基于网侧资源协调的自储能柔性互联配电系统日前-日内优化

为优化储能型智能软开关(E-SOP)、传统网侧调控设备的运行策略,提升高渗透率光伏配电网运行水平,提出了基于网侧资源协调的自储能柔性互联配电系统日前-日内优化模型。首先,提出了“源网荷储”下多种网侧资源协调利用的多时间尺度优化控制架构;其次,在日前阶段构建计及有载调压变压器、无功补偿装置、联络开关、E-SOP和柔性负荷的长时间有功-无功联合优化模型,在日内阶段建立多目标滚动优化模型,并采用线性化方法将模型转换为混合整数线性规划模型;然后,基于KL散度构建源荷不确定性模糊集,给出日前两阶段分布鲁棒优化模型转化过程和基于列与约束生成算法的求解方法;最后,算例仿真验证所提方法的有效性。

基于风光场景生成的综合能源系统日前-日内优化调度

为了降低风光不确定性对综合能源系统的影响,提出日前-日内优化调度。首先,基于蒙特卡洛抽样方法生成并削减日前与日内优化调度光伏、风电场景。接着,日前优化调度以运行成本最低为目标函数,引入分时电价与分时热价并构建4种情形,对4种情形的运行成本及用能进行分析。然后,缩小时间尺度进行日内优化调度,以运行成本最低与调度调整成本最低构建多目标优化模型。最后,在Matlab中通过cplex求解器对所提模型求解,验证所提模型的准确性与方法的有效性,结果表明所提策略可以有效提高可再生能源的消纳,降低系统运行成本。

能源互联网典型夏日日内优化调度控制策略

随着能源互联网技术的发展,对能源互联网的优化调度已经成为能源互联网研究的关键问题。提出了以热定电和以电定热的能源互联网运行策略,以成本和风险最低为优化目标,根据能源互联网内的不同的发电单元和负荷特性,将能源互联网优化调度中的典型夏日分为白天和夜间,分别进行调控。采用北京某能源互联网园区的运行参数与数据,在Matlab上进行算例仿真,仿真结果验证了调度策略的有效性。

面向两个细则考核的风-储场站日前-日内两阶段功率优化上报策略

针对两个细则考核风功率上报准确率的问题,提出一种可有效降低风-储场站风险考核电量的日前-日内两阶段功率优化上报策略。首先,提出面向两个细则的风-储场站日前-日内功率协同上报框架;然后,以期望考核电量最小化为目标,建立计及储能调节的日前-日内两阶段风-储功率优化上报模型,模型中,日前、日内风功率场景集通过基于预测误差分箱的Cornish-Fisher级数与Cholesky分解法生成;最后,针对模型的多重非线性特征与不同时间尺度的求解效率要求,制定基于小步长线性化迭代的求解算法。算例仿真结果表明,相较其余上报策略与求解算法,该文提出的日前-日内协同上报策略及相应算法有效地提升了上报准确率及求解性能。

计及碳排放的综合能源配网日前与日内多时间尺度优化调度

为了降低碳排放量,提高新能源的消纳能力,考虑可削减、可转移、可替代3种需求侧响应负荷,计及碳交易机制,构建以碳排放量最少、综合运行成本最低、弃风弃光量最少、网络损耗最低为综合优化目标的风-光-电-气-储综合能源配网系统日前优化调度模型。以风电、光伏发电预测误差波动最小为日内优化调度优化目标,采用模型预测控制理论对风电、光伏的预测误差量进行反馈矫正,构建综合能源配网系统日内滚动优化调度模型。在修正的33节点配电网和20节点配气网组成的配网系统上进行仿真实验,验证了所提模型能够有效地降低碳排放量,提高风电、光伏的消纳能力,平滑负荷曲线,降低系统的综合运行费用。

