳风电提供了方法。

含多类型分布式电源的源网荷协调优化控制策略分析

为了降低规模化分布式电源接入对原电网影响,提高源网多元利用效率,文中通过分析含分布式电源的多级能源互动场景,制定主网、配网、馈线、台区多空间尺度以及短期、超短期、准实时多时间尺度互动机制,建立含大型风电厂、燃气轮机和集中式大容量储能等分布式电源的源网多元互动协调优化控制模型。该模型以有功功率波动最小、系统网损最小、经济效益最大为目标函数,并设定节点潮流、风燃出力等约束条件。以上海崇明岛为例设定源网多元智能协调优化控制应用场景,仿真验证多空间尺度的短期、超短期及准实时优化效果,为规模化分布式电源的接入提供优化控制依据。

含高比例风电的虚拟电厂多类型备用协调优化

虚拟电厂聚合多样化的分布式资源以促进可再生能源发电的消纳，将成为高比例可再生能源情景下电力系统的一类重要结构形态。为了提高虚拟电厂接纳可再生能源发电的能力，该文根据虚拟电厂的组成单元特征构建虚拟电厂源一荷一储多元备用容量体系，提出一种备用风险决策方法。利用条件风险价值（conditional value-at-risk，CVaR）度量风电出力不确定性为虚拟电厂带来的风险损失，基于成本效益分析建立考虑CVaR的多类型分布式资源的发电容量与备用容量协调优化模型。基于算例分析证明所提方法和模型的合理性与有效性。

考虑旋转备用服务的微网电源优化配置

打破微网常规运营模式,在微网电源配置时考虑微网向主网提供旋转备用辅助服务,可充分利用微网资源,提升微网的经济性。在分析微网源荷特性的基础上,提出充分利用柔性负荷调节特性提高微网的旋转备用服务能力,优化微网运行策略。构建了考虑旋转备用服务的微网成本模型和收益模型,基于微网安全运行约束,提出了以净利润最大为目标的微网电源优化配置及求解方法,并通过算例验证了配置方法的可行性。微网提供旋转备用辅助服务对改善微网经济性具有一定的工程意义。

大规模可再生能源接入下的电力系统充裕性优化(二)多等级备用的协调优化

随着间歇性可再生能源接入比例的逐步提高,系统所需备用容量也相应增加。如果仅采用旋转级备用提供系统备用容量,不仅从经济上不可行,长期维持高比例的旋转级备用容量引起的排放也违背了可再生能源发展的初衷。调节性能灵活的非旋转级备用提供备用服务,有助于提升系统充裕性,是促进高比例可再生能源消纳的重要途径。针对现有非旋转级备用优化研究的不足,首先,文中分析了市场机制下发电侧和需求侧非旋转级备用的调度模式及优化模型。然后,考虑到旋转级备用与非旋转级备用在不同充裕性事件场景下存在物理—经济特性方面的差异性及互补性,进一步提出了综合考虑旋转、非旋转备用的混合优化方法。最后,通过算例分析,验证了所提优化方法的可行性和有效性。

基于电源特性优化协调的广东电网调峰策略

针对广东电网负荷峰谷差与负荷变化率日趋增大、机组参加电网调峰压力日趋严峻的现状,从广东电网各类型电源运行特性出发,通过对典型日高峰段、低谷段以及峰谷交替时段等调峰案例的分析,提出了基于电源特性优化协调的调峰策略相关结论及建议。

计及旋转备用的电动汽车与风电/火电协调优化调度

文章首先引入带位置和尺度参数的t分布建立了风电预测误差曲线,在此基础上提出计及旋转备用的风电电动汽车协调策略,该策略能实现系统的削峰填谷和为风电预测误差提供补偿。在电网侧引入弃风惩罚和失负荷惩罚,建立了以系统运行总成本最小为目标的风电电动汽车火电经济优化模型,并给出了模型的求解方法。最后通过5机组系统进行仿真分析,结果表明电动汽车可以为风电波动提供备用,从而减轻了系统对火电机组的调节需求,减小了弃风量和失负荷量,达到经济性最优。

计及不确定性因素的分布式电源与电动汽车充电站协调优化

高渗透率分布式电源与电动汽车负荷接入配电系统给电网的安全经济运行带来了显著影响。基于这一背景,文中对传统配电系统规划模型进行改进,使其能有效应对配电系统中分布式电源与电动汽车充电站的协调优化问题。应用离散化的多状态模型表征可再生资源的不确定性,构建以系统网损最小为优化目标的协调配置模型,并使用二阶锥松弛技术对所建优化模型进行等价处理。基于IEEE 33节点配电系统,对所建模型的有效性进行验证,结果表明所提方法可有效计及可再生资源不确定性的影响,制定满足工程实际应用需求的协调优化方案。

