基于K-means聚类算法的负荷峰谷时段划分

合理制定分时电价策略有利于削峰填谷,有利于电网的安全稳定、经济地运行,因此负荷的峰谷时段划分是一项重要的工作。首先分析了不同日负荷波动特点,研究了K-means算法的原理,基于K-means研究了负荷峰谷时段划分方法。通过分析可知,不同季节的划分结果不同,制定分时电价时应该考虑季节因素。

基于负荷峰谷耦合特性的中压配电网供区优化方法

在高弹性电网建设的背景下,针对现行网格化配电网中压线路最高负载率高而平均负荷率低、峰谷差大、设备利用率低等问题,该文提出一种基于负荷峰谷耦合特性的供区优化方法,从可靠性、承载力、降冗余等方面提升配电网的效能。首先,提出一种负荷数据峰谷耦合特性的评估方法,对各类负荷特性进行研究,并在配电网网架规划时进行差异化负荷匹配以降低负荷叠加后的峰谷差率;其次,为缓解配电网规模庞大和精细化规划之间的矛盾,在构造的考虑负荷间峰谷耦合能力的馈线区块评估指标的基础上,提出实现馈线区块与供电单元最优划分的方法;最后,建立中压配电网负荷侧效能提升评估体系衡量供电分区的优化程度。通过浙江某供电网格实例验证了所提模型和方法对实现中压配电网供区优化以及效能提升的科学性和实用性。

负荷柔性调控与供需互动关键技术

随着传统电力系统向新型电力系统转型升级,电源结构和负荷形态发生重大变化,“源荷”双侧随机性、波动性显著增加。叠加近年来极端天气因素影响,需求侧季节性负荷峰谷差加大,电力供应保障面临极大挑战,须进一步释放负荷资源参与电网调控。

基于多维价格弹性系数的分时电价对负荷特性影响机理

基于23个省级电力公司经营区各行业固定用户群负荷曲线,测算多维价格弹性系数评估分时电价调整对各地区各行业峰谷时段用电的影响,并分析峰谷段电力需求对多维价格指标的敏感性。利用多维价格弹性系数定量评估各地区各行业降低峰段电量、提升谷段电量、缩小负荷峰谷差率三维电力电量指标对提高高峰时段电价、降低低谷时段电价、拉大峰谷电价比三维价格指标的敏感性。根据多维价格弹性系数分析结果可针对不同地区、行业、时段提出分时电价优化调整策略。

考虑需求响应与火蓄调峰的优化调度模型研究

为了应对风电等可再生能源接入引起的系统调峰压力增大且影响系统经济运行的问题,进一步挖掘新型调节电源、传统调节电源和负荷侧协同调峰的潜力,综合利用负荷侧的需求响应和电源侧的抽水蓄能、火电三种调峰措施联合调峰,构建考虑需求响应和火蓄参与深度调峰的电力系统两阶段优化调度模型。第一阶段优化模型中引入负荷侧的需求响应,以最小化负荷与风电差值的平方之和为目标,优化负荷曲线,降低系统峰谷差;第二阶段优化模型利用电源侧的抽水蓄能和火电深度调峰,计及火电深度调峰电量损失成本、抽蓄调峰成本和弃风成本,以系统总运行成本最小为目标,在第一阶段模型的基础上优化各机组出力,增加风电上网空间。以改进的IEEE30节点系统进行算例分析和两阶段优化模型有效性验证,结果表明,所建模型可提高调峰能力,促进风电消纳,并降低系统总运行成本。火电机组进一步降低出力,积极参与深度调峰,能够有效促进系统风电消纳。三种调峰方式有机结合联合参与调峰,降低了负荷的峰谷差,不仅有效降低了弃风率,还减轻了系统的调峰压力,缩短了火电深调时段。

对电力系统调整峰谷负荷及可靠运行技术措施的探讨

简述了河南电力系统的发展概况,详述了调整峰谷负荷的方法及保证电网可靠运行的技术措施,展望了河南电力系统的未来发展方向,达到了合理利用能源及提高能源使用效率的目的。

华东电网负荷峰谷调节问题探讨

根据华东电网实际，从统计分析角度阐述了调峰工作存在的一些问题，并提出了解决办法的建议。

抽水蓄能电站——峰谷负荷调整的理想电源

随着市场经济的发展和人民生活水平的提高及生活观念的变化,用电负荷的峰谷差越来越大。据1997年统计数据,湖南电网最大用电峰谷差达1710MW。由于电网发电出力的调整能力(调峰能力)不够,高峰时电力供不应求,造成电网频率降低,甚至被迫拉闸限电;而在低谷负荷时,电力供大于求,电网频率偏高,火电机组被迫频繁开停。

