量化短期弃电风险的小湾、漫湾水电站水光互补中长期优化调度研究

随着光伏不断接入流域水电并与水电打捆送出,水光互补优化调度对现有的流域梯级水电站水库群调度工作提出了新的要求。为解决已有的中长期水电优化调度规则并不能有效避免短期水光互补联合运行弃电风险这一实际运行问题,以澜沧江小湾、漫湾水电站水光互补为例,针对近期和远期2种光伏装机容量配置场景,对小湾、漫湾水电站长系列水文资料划分来水频率,具体量化短期弃电风险并嵌套绘制中长期水光互补优化调度图,得出该联合调度能有效降低不同来水条件,尤其是平偏丰来水年水光互补运行弃电风险的结论,可为实际调度规则的制订提供参考。

华北电网一体化调度计划和实时发电控制系统的设计与实现

为进一步提高华北电网的调度自动化水平,华北电力调度局在统一的CC-2000平台上设计开发了一体化的调度计划和实时发电控制系统。文章阐述了该系统的目的、设计思想、体系结构和各子系统的功能及采用的算法。华北电网的实际运行结果表明,该系统可以减轻调度员的负担,且运行稳定、计划结果正确。

适用于电力系统中长期动态仿真的风电机组有功控制模型

随着风电大规模接入电网,调度部门对其有功控制及参与系统调频、调峰提出了更高的要求。针对目前仿真中风电不具备进行分钟级动态过程研究的模型,只能定性分析参与自动发电控制(automatic generation control,AGC)调节等有功控制的问题,该文提出了适用于中长期动态仿真的风电机组有功控制模型,并在电力系统全过程仿真程序中予以编程实现。该模型以风速持续波动、调度安排出力、AGC调控指令作为输入,通过调节桨距角控制风机的出力变化。模型可用于模拟风机出力波动及对电网的影响,并对风机参与AGC调控的过程进行动态仿真分析。仿真算例表明,该模型可为研究风电机组配合AGC参与电力系统有功、频率的调整提供有效的仿真手段。

电力市场环境下梯级水电站中长期调度与检修计划双层优化模型

电力市场环境下,为降低梯级水电站检修计划对运营收益的影响,建立了中长期调度和检修计划双层优化模型。中长期调度为外层优化,根据径流和价格预测进行决策,应用遗传算法优化各时段梯级水电站出力,搜寻最优效益空间。检修计划为内层优化,重点考虑了梯级上、下游水电站水力、电力耦合关系对检修计划的影响,以满足实际运行需求;以中长期调度优化中间结果为边界条件,以检修损失最小为优化目标,包括检修收益损失和停运风险损失,并将检修损失与中长期发电收益归并为总收益,作为遗传算法适应度函数,从而实现中长期发电计划和检修计划的联合优化。最后,以某＂1库3梯级＂水电系统为例进行仿真分析,结果表明：所建双层优化模型结构清晰,实用性较强。

LTE系统ARQ重传资源重分配

针对长期演进(LTE)无线链路控制(RLC)层重传协议数据单元(PDU)只允许重分段不允许级联,当媒体接入控制(MAC)层复用模块向RLC层某个业务指示值大于RLC层重传PDU长度时将造成资源的浪费,提出了一种新的复用方案。新方案在获得封装该业务重传PDU需要的资源大小后,指示剩余资源分配给其他业务。这种剩余资源重分配机制中,优先考虑其他重传业务,其次考虑优先级最高的实时业务。对不同复用与调度方法进行仿真,仿真结果表明,新方案有效地提高了资源利用率,大大提高了高优先级的实时业务的吞吐量,明显降低了丢包率。

南水北调东线工程江苏段中长期优化调度研究

在南水北调东线工程主要水源中长期来水预报精度不高且预见期有限的情况下,对调水系统进行科学调度和滚动决策是江苏段综合效益能否充分发挥的关键。本文提出了基于余留期调度成本函数的两阶段随机优化调度方法,在考虑预报不确定性条件下实现工程的中长期滚动调度决策。首先分析各工程单元调度运行规则,基于水量平衡原理提出系统调水成本计算方法;然后分析主要水源历史来水规律,建立余留期成本函数定量表示余留期调水成本;最后针对不同来水条件分别建立两阶段决策模型,滚动生成中长期水量调度方案。结果表明,两阶段决策模型能够克服中长期预报不确定性对调度决策的不利影响,通过多水源互济互调、水源和线路选择有效降低调水成本。

