基于潮流追踪的用户碳排放水平计算与评估方法

新型电力系统用户侧泛在资源分布零散、数量多、容量小以及随机性大的特点,给用户侧精细化碳排放计算造成了困难。为了准确衡量与评估电力系统中用户碳排放水平,首先通过潮流追踪方法分析了电力系统各节点潮流的来源,确定了各节点的间接碳排放责任;然后依照比例共享原则结合不同来源的碳排放强度得到了电力系统碳流分布情况;最后通过提出的负荷侧各项电力碳排放指标,评估了不同节点的清洁程度从而引导用户更多地使用清洁能源以降低自身碳排放。并采用实际电力系统数据进行算例验证,验证了所提方法的合理性与可用性。

基于叠加原理的综合能源系统动态潮流追踪及碳熵分析

用户侧碳排放指标的精确计算是引导用户低碳用能的关键。目前,综合能源系统的碳轨迹追踪方法仅停留在稳态,无法精准计算负荷变化大且动态过程长的气、热系统的碳排放指标。为此,基于叠加原理对动态气、热系统进行了潮流追踪与碳熵分析。首先,建立了基于气、热系统叠加特性的动态潮流模型,计及气网管存与热网传热时延,对系统进行动态潮流追踪,明确了系统内的源-荷潮流关系。然后,基于碳熵理论提出了气、热系统的动态碳熵分析方法,进一步明确了源-荷碳排放关系,形成了用户侧精细化碳指标。最后,以中国吉林省某地区综合能源系统为例进行动态潮流分析和碳熵分析,验证了模型的有效性,并与稳态碳轨迹追踪方法对比,验证了动态碳轨迹追踪的必要性。

基于潮流追踪模块度的虚拟微电网分区规划

虚拟微电网是一种向着智能化方向升级传统配电网的新方法,现有的虚拟微电网分区研究大部分聚焦于自身拓扑结构,同时,分区过程较为独立且对于虚拟微电网安全性的考虑不足,更为合理的虚拟微电网分区方法对于提高系统稳定性有着巨大的意义。文中首先提出了虚拟微电网的双层分区规划框架,在分区规划与可控分布式电源配置同时进行的基础上,协调故障情况下的可削减负荷与可控分布式电源。随后,建立基于潮流追踪的模块度指标,该指标作为上层模型的主要目标函数的同时,还可以在一定程度上评估各分区的能源利用率。接着,在满足各类约束的基础上建立了与双层框架相对应的上层与下层数学模型。最后,在IEEE 33节点模型中对8种分区方案进行层层优化筛选,得到了两种在上下层模型中目标函数最优的方案,二者在区域内能源利用率和用户负荷削减体验方面各有优劣,验证了所提方法的正确性与有效性。

基于分类潮流追踪法的特高压输电网损分摊

为探究适合于网损分摊的方法,结合国内交直流特高压输电网发展规划与趋势,探讨电力市场中各种网损费用的分摊方法并分析它们在特高压电网中的适用性。依据交直流特高压系统中造成网络损耗的各部分电力设备的特性,提出分类潮流追踪的特高压输电网损分摊方法,该方法依据复功率潮流计算结果,结合比例潮流追踪法分摊变动网损,根据用户年典型潮流和电网使用率采用平均潮流追踪法分摊固定网损。最后通过IEEE 30节点交直流改进系统仿真算例,将网损分摊结果与传统潮流追踪法网损分摊结果对比,验证该方法的可行性及合理性。

基于电力潮流追踪与绿色电力交易的企业用电侧碳排放因子核算

用电侧碳排放因子的准确合理计算对精准评估各地区、各行业、各企业的用电碳排放量具有重要意义。构建了一种结合电力潮流追踪与绿色电力交易的企业用电碳排放因子计算模型与方法,基于发、用电企业的电力生产和消费数据、电力潮流分布数据以及绿色电力交易数据,挖掘用电侧碳排放量与企业所在位置、用电时段和绿色电力交易情况等因素之间的关系,实现用电侧碳排放因子的实时更新。最后通过IEEE 30节点和实际省级电网的算例分析证明了所提方法的有效性。