考虑电动汽车的售电公司日前-日内调度

为充分发挥电动汽车的调度潜力、提高售电公司参与电力市场的竞争力,提出一种考虑电动汽车的售电公司日前-日内优化调度模型。在日前阶段,考虑价格型需求响应方式,售电公司通过购售电价促进电动汽车进行有序充放。售电公司和电动汽车之间构成主从博弈关系。在日内阶段,售电公司采用日内滚动优化方式,对日前计划进行修正,考虑激励型需求响应方式调动电动汽车的灵活性。同时,该模型采用多场景分析法,以考虑风电和负荷预测的不确定性。算例分析结果表明,采用所提出的方法能有效降低售电公司购电成本及电动汽车用电成本,充分发挥电动汽车的调度潜力,降低不平衡成本、弃风率和可中断负荷调用,实现售电公司和电动汽车用户的“双赢”。

基于鲁棒后悔度的含风电日前和日内市场两阶段出清优化

由于风电的不确定性,含有风电较多的系统将引入日内市场,以减小实时市场的功率偏差,提高系统运行的经济性和稳定性。文中利用区间模型表示风电出力的不确定性,在日前市场中考虑日内市场风电偏差功率的不确定性,建立日前市场和模拟日内市场联合优化模型;在各个日内市场考虑对应实时市场风电偏差功率的不确定性,建立各日内市场和模拟实时市场联合优化模型。在日前市场和日内市场中考虑购电决策者的后悔心理,以鲁棒后悔度最小为目标,实现分阶段不同时间尺度购电出清优化,提高日前市场和日内市场购电方案的经济性和鲁棒性。最后,基于一个具体算例对优化模型和结果进行详细的分析,体现了两阶段优化出清方法的可行性和优越性。

考虑灵活性供需鲁棒平衡的两阶段配电网日内分布式优化调度

大规模分布式光伏等分布式电源接入电网增大了配电网对调度灵活性的需求及传统集中调控模式的难度。为此,提出一种考虑配电网灵活性供需鲁棒平衡的两阶段日内分布式优化调度方法。第1阶段,考虑净负荷不确定性与配电网灵活性供给能力,提出分布式电源集群的灵活性供需鲁棒平衡指标,并结合模块度指标建立了配电网分布式电源集群划分模型;第2阶段,根据配电网分布式电源集群划分结果,建立适用于分布式电源集群的日内分布式优化调度模型,并采用同步型交替方向乘子法进行了求解。最后,以IEEE 33节点系统为例验证了所提方法的有效性。

基于系统调度成本和储能经济收益规划的“源-网-储”协同互动优化调度策略

新能源和储能积极参与调度,对于降低配网运行成本、提高新能源消纳能力具有重要意义。建立了基于多目标函数的“源-网-储”协同互动模型,对含有分布式新能源与储能的配电网进行优化调度分析。首先基于风电和光伏的出力曲线特性,纳入了储能元件的荷电状态约束和运行经济成本、利润;随后采用加权求和的方式将多个目标函数汇总,获得了配网日内调度的优化策略。仿真结果表明,通过将分布式新能源和储能系统接入配电网、参与日内调度过程,可以显著降低峰时系统负荷压力,提升系统对新能源消纳的效果,同时可以减少配网日内调度运行成本,并获得一定的储能经济收益。

基于模型预测控制的风光储综合能源系统优化调度

由于风光及用户侧的不确定性,采用传统的优化调度响应不及时会导致日内的供需不平衡。为此,构建一种含风机、光伏、蓄电池和光热的风光储综合能源系统,充分利用可再生能源,并在日前调度的基础上,基于模型预测控制算法并结合能源系统的状态空间方程,建立日内滚动优化数学模型;在Matlab平台上进行典型日的算例仿真,分析系统各设备的功率输出及供能情况,仿真结果显示:在3种典型日下该系统日运行费用较日前分别减少12.3%、7.4%、11.3%,且供电、热不平衡率均有所下降,提高了供能系统运行的经济性和可靠性。