水电站长中短期嵌套预报调度耦合实时来水系统动力学建模方法研究及应用

水电站优化调度是水电能源系统优化运行与管理研究领域的关键科学问题,已有水电站优化调度研究较少考虑不同尺度调度模型间的衔接,长、中、短期优化调度相互孤立,彼此之间缺乏耦合机制,在指导水电站实际运行中存在不足。为此,研究建立了水电站长中短期嵌套预报调度模型,并引入系统动力学反馈机制,提出了一种水电站长中短期嵌套耦合实时来水系统动力学预报调度模型。长、中、短期调度模型分层嵌套,中长期预报调度结果作为短期调度的"期望指导过程线",根据水电站预报来水和面临日实时来水存在误差所导致的水位偏差进行实时反馈、动态修正调度决策,从而指导水电站做出更为合理的调度决策。为检验本文模型方法的有效性,研究选取了三峡水电站作为研究对象进行实例验证。实验结果表明:研究所提出的模型方法指导水电站运行相比随机动态规划和常规调度图方法全年发电量提升效果明显,在2018年来水条件下模拟调度结果发电量分别提高了2.73%和2.31%,显著提高了来水不确定性条件下水电站运行发电效益,为解决水电站随机来水条件下长中短期嵌套预报调度实际工程技术难题提供了一种可行的实践理论方法工具,具有十分重要的理论研究意义和工程应用价值。

江苏省中长期铁路网规划研究

根据江苏省面临的形势和要求,通过梳理江苏省铁路发展现状,深入分析江苏省铁路在路网建设方面存在的薄弱环节;结合江苏省铁路运输需求和铁路发展目标,从系统形成和发挥通道整体能力、提升铁路对江苏省的支撑和带动等方面,结合区域铁路网布局理论,研究提出江苏省中长期铁路网规划方案。研究结论:(1)江苏省铁路发展存在铁路网布局尚不合理、铁路运输能力不足等缺陷;(2)基于国家实施长江经济带、"一带一路"、长三角一体化、江苏沿海和国家新型城镇化等发展战略为契机,提出江苏省中长期铁路网规划方案;(3)建议加快相关项目前期研究及规划建设力度,实现江苏省铁路"客运高快化、区域城际化、货运集中化、路网系统化"的战略构想。

基于改进灰狼算法的梯级电站中长期优化调度

为解决梯级电站中长期优化调度中非线性离散决策困难的问题,结合灰狼算法良好的局部寻优特性,建立了约束破坏度最小与发电量最大的双目标模型,前者作为种群迭代的全局目标,后者作为个体优化的局部目标,引入“当前搜索解的空间识别”机制,促进非可行解向可行解的过渡。通过闽江流域金溪梯级水库实例研究表明,相比于传统智能算法,改进灰狼算法在保障搜索全局性的基础上,可以提升目标的优化效果。

计及中长期合同电量分解和风电不确定性的电-气综合能源系统日前优化调度

将中长期合同电量分解模型引入电-气综合能源系统日前调度决策过程中,实现了合同电量分解和调度计划制定的嵌套优化。针对合同电量分解结果可能在实际调度计划中不可执行的情况,提出了一种基于拉格朗日乘子的机组日分解电量越限因素定位方法,并通过中长期合同电量分解模型与日前调度模型的协调迭代消除越限电量,保证了中长期交易的有效性。此外,在模型中考虑了天然气网络约束和风电随机性对中长期交易计划的影响,并利用机会约束规划理论构建含风电不确定性的优化调度随机模型。基于风电等效随机输出样本矩阵和随机模拟技术实现机会约束向确定性表达式转化。通过仿真算例验证了所提方法的有效性。