有功潮流追踪优化建模及其应用

传统潮流追踪在节点计算线路分摊时使用了比例分摊假设,所建立的模型一般为代数模型。以有功网络流为对象建立了有功潮流追踪数学优化模型。模型放松了比例分摊假设,从潮流追踪求解空间角度,建立了潮流追踪物理属性约束和决策约束,拓展了有功潮流追踪的范围,具有广泛的应用前景。通过负荷节点电价和电价竞争力2个应用案例进行了说明。应用于负荷节点电价计算时,以方差最小,体现公平地共享输电网,并使用简单算例进行了验证。应用于电价竞争力计算时,探索了各负荷电价竞争力的关系,提供了负荷电价竞争力更多的信息,最后使用实例验证潮流追踪对负荷之间电价竞争力的影响。

基于复功率潮流追踪的电力用户侧碳排放计量

中国电力行业传统的碳排放计量都是以电源为排放源,这种计量方式没有考虑电力的传输过程,用户也无法直观感受到自身消费行为引起的碳排放。为了鼓励绿色电力的接入,明确用户消费电能产生的碳排放量,促进绿色电力证书市场的发展,有必要从用户侧进行碳排放计量。文中在计及网损的复功率潮流追踪模型基础上建立了碳流追踪模型,将无功功率对于有功功率的间接作用通过共同追踪的方式体现,全面分析了电力网络中二氧化碳伴随功率从电源侧向用户侧的"流动"。通过IEEE 57节点算例检验了碳流追踪模型的正确性,碳流追踪结果可以计量引入绿色电力后用户侧各节点以及全网网损的减排比例,亦可为各区域间减排责任的划分提供依据。同时,线路网损产生的碳排放量为低碳电力调度提供了新的参考。

基于边际成本和潮流追踪的无功定价

提出了一种将实时无功电价法和无功综合成本分摊法有机结合在一起的无功定价方法,即首先基于边际成本理论将无功生产成本分摊给电网的各条支路,然后基于潮流追踪法将分摊给各支路的无功生产成本分摊到使用该支路的各负荷,从而得到各负荷应承担的无功生产成本及相应的无功价格。该方法既能确保无功成本的收支平衡,又可提供相应的经济信号,因此弥补了实时无功电价法和无功综合成本分摊法的不足。仿真计算结果验证了该方法的可行性与合理性。

考虑节点间电气距离的潮流追踪损耗分摊方法

实际应用表明,潮流追踪法因没有直接考虑输电用户在网络中的电气位置而可能产生不被认同的损耗分摊结果。文章对该问题进行了深入分析,提出一种考虑节点间电气距离的潮流追踪损耗分摊方法。该方法从电路等值的角度出发,以二端网络的输入阻抗作为节点间电气距离的度量参数,利用层次聚类算法中的凝聚算法将电气距离彼此相近的节点聚类,将原系统分成若干个子区域,然后从区外、区内2个层面进行潮流追踪。该方法既保持了潮流追踪法分摊结果不会为负的特点,又能较好地体现节点在网络中的电气位置。利用一个4节点线型网络对该方法和原有的邮票法、灵敏度法、公式法和潮流追踪方法进行了比较,并应用IEEE14节点系统和东北电网系统进一步验证了算法的有效性。

基于潮流追踪和机组再调度的割集断面功率控制方法

给出一种基于潮流追踪和发电机再调度的割集断面潮流控制方法。首先用潮流追踪,将割集断面调控量逆潮流方向追踪至供出的发电机节点,以确定潮流供出侧的发电调控量;继而将割集断面调控量顺潮流方向追踪至受影响的负荷节点,并将受影响的负荷量进行逆向二次追踪,以确定功率接受侧的发电变动量。该控制方法仅通过改变发电机调度方式(再调度)来实现,用户负荷供应不受影响。利用10机39节点等系统验证表明,该方法可在大范围内对断面潮流实施精确控制。