冰蓄冷式空调器不仅可以节能，而且可以均衡电网峰谷负荷

采用空调自控系统的建筑节能效果是很明显的，并且可以提高大楼的管理水平，降低工作人员的劳动量。

储能参与低碳灵活调峰的双层优化模型

为了计量储能设备对系统碳减排的贡献和对系统灵活调峰的影响,建立了考虑系统碳排放与系统运行风险的储能双层优化模型。首先,改进火电机组碳排放计量模型,详细刻画火电机组出力产生的碳排放,提出考虑储能充放电功率的碳排放计量模型。上层模型以系统碳排放、负荷峰谷差率和储能运行成本最低为目标,决定各时刻的储能充放电功率。然后建立含储能可调节容量的风电运行风险费用函数。下层模型以切负荷风险费用、弃风风险费用和火电机组调节风险费用最小为目标,以上层所得储能充放电功率为约束,确定各时刻的储能备用容量。采用免疫遗传算法求解上层问题,调用MATLAB中CPLEX求解器以及点估计法联合求解下层问题。仿真结果表明,模型可以降低负荷峰谷差,同时减少系统碳排放,计量储能对减排的贡献;通过设定储能备用容量,提高系统的调峰灵活性,减少系统运行风险。上层储能功率优化模型与下层储能备用容量优化模型相互制约,为系统的低碳与灵活运行提供参考。

考虑电价影响的电动汽车削峰填谷水平评价

为了避免电动汽车充放电行为的无控性对配电系统负荷曲线造成的不良影响,首先从能量平衡的角度出发,以电动汽车行驶里程所耗电量为依据估算电动汽车的充放电量。然后考虑电价对车主充放电的影响,以电动汽车充放电代数费用最小为目标进行充放电时间段优化。最后研究以平抑负荷曲线为目的的电动汽车充放电优化方案,采用动态规划法进行电动汽车充放电优化。提出的方法和模型在 PG&E 69 节点配电系统中进行仿真,对于不同电价体系下配电系统中的电动汽车削峰填谷水平进行了评价。仿真结果证明了在电价的影响下,所提出的电动汽车充放电控制策略能够有效进行负荷削峰填谷。

基于HS-Bat算法的电网负荷卸载协调分配系统设计

多电网负荷联合分配后,系统中将产生较多的剩余负荷。为了实现剩余负荷的优化分配,设计了基于和声搜索-蝙蝠(HSBat)算法的电网负荷卸载协调分配系统。硬件设计调整了电网负荷卸载异步数据的接收装置,将时钟点位与异步数据调整为同步状态,以提升电网负荷卸载分配精度。软件设计基于HS-Bat计算电网剩余负荷最大值,建立电网负荷分配模型。设定单电网联合分配与多电网联合分配的目标函数,划分整体与局部功率的约束条件,设计电网负荷卸载协调分配算法。以剩余负荷峰谷差和剩余艾伦方差为指标进行性能测试。测试结果表明:设计系统应用后,剩余负荷峰谷差和剩余艾伦方差低于1.4,电网负荷分配效果更好,提高了电网负荷协调分配后的系统稳定性。

基于分层粒子群优化算法的用户侧电力调峰配置模型

由于传统的用户侧电力调峰配置模型在实际应用中的电网净负荷峰谷差较大,导致配置效果不理想,因此提出基于分层粒子群优化算法的用户侧电力调峰配置模型。选取用户电费最小、系统净收益最大及供电周期内电力调峰配置成本最小三个目标,利用函数对目标进行数学表达,根据实际需求针对电力系统功率平衡、电力系统发电机组连续时间段内的发电量及发电机组爬坡能力需求设计相应的约束条件,利用分层粒子群优化算法求解出符合约束条件的目标函数最优解,输出用户侧电力调峰优化配置策略。实验证明,设计模型的电网净负荷峰谷差小于传统模型,设计模型在用户侧电力调峰配置方面具有良好的应用前景。

特约主编寄语

随着新型电力系统的快速建设,新能源发电量的占比稳步提高。新能源出力具有较强的波动性和间歇性,给新型电力系统的安全稳定和可靠供应带来巨大挑战。叠加近年来极端天气因素影响,需求侧季节性负荷峰谷差日益加剧,使得新能源发电与用电需求时域不匹配的矛盾进一步突出。

蓄冷技术：“削峰填谷”