风-光-蓄联合系统日内日间优化调度研究

随着新能源发电装机容量的持续增长,大规模的风电、光伏并入电力系统,但由于风电、光伏受自然因素等影响,其出力呈现出较大的波动性。为解决大规模风光并网给电力系统造成的波动,考虑为系统配置运行灵活的抽水蓄能电站,配合系统出力,建立了以系统出力特性与系统负荷特性吻合、效益最大化的模型,采用遗传算法分别对系统日内、日间及日内日间结合的联合优化调度计算。算例验证了模型的有效性,风-光-蓄联合系统进行优化调度可有效避免弃风现象,使得系统效益得到大幅提升。

考虑平抑电网峰谷的综合能源园区系统优化研究

综合能源系统与上级电网进行能量交互用以满足系统内的负荷需求,但系统的用能特性也加剧了电网的峰谷现象。为发挥综合能源系统的调峰作用,引入分时电价调节策略,用来优化设备在不同时段下的出力,满足系统经济高效运行,同时又能缓解电网的峰谷矛盾。构建了园区系统的优化调度模型并进行求解,得到的结果对综合能源系统的最优化运行具有指导意义。同时,为了比较不同求解方法之间的异同点,分别采用混合整数规划法和粒子群算法进行求解,得到了不同方法之间的差异,可对未来的研究提供参考。

基于模型预测控制算法的配电网源荷跟踪技术

随着大量分布式能源接入配电网,功率波动的随机性对新能源消纳能力以及设备的利用率都产生了严重的影响。本文充分利用负荷侧功率的可调节特性,对馈线首端电压进行调节,使负荷功率能够跟踪新能源出力,实现对配电网公共连接点功率的平抑。为保证在配电网经济运行的基础上有效平抑波动性,并消除新能源随机性对控制效果的影响,本文建立了基于日内优化-实时控制框架的源荷跟踪模型。在日内优化层面,以相邻周期公共连接点功率差值和运行成本为目标函数建立优化模型,求解公共连接点功率最优值;在实时控制层面,基于模型预测控制算法并结合日内优化结果,滚动优化求解调压量,从而实现源荷跟踪。最后以广州某工业园区实测数据为例验证了该模型对功率波动平抑的有效性。

计及爬坡场景覆盖的高比例新能源电网平衡策略研究

随着高比例新能源接入电网,系统在安全、可靠性等方面面临着新的挑战,通过改进日内平衡资源配置方案增加系统调度的运行灵活性的相关研究受到广泛关注。该文在日前既有调度方案的基础上,在日内2h尺度确定快机开停机及各类灵活性资源的出力、灵活性预留结果,并关注灵活性预留的可调度性,建立场景覆盖指数以评价该备用配置方案在实时时间尺度系统可响应量。基于此构建计及日内爬坡场景覆盖的高比例新能源电网日内平衡策略。算例结果说明该文提出的日内平衡策略由于更精确地计及了机组爬坡特性,而使得系统灵活性资源的预留具备可量测性,提高了系统的灵活性水平,减少了弃风/切负荷事件的发生概率。

考虑新能源接入的配电网两阶段有功无功协调降损方法

随着新能源的大规模并网,因其具有的波动性和不确定性,给配电网的降损工作带来新挑战。提出基于二阶锥规划的配电网日前日内两阶段有功无功协调降损方法。利用二阶锥规划对潮流模型进行松弛,并对非线性离散设备进行线性化,使该问题成为一个非凸的混合整数规划问题;考虑配电网有功无功的强耦合性,在日前阶段通过有功无功协调配合降低配电网的网损,并利用日前阶段慢响应设备的优化结果以及日内短时间尺度的新能源出力预测,对配电网系统进行日内阶段的滚动无功降损优化,保证系统安全运行的同时也满足了经济性需求;通过在改进的IEEE 33节点系统上进行仿真计算,验证所提方法的可行性。