考虑双边交易功率指向的潮流追踪算法研究

在联营—双边交易共存的电力市场模式下利用流追踪方法进行输电用户责任认定时,争论的焦点是基于节点功率比例分配原则的潮流追踪方法,原因是其不能计入双边交易流的功率指向。基于已有的认定双边交易功率指向的节点功率分配原则,提出了一种新的可计入双边交易功率指向的潮流追踪算法:通过对该问题的图论描述与分析,可将整个潮流加权有向图分成双边交易子图和联营交易子图并分别分析。在双边交易潮流的追踪中,通过引入公平参照函数以避免多解问题。至此,双边交易流的追踪就变为一个多目标数学规划问题,可采用优化方法来求解;而对联营交易潮流的追踪,可采用传统的基于比例的原则来求解。最后通过简单算例演示了所提方法的追踪过程,结果表明:该方法可克服传统潮流追踪算法不能计入双边交易功率流动指向的不足,从而可对双边交易对电网的使用程度进行较为合理的认定;公平参照函数的引入可有效地避免多解问题,在考虑网络约束的情况下,可找到各双边交易匹配率尽量接近的解。

一种利用潮流追踪的电压稳定紧急控制方法

给出了一种基于有功潮流追踪的电压稳定控制方法。首先利用线路导纳递减算法,确定故障后系统无法承受的线路有功潮流,将之作为控制措施的裁减量;进一步,采用双向潮流追踪算法,将所得裁减量向发电机和负荷节点分配,以确定控制实施对象和各自分担量。该方法可有效计及在控制措施实施过程中系统一些非线性环节(有载调压变压器、励磁顶值)的影响,同时保证发电/负荷裁减量最小。此外,潮流追踪是研究电力市场节点定价和网损分摊的基础,因此该文方法能很好地适用电力市场运行环境。利用New England39和IEEE118节点系统验证了所给方法的有效性。

考虑分时潮流追踪和最大负荷责任的输电固定成本分摊方法

输电网固定成本分摊是输电定价最重要的环节之一,其分摊方法直接关系到输电定价结果的合理性。针对跨区高压输电网固定成本特点,提出了一种考虑分时潮流追踪和峰荷责任的输电固定成本分摊方法;以潮流追踪为基础,分别确定负荷各时刻对线路的功率分配,并以追踪所得各负荷对每一输电元件时段内最大功率分配为依据,从而确定各负荷对系统不同时段的成本分摊;用IEEE30节点算例系统对提出的方法进行验证,表明所提出方法能够更准确合理地反映负荷对输电固定成本的使用情况。

一种基于等值导纳矩阵运算的潮流追踪解析算法

潮流追踪用于明确发电机、负荷与线路三者在电力系统某一运行状态下的功率分布关系,经十多年的发展,逐渐从单纯的有功功率追踪发展到复功率追踪。提出一种新的复功率追踪算法,不需要比例分配原则,通过发电机电流、负荷电流、线路电纳和母线并联导纳定义4个等值导纳矩阵,经严格的数学推导和矩阵运算可同时得到有功功率和无功功率在发电机、负荷与线路上的功率分布,得到发电机、负荷和线路三者间的复功率分布解析表达式。经6节点系统的验证,结果符合基本电路理论和定理,与其他文献的结果对比,证明了所提算法的正确性。

潮流追踪算法比较研究

对已提出的潮流追踪算法进行了比较研究 ,明确了在采用有功 /无功解耦追踪的方式下 ,由于有功或无功有向图不能同时提供用于损耗分摊的有功和无功功率分布信息 ,所以无法进行准确的潮流追踪 ;提出了功率损耗向量图的作法 ,并以此为工具揭示了利用追踪电流来进行潮流追踪的方法存在的问题 ,仿真算例验证了所提出的观点 ;通过分析 ,明确了在有功功率通路与无功功率通路不同的运行方式下 ,即使采用考虑有功、无功相互影响的损耗分摊原则 ,也无法准确地直接确定功率归属 ,而迭代追踪的方式是解决该问题的一个有效途径 .

