基于Matpower的负荷中断分析

为了提高电力系统负荷中断量的研究精度和效率,提出一种基于Matpower的电力系统负荷中断量的研究处理方法。该方法是根据Matpower中的系统潮流计算来分析系统在出现故障时应采取的应急措施,利用改变Matpower中系统的有关参数来仿真模拟真实系统,以达到研究的目的。文中方法较之前的人工计算,不仅在速率上得到较大的提升,且具有较高的可操作性和准确性,适用于电力系统负荷中断量的相关研究。

电力供需不平衡时负荷中断策略的制定

基于我国目前大部分地区电力工业现状,提出一种以负荷中断管理成本最小化为目标,考虑电网运行要求、电压稳定裕度以及传输容量限制等条件,在满足电网安全稳定运行的基础上,公平合理经济地确定中断负荷的算法.通过39节点新英格兰系统证明了算法的有效性.

工商业用户负荷中断速率及中断容量特性分析

为了精细化分析工商业用户负荷的最大中断速率及最大中断容量特性,采用二次分类模型对工商业用户的日负荷数据进行聚类分析。每次聚类均采用模糊C均值聚类法,第一次聚类分离出常规用电数据与参与中断响应的数据,第二次聚类获得精细化的中断响应模式,进而从时间维度和行业维度分析中断速率特性和中断容量特性。结果表明二次分类模型能够有效地挖掘用户的最大中断响应速率及最大中断容量。

计及可中断负荷参与应急调度的备用容量优化配置方法

新能源大规模并网增加了电网频率失稳的风险。针对大功率缺失下的频率安全问题,提出1种计及可中断负荷参与应急调度的备用容量优化配置方法。相较于传统的备用容量优化方案,所提方法考虑应急调度过程中常规机组和可中断负荷的响应时间和爬坡速率,构建考虑分段频率下限值约束的应急备用容量优化模型,以提高电网的应急处理能力。算例分析表明,所提方法能够兼顾电力系统经济调度和频率稳定目标,提高电网安全经济运行水平。

面向可中断负荷的弹性配电网负荷智能优化模型

针对常规智能优化模型未能考虑开关操作次数对负荷智能优化的影响,出现配电网负荷智能优化结果不理想,平均计算时间较长的问题,为此提出一种面向可中断负荷的弹性配电网负荷智能优化模型。分析可中断负荷的主要特性以及约束条件,将最小停电补偿成本以及开关操作次数作为目标,构建面向可中断负荷的弹性配电网负荷智能优化模型。采用改进的灰狼算法对模型进行求解,获取配电网负荷优化方案。实验结果表明,所提模型可以有效减少平均计算时间,获取更加满意的负荷智能优化方案。

面向可中断负荷的调峰辅助服务市场双边交易动态结算方法

在东北电力辅助服务市场中,引导可中断负荷用户参与双边交易是缓解电网调峰困难、提高风电消纳水平的有效措施。针对用户盲目签署交易价格、签署电量虚高的问题,提出一种“以量定价”的双边交易动态结算方法。首先,考虑风电企业考核风险,对电力辅助服务市场双边交易机制进行建模。然后,建立Shapley值收益分配模型,依据风电消纳情况评估交易双方的贡献,并据此计算双边交易一次补偿价格。在此基础上,针对交易双方运行工况进行偏差考核,约束交易双方执行双边交易合约的规范性。最后,以海水淡化厂参与双边交易为例,通过所提方法与传统双边交易结算结果的对比,验证了双边交易动态结算方法的有效性。

考虑停电损失及可中断负荷的有源配网鲁棒孤岛划分策略

随着分布式电源、储能及智能环网柜等技术在配电网中的快速发展,配电网的有源化和智能化为其孤岛运行提供了有力支撑。面向上级电网故障后有源配电网(ADN)的孤岛划分问题,建立负荷停电综合损失最小的鲁棒优化划分模型,其中,停电综合损失计及切除可中断负荷的补偿成本和非协议停电所带来的负荷损失成本,损失成本采用分段线性化建模,并通过添加逻辑变量构建统一的线性约束式。为避免孤岛运行状态下任一负荷的频繁投退,提出负荷停电连续状态约束及其线性化方法。进一步考虑到ADN中分布式能源出力的不确定性,将确定性模型转为两阶段鲁棒优化模型,引入鲁棒调节系数灵活调整方案的保守性,并基于对偶理论和列生成算法迭代实现模型求解。算例仿真验证所提模型和方法的有效性。