奖罚机制下的互补发电系统中长期与日前嵌套鲁棒优化调度模型

在多能互补系统调度中考虑诸如需求响应和抽蓄等可控元素可以应对可再生能源出力的随机性,减少结算时的电量偏差,从而增加效益。为减少可控元素备而不用造成的浪费,在梯级水光蓄联合发电能源系统中,将中长期可控元素决策优化引入系统日前优化调度过程中,构建了由上层的月度优化决策以及下层的日前优化调度组成的嵌套调度模型。在月度模型中考虑出清电价的不确定性构建月度鲁棒优化调度模型,获得可控元素调用日期,从而避免可控元素备而不用的情况。在多能互补发电系统日前优化调度模型中构建了弃水弃光动态奖罚机制和可中断负荷(interruptible load,IL)奖罚机制。该模型使多能互补发电系统在保证市场合同电量的同时避免了可控元素备而不用的浪费,提升了清洁能源的利用效率。最后通过实际算例分析验证了所提模型和方法的合理性和有效性。

考虑中长期电量不确定性的可再生能源系统嵌套运行优化

针对未来高比例可再生能源电力系统场景,设想以有库容水电和风电为主导,火电进行补足的电源构成。从目前发展情况来看,大多数水电只有季度以内的调节能力,虽然风水具有天然的季节性互补能力,但受水库库容的限制,水电库容留取需兼顾跨时段互补优化和时段内的寻优空间。构建以水电库容为关联物理量的嵌套调度模式,由上层的年度计划优化以及下层的月内发电计划优化组成。针对上层提供的月末库容边界值,提出考虑发电能力不确定性的优化模型以及基于Benders分解的3层求解算法。算例结果验证了在该嵌套调度模式下,结合月末库容优化留取,可以减少对火电的依赖,提高水电和风电的利用水平。

面向生态系统多对象保护与修复的水库优化调度

近20 a来,随着塔里木河(简称“塔河”)流域水资源综合规划与调度的实施,已基本实现“水流到台特玛湖、大西海子水库多年平均下泄3.50×10^(8)m^(3)”的生态输水目标。但是,塔河下游其文阔尔河与老塔里木河之间的两河区域内植被稀少、生态环境脆弱,多年的生态恢复效果并不显著。鉴于此,本文以大西海子水库为调控主体,以大西海子下泄生态水量、河道内生态基流、台特玛湖生态输水、河道外生态供水等为生态保护对象,建立了水库中长期生态优化调度模型,采用粒子群算法进行求解。结果表明:(1)优化调度后大西海子水库多年平均下泄水量为5.23×10^(8)m^(3),满足塔河一期规划3.50×10^(8)m^(3)水量要求,且下游河道常流水时间显著延长;(2)优化调度后多年平均入台特玛湖水量为0.18×10^(8)m^(3),相较于实测数据,增加了20.0%,且入湖过程更加平稳,有利于巩固已初步形成的尾闾湖泊生态系统;(3)优化调度后塔河下游河道生态基流保证率为50.0%,不断流的保证率达64.6%,对受人类活动影响巨大的我国最长内陆河——塔里木河下游河道生态系统具有重要积极影响;(4)优化调度后塔河下游河道外多年平均生态供水量1.67×10^(8)m^(3),为下游两河区域的荒漠河岸植被林生态恢复奠定了水量基础。研究成果对于塔河下游两河区域的荒漠河岸植被林修复与保护、维持河道和尾闾湖泊的生态健康、构建地下生态水银行具有重要的应用价值,也对于构建塔河生态流域具有重要的现实和推广意义。

考虑计划执行与新能源消纳的中长期调度优化方法

为提升电力系统清洁能源消纳能力,并保障常规电源电量计划执行,提出了一种考虑计划执行与新能源消纳的中长期调度计划优化方法.通过考虑新能源电量、电力的不确定性,结合不同电源启停调峰性能上的差异,构建了基于两层架构的中长期调度计划优化方法.上层模型重点考虑新能源电量预测不确定性,而下层模型充分考虑新能源电力预测不确定性.结果表明,该方法能够优化燃煤电厂启停调峰方式,实现电量计划与新能源消纳的协调,解决电量执行偏差及弃风、弃光等问题.