随着空调的广泛应用，大中城市的空调用电量已占其高峰用电量的20％以上，致使电力系统峰谷负荷差甚至高达40％。在用电高峰期，电网负荷过重；在低谷时，电网又得停掉很多机组。而机组频繁启停不仅增加能耗，也会影响机组寿命。应用蓄冷技术是解决该问题的有效办法之一。

大规模潮流能发电接入电网的调峰充裕性评估

随着潮流能发电技术日趋成熟,大规模的潮流能发电系统将并网运行。潮流能发电系统的输出功率每天随时间在零和最大功率之间变化,这对电网的调峰能力提出了新的挑战。文章基于非序贯蒙特卡洛模拟方法,通过计算调峰不足概率指标对大规模潮流能并入电网条件下的电网调峰充裕度进行评估,研究潮流能极限接入功率,并与风电接入后系统的调峰充裕性进行比较,由于潮流能的可预测性,潮流能的接入对系统调峰充裕度的影响远远小于风力发电。通过对IEEE-RTS32机测试系统进行仿真分析,验证了所提方法的可行性和有效性。

深化调峰的电动私家车/出租车群组合优化充放电策略

文章提出一种深化调峰的私家车/出租车群组合优化充放电策略,该策略采用蒙特卡洛模拟法模拟私家车、出租车和公交车3种类型电动汽车充电负荷,分析不同类型电动汽车对电网负荷峰谷特性的影响。基于车主意愿差异确定车主对充电价格差和放电电价的响应特性,将电动汽车细分为V0G,V1G,V2G 3种类型,并计算出3种类型电动汽车数量。进而以负荷峰谷差和负荷方差最小为优化目标,决策求解各类型电动汽车充放电起止时刻。仿真算例结果表明:文章所提充放电策略能更好地激励各类型电动汽车积极参与调峰,可进一步减小负荷峰谷差。

一种电动汽车“预约充/放电”模式的优化配置方案

EV(电动汽车)数量的激增,加剧了配电网的电压越限、线路网损等问题。为了优化EV负荷与配电网之间单向且随机的充电交互模式,提出一种EV“预约充/放电”模式及其优化配置方案,通过将大规模EV负荷分时段聚集,同时计及RDG(可再生分布式电源)与EV充电站的协同优化,有效降低有功功率网损,减小电压偏差,保证配电网安全稳定运行。首先,建立考虑EV“预约充/放电”模式的配电网有功、无功协同配置数学模型,将EV充电站的有功、无功出力以及RDG的无功出力作为优化变量;其次,采用二阶锥松弛方法,将原始非凸可行域转化为凸二阶锥可行域,进而获得数学模型的最优解。最后,选用改进的IEEE 33节点系统进行仿真,验证所提方案的可行性与有效性。

考虑核电参与的多能联合调峰系统低碳经济调度

随着“低碳经济”的发展,核电、风电等大规模接入电网已是必然趋势,但风光等间歇性能源渗透率的提高以及核电机组满发运行的方式,导致了负荷峰谷差的不断加大。为了满足系统调峰需求和核电安全性要求,建立了多能互补的风-核-火-气-抽水蓄能联合优化调度模型。所建模型在传统经济调度基础上引入碳交易机制,以联合调峰成本最低为目标,计及系统约束和各电源运行约束,对联合调峰系统消纳风电的能力以及核电调峰模式的改变进行了分析。基于核电机组实际运行特点,用0-1变量对核电调峰模型进行表征,并利用GUROBI求解器对该混合整数规划问题进行求解,算例仿真验证了所建模型对于促进风电消纳、缓解系统调峰压力、优化核电机组调峰模式、协调系统经济性与低碳性的作用。

基于改进遗传算法的配电网运行稳定性分析

稳定性分析是了解配电网状态的重要手段,但随着配电网结构逐渐复杂,稳定性分析难度逐渐提高,在实践中分析结果与实际存在较大的差距,一致性系数较低,针对目前配电网运行稳定性分析存在的问题,提出基于改进遗传算法的配电网运行稳定性分析。以配电网运行负荷峰谷差最小和母线直流电压峰谷差最小为目标,建立配电网理想运行目标函数,并对配电网运行节点功率平衡、电压以及可平移负荷约束,建立配电网理想运行状态模型,利用改进遗传算法对数学模型寻优计算,量化配电网运行稳定性,实现基于改进遗传算法的配电网运行稳定性分析。经实验证明,设计方法分析与实际一致性系数在0.95以上,具有较高的分析精度。