含风储联合单元的电力系统有功和备用多目标协调优化模型

在含风储联合单元的电力系统中,为利用储能可调空间优化系统运行,提出储能在跟踪风电出力计划的同时参与备用的风储运行模式。在以场景集计及系统不确定性因素的基础上,推导出系统风险期望和风储出力偏差期望表达式,为解决系统风险、风储出力偏差和系统运行成本间的矛盾,建立以系统风险最小、风储出力偏差最小和系统运行成本最小的多目标有功与备用协调优化模型。仿真分析表明,所建模型有利于提高系统运行的经济性和可靠性,且有利于降低风储出力偏差,使风储联合单元的运行优化兼顾了系统整体的安全性和经济性。

厂用保安电源系统备用自投的改进和优化

对广东粤电靖海电厂2×600 MW机组保安电源系统二次设计的缺陷和不足进行分析和探讨,提出电气联锁和ECS逻辑相结合实现保安电源快速而正确自动投入的技术改进和优化方案,经设计院、电厂、监理以及质检等单位技术部门审核,并在1号、2号机组现场调试中验证可行后得以应用,圆满解决了存在的问题。

基于DP优化的有轨电车用燃料电池混合电源系统协调控制

为了降低有轨电车用燃料电池/锂电池混合电源系统的氢气消耗、改善燃料电池功率变化速率以及避免锂电池荷电状态(state of charge,SOC)出现积累式缺电或供电过剩,文章提出了一种基于动态规划(Dynamic Programming,DP)优化的有轨电车用燃料电池混合电源系统协调控制策略。基于燃料电池混合电源系统模型,建立燃料电池混合电源系统氢气消耗量与燃料电池功率变化率的目标函数,引入荷电状态惩罚函数以约束SOC始末值相等,通过DP全局优化寻找燃料电池与锂电池功率最佳分配序列,实现燃料电池混合电源系统协调控制。基于燃料电池混合电源仿真系统进行试验验证,结果表明:相较于有限状态机控制方法,燃料经济性提高了44.8%,燃料电池输出功率在20~60 kW的概率为64.16%,并且变化率明显改善,锂电池SOC始末值基本保持一致,验证了本文所提策略的有效性和优越性。

考虑电源灵活性与互补性的多能源电力系统互补协调分层优化调度

针对风光等不确定性电源并网后对电力系统带来不确定性的影响,并引起了大量弃风弃光弃水的问题,以提高可再生能源消纳能力为目标,提出一种考虑电源灵活性与互补性的多能源电力系统互补协调分层优化调度方法。首先,对电源的灵活性供给与灵活性需求进行量化分析;其次,从提升系统可再生能源消纳和节能的角度考虑,对系统的互补目标性、互补需求性分别进行分析;再次,基于互补指标和灵活性裕度约束,建立以可再生能源消纳量最大为目标的多能源电力系统互补协调分层优化调度模型;然后,提出基于互补性指标和各能源灵活性约束的分层求解策略;最后,基于西北某省实测数据进行实例分析,证明了所提调度方法和求解策略正确、有效。

数据中心备用电源并机控制及功率管理逻辑优化设计

对数据中心备用电源功率方案配置、并机控制及功率管理逻辑进行了优化设计,在数据中心备用电源系统项目应用后,在系统可靠性、应急响应快速性、运维便利性以及机组功率管理经济性等方面均体现出显著效果。

系统备用容量优化问题综述

从应对系统可能出现的多种容量事故角度,发电侧备用容量(reserve capacity of generation side,RCGS)与需求侧可中断负荷(interruptible load,IL)容量都可作为系统备用容量。为有效提高备用容量配置和稳定控制的经济性,以及抑制RCGS在备用容量市场上的市场力,应充分利用各类备用手段的经济互补性,从风险管理的角度对其加以协调。文中在建立市场环境下系统备用容量体系的基础上,基于风险管理与协调优化的观点,对目前系统备用容量优化方面的问题进行了综述。

基于虚拟电源配置策略的风光水火多源互补短期优化调度

大规模新能源并网构成了含多种电源的电网新结构,为了减小新能源对系统安全稳定运行产生的影响,从短期调度层面提出了一种基于虚拟电源配置方案的应对策略。该策略定义了负荷追踪度指标,通过利用电源之间的互补特性将新能源和常规电源打捆调度,使得并入电网的功率能够很好地追踪负荷变化。然后,在修正后的负荷曲线上充分发挥水电机组二次调峰的作用,得到更为平滑的剩余负荷曲线,为最终火电机组最优经济性并网提供了条件。整个模型实现了含风光水火多源混合系统短期调度计划调峰效益、经济效益和环保效益的最大化,为高效吸纳大规模新能源并网提供了一种参考方案。最后,以甘肃电网作为算例进行仿真分析,结果验证了模型的有效性。