考虑反调节水库作用的木里河梯级水电站水库中长期优化调度研究

木里河是雅砻江中游最大支流,目前已形成两库四级梯级水电站群,充分利用梯级末端立洲水库的反调节能力,将有效提升流域整体发电效益。为分析梯级水电最优运行方式,以流域梯级枯期最小出力最大和梯级年发电量最大为目标函数,建立了木里河流域两库四级的优化调度模型,并采用逐渐优化算法(POA)求解,最大化利用末端水库反调节能力。结果表明,通过立洲水库的反调节作用,木里河流域梯级枯水期的可靠出力得到有效改善,发电效益得到有效提升。

计及源网荷运行特性的配电网中长期调度互动技术

配电网可调度资源的用电方式以及对激励信号的敏感程度都有很大差异,这些将直接影响调度资源互动的可操作性、运转效率及电网运行效益。本文在考虑工作日与节假日运行方式、计划检修协调优化以及临时供电优化、重要负荷保电需求等因素的基础上,将多种互动按不同场景进行分别处理,研究中长期配电网络、分布式电源、负荷、上级电网之间的互动技术。针对配电网月度运行结构优化的目标、模型和方法开展详细研究,将多目标粒子群优化算法用于南京实际配电网运行结构优化,并从配电网月度运行结构最优解集中获得该地区的最优运行结构参考方案,验证了本文所提方法的有效性和正确性。

云南省汛期月度电量交易计划分解方法

针对日负荷和来水预测不确定性带来的中长期电量交易计划分解难以达到预控的进度目标,提出了汛期月度电量交易计划分解方法。利用日尺度负荷和径流预测结果,动态更新当日至月末的负荷和入库流量预测信息,采用当日的月累实发电量完成度与系统计划完成度偏差最大值最小的目标函数,生成参与发电计划调整的电站集合,滚动修正后续日发电计划。以云南省澜沧江、金沙江、怒江、红河以及伊洛瓦底江等干流流域约56座省调平衡水电站为研究对象,实例结果表明:该方法可满足当前云南电力交易中心的中长期交易电量分解到日的需求,有效解决了目前中期电量交易计划分解与梯级上下游水量平衡衔接不够紧密的实际难题。

中长期合同竞价市场下自主确定检修计划对系统运行影响的探讨

电力市场环境下是否应由发电公司自主确定机组的检修计划仍存争议。相比计划经济体制下以系统可靠性为单一优化目标的检修计划,由发电公司安排各自的检修计划只保证对系统运行的可行性而不保证最优性,可能给系统运行带来风险。重点研究了中长期合同竞价市场环境下发电公司自主安排检修计划对系统运行的影响。借助综合机组竞价和检修策略的博弈论方法模拟检修行为,评估系统运行的可靠性和经济性。相比垂直管理模式下的检修方案,中长期合同竞价市场下的机组检修行为可能恶化系统运行的可靠性和经济性。另外,需要警惕发电公司故意延长检修时长抬高电网购电价格的问题,并关注竞争电量和竞价上限不合理设置时小容量机组检修导致的高市场出清电价的可能性。

预挂牌月平衡机制下机组偏差电量月内滚动调度方法

预挂牌月偏差平衡机制是处理我国中长期电量交易中机组合约电量偏差的有效手段,但传统调度方法难以适应该机制,由此提出预挂牌月偏差平衡机制下水火风电系统偏差电量月内滚动月度调度方法。首先,文中提出考虑机组合约完成进度公平性的机组月度电量分解模型;其次,以分解后的日计划电量为基础,建立以节能降耗和偏差平衡成本最低为双目标的水火风电系统日前调度模型以及日内调度模型;最后,通过日偏差电量月内滚动的方法实现机组月度合约电量偏差平衡成本最小。算例仿真表明所提调度模型及方法可以有效减小机组月度合约电量偏差,降低机组偏差平衡成本并兼顾节能环保要求。

LTE系统中的一种频选调度方案

从无线资源分配的角度出发,提出了一种频选调度方案,旨在充分利用LTE系统频谱资源的前提下提高小区的吞吐量。频选调度方案设计的MAC层调度器可以按照UE上报的信道质量指示,将可以使用的资源分为不同的优先级,然后把最好的资源分配给相应的UE,实现频选调度策略。通过系统级仿真可知,该方案能提高用户的性能。