基于数据挖掘方法的新型电力系统中可中断负荷合同模型研究

针对新型电力系统中可中断负荷合同模型制定问题,首先基于数据挖掘理论进行用户行为特征分析,并在此基础上进行负荷响应能力分析;然后考虑负荷响应能力,从用户分类参数、电力公司成本、最大中断负荷限制3个方面改进了基于委托-代理理论的传统可中断负荷合同模型;最后结合实际数据进行算例分析,结果验证了考虑负荷响应能力的可中断负荷合同模型的有效性,有利于增强电力系统运行可靠性。

含高比例分布式光伏的主配网紧急切负荷策略研究

随着新型电力系统接入高比例分布式光伏和不同等级的重要负荷,传统紧急切负荷策略对于日益紧密的互联电网适应性较差,导致分布式光伏或重要负荷脱网,随即引起更严重的连锁故障。提出了一种含高比例分布式光伏的主配网紧急切负荷策略。分析提取主配电网极端运行参数,通过风险评估构建紧急场景集;在主网层提出基于事件和响应的双驱动切负荷策略,通过主网切负荷优化模型求取紧急场景各配网切负荷量,并存入离线数据库用于事件驱动模块,基于离线数据库构建的随机森林模型用于响应驱动模块;在配网层通过分析各馈线重要度,以切负荷后果严重度最小为目标构建配电网最优切负荷模型,将可中断负荷参与减载作为切负荷的第一轮次,求取切负荷量和切负荷地点;在含高比例分布式光伏的105节点系统中进行仿真分析,与另2种切负荷策略对比,验证了所提策略能够使电网风险有效下降的同时降低分布式光伏和重要负荷脱网对系统的影响。

考虑可中断负荷的电力交易策略与风险管理研究

自电改9号文发布后我国电力市场建设的进程不断推进,同时社会资本的参与也导致电力市场竞争愈发激烈。在新电改背景下,电力交易机构应充分调动用电客户的需求响应能力以提高运营效率并降低购电与售电的风险。在基于可中断负荷的基础上,考虑交易机构的交易策略与风险管理提出双层优化模型。上层考虑交易机构利润与商业风险以最大化条件风险价值为目标,下层以最大化用电客户满意度为目标,结合双层模型优化提出电力交易机构应基于可中断负荷提供多种合约。案例研究表明,所提出的策略可帮助交易机构降低风险并有效提升机构竞争力。

低电价与高赔偿2种可中断负荷的协调

可以按对用户的补偿方式,将可中断负荷(IL---interruptible load)分为停电前低电价补偿和停电后高赔偿2类。迄今为止,对低电价IL与高赔偿IL的研究一直是孤立的。为有效遏制用户侧的市场力,提高备用容量配置和稳定控制的经济性,应充分利用这2种方式的不同经济特性及其互补性。为此,从风险管理观点提出这2种IL的协调模型和优化算法,使对低电价IL的确定性补偿与对高赔偿IL的风险补偿之和最小,其中暂不涉及与发电侧备用市场的协调。仿真验证该模型的合理性和算法的有效性。

电力市场环境下秒级可中断负荷研究

当电力系统处于用电高峰期,各发电机组处于其出力边际状态时,如遭遇严重事故而不及时进行控制,将导致频率崩溃、系统瓦解。秒级可中断负荷(secondslevelinter-ruptibleloads,SIL)可提供解决这一问题的方法。该文通过IEEE-30节点系统仿真,对SIL所处节点位置差异、响应时间差异、价格差异、容量等不同方面进行研究,得知不同SIL参与者提供的SIL存在差异,这些差异对频率安全、网络线路传输安全和经济性方面有着不同影响。这些因素将为合理调用SIL提供科学的依据,从而在维持一定频率安全性的前提下尽量降低系统运行费用。

电力市场和过渡期电力系统可中断负荷管理(一)——可中断负荷成本效益分析

可中断负荷运行是电力市场环境下负荷侧管理的重要组成部分,与电力系统安全经济运行密切相关,可中断负荷的成本效益分析是可中断负荷研究的基础。对该方面的研究进行了综述,分析了提前通知时间、停电持续时间、停电发生时间、缺电比率等因素对可中断负荷成本的影响,并得到一些可供参考的结论;随后介绍了可中断负荷对提高系统可靠性、削弱价格尖峰、减少运行成本等方面的贡献;最后对相关问题进行总结。