潮流追踪迭代算法

该文在对潮流流动机理进行深入分析的基础上 ,提出了一种新的快速准确潮流追踪算法。在潮流追踪过程中 ,考虑了有功与无功功率之间的影响 ,是完全意义上的有功和无功功率追踪。算法中采用了有功功率与无功功率追踪的迭代进行方式 ,从而克服了在有功与无功功率通路不同的情况下无法进行准确追踪的困难。由于充分利用了电压分布的特点 ,将节点电压的幅值和角度作为水平位分别对有功和无功功率进行追踪 ,在确定节点追踪顺序中避免了对节点和线路的搜索 ,可显著提高计算速度。因为该算法中同时对有功和无功功率进行追踪 ,故计算结果准确。该算法直观、清晰 ,计算快速、准确。数字算例表明 ,文中的观点是正确的 ,所提出的迭代算法是有效的。

一种综合潮流追踪和链接分析的电力系统关键节点识别方法

将一种基于链接分析的思路应用于电力系统安全评估,结合潮流追踪技术提出一种考虑系统运行状态的关键节点识别方法。基于潮流追踪结果定义了系统节点链接强度以及负荷重要性评价的新指标,并利用系统链接强度同时考虑系统实际潮流方向建立了电网的加权有向图。借鉴基于链接分析的Page Rank算法思路,建立了基于电网加权有向图链接强度的节点重要度计算评价模型,实现了关键节点的有效识别。所提出的识别方法可基于系统当前实际网络结构和潮流分布,从电网全局能量传输的角度,识别出对系统安全运行起关键作用的重要节点。利用IEEE39节点系统作为算例对所提出的关键节点识别方法进行了验证,并通过与已有的关键节点识别方法进行比较,表明该方法所得到辨识结果更加符合电力系统的运行实际。

基于潮流追踪的双边交易输电设备利用份额计算方案

已有研究表明,在我国采用联营-双(多)边交易模式是适宜的,而现有的基于潮流追踪的输电设备利用份额计算方法不能考虑双边交易合同和联营的影响。在对潮流分布机理进行分析的基础上,提出了一种新的基于潮流追踪的输电设备利用份额计算方案,并利用一个简单系统对不同情形进行了计算。结果表明所提出的方法既可考虑各输电用户的电气分布位置,又能计入双边交易合同的影响。

潮流追踪解析算法

在电网规划和稳定控制方面,电源和负荷的源流关系是十分关键的信息。潮流追踪技术是获取源流关系的有效方法,研究旨在提高潮流追踪方法的效率和实用性。基于比例共享原理和电路的基尔霍夫原理,构造了新的顺流追踪矩阵和逆流追踪矩阵,矩阵元素采用电网潮流计算的线路潮流结果和节点潮流结果,通过顺流和逆流矩阵的矩阵分解和前推回代技术实现了单源或单流的分配系数计算。算法计算负担小,具并行计算潜力。在多个系统中进行了验算,证明了算法的正确性和可靠性。

混合Copula概率潮流追踪输电固定成本分摊法

为探究适合于我国特高压输电网特征的输电成本分摊方法,研究大规模可再生能源的相关性和不确定性对电网潮流及输电成本分摊结果的影响,引入混合Copula函数构建具有相关性输入随机可再生能源出力的概率分布模型。结合蒙特卡罗概率潮流计算方法和潮流追踪法,提出了一种计及可再生能源出力相关性的混合Copula概率潮流追踪法分摊特高压输电固定成本。以IEEE30节点改进交直流混合特高压输电系统为例,在发电端加入两个风力发电厂实际出力,对混合Copula函数的出力模拟值进行准确性评估,并分析了概率潮流追踪法分摊输电固定成本结果的有效性,验证了所提方法的有效性和优越性。