电力市场下实用可中断负荷补偿机制研究

为有效管理和利用可中断负荷,实现电网经济、安全运行,从经济角度进行成本、效益分析,引入一个停电阈值价格概念,使不同的负荷的利润具有可比性,并提出了根据阈值价格确定可中断负荷补偿费的两种方法,即固定补偿费和动态补偿定价算法,实现了补偿和利润的联动机制,动态反应价格波动对补偿费的影响,符合市场规律。该机制合理地解决了目前可中断负荷研究面临的两大难题:如何激励负荷积极参加可中断负荷服务;如何制定合理的补偿费。文中还提出了供需平衡时购买可中断负荷后区域电价计算的模型。仿真计算利用加拿大不同负荷停电成本为依据,分析说明该方法可行,具有实用价值。

电力市场和过渡期电力系统可中断负荷管理(二)——可中断负荷运营

重点介绍可中断负荷的运营情况,这是关系到其能否发挥作用的重要因素。对电力市场和过渡期电力系统两种情况给予分析。首先介绍了在电力市场中以电价为核心的可中断负荷实行方式,包括中断合同类型、期权定价以及负荷侧参与市场竞价的情况;然后阐述了过渡期系统可中断负荷的中断条件、优化调度、实施障碍等;最后提出了该领域急需研究的问题。

关于可中断负荷参与系统备用的评述

讨论可中断负荷(IL)市场的经济补偿模型及报价清算规则,指出参与系统备用服务的IL市场与发电侧备用市场之间的协调对于发电充裕性的重要性。将IL的市场引导方式分为2类,即用户接受停电概率换取的折扣电价补偿与在实际停电后按合约赔偿。两者都可按竞价的市场方式运作,并都在容量事故发生后实施负荷的中断。但前者对应于日常的低代价,且像支付发电侧备用的容量费那样,与停电是否实际发生无关;而后者则对应于小概率的高代价,且像支付发电侧备用的电量费那样,只有在实际停电后才支付。两者的经济特性不同,故具有协调空间。强调以量化指标统一反映系统备用的充裕水平与风险代价,兼顾发电备用的经济性和可靠性。

可中断负荷参与阻塞管理的多目标模糊优化

给出了一种可中断负荷参与的阻塞管理多目标模型,该模型同时考虑了可中断负荷用户数最少、可中断负荷量最少和独立系统操作员支付给可中断负荷的总成本最少三个目标来消除阻塞。文章结合模型的特点提出了一种基于模糊理论隶属度的多目标线性优化算法。对IEEE30节点系统正常运行情况及意外事故引起的输电线路阻塞情况进行了仿真计算和比较。结果表明,所提方法不仅在模型上比单目标具有更好的综合优势,而且算法快速可靠。

考虑响应不确定性的可中断负荷参与系统备用配置的协调优化

在实施可中断负荷项目时,因用户消费行为、客观条件等因素,造成了用户响应程度存在着不确定性,且其不确定性的大小与激励程度有直接联系,这种不确定性的大小最终影响整个系统的可靠性供电指标。构建考虑不确定性的可中断负荷响应模型,利用可中断负荷与备用的协调优化模型确定不同可靠性供电指标要求下的系统最优备用容量与不确定性可中断负荷配置关系。IEEE-RBT 6节点算例结果表明,大量用户响应具有明显的集群效应,有助于弥补单个用户响应的不确定性,并且在不同的可靠性要求下,优化模型中发电机备用与可中断负荷备用的配置具有不同的特点,体现了经济性和可靠性的协调,从而能够更合理地优化资源配置。

可中断负荷参与高峰时段市场备用选择评估及效益测算

为了提高可中断负荷(Interruptible Load,IL)承担高峰时段市场备用的安全可靠性和经济性,构建了IL参与高峰时段市场备用的选择评估模型和电网企业效益测算模型。基于随机生产模拟方法,从安全可靠性和经济性两个层面,选取了响应时间、系统缺电量减少额等4个主要评选指标,利用理想点排序法(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS)对IL的优劣特性进行了综合评价。测算了电网企业择优购入部分IL承担高峰时段市场备用后的效益状况。算例结果表明:该选择评估模型能很好地甄别各种IL在安全可靠性和经济性方面的优劣差异,能有效提高电网的供电可靠性和经济性,从而证明了模型的科学性和有效性。

电力市场下的可中断负荷管理及其方法

为实现电力资源在电力市场下的有效配置和社会福利的最大化,主要从电价、机制和合约3个角度为电力市场下可中断负荷管理提供解决方法。根据可避免成本设计可中断电价,运用机制设计理论设计博弈规则,利用金融衍生工具设计合约形式,为电力公司在电力市场下进行可中断负荷管理提供了有力的依据和指导价值,为电力市场下电网的安全经济运行服务。