考虑断面耦合控制的特高压复杂大电网最大供电能力优化方法

最大供电能力计算是特高压复杂大电网优化运行的重要问题,随着高比例可再生能源大量接入电网,电力电量平衡问题愈发突出。计及考虑稳定旋备约束、耦合断面约束、机组调节能力约束后,最大供电能力计算问题呈现高维特征,难以对其建模及求解。对此,首先根据传输断面限制和特高压复杂大电网分区运行的特点,搭建了考虑断面耦合控制的特高压复杂大电网最大供电能力优化调度模型,然后分别应用单纯形法(SM)、内点法(IP)、模拟退化算法(SA)、白鲸优化算法(BWO)和蜂群算法(ABC)求解模型,计算大电网在日内未来15 min最大供电能力,并提出各类型电源和备用的协调优化方案。最后以某省网为例进行模型及求解方法验证。仿真结果显示,因为电力系统规模庞大和断面间耦合关系复杂,启发式智能优化算法存在运行时间较长、收敛速度较慢、搜索精度不高的问题,而内点法收敛迅速、鲁棒性强、对初值的选择不敏感,具有更好的稳定性和计算效率,可为复杂特高压电网电力保供和电力平衡提供有效实用支撑。

多电源一体化送出系统中储能容量配置

针对风光并网造成的多电源一体化系统调峰压力大、能源利用率低且经济性差的问题,基于典型日的风光电源预测出力及负荷情况,构建储能配合常规火电调峰的双层优化模型。外层以多电源系统年净效益最大为目标,内层以日运行费用最低为目标,利用改进后的PSO与非线性规划协调配合求解,确定多电源系统日内调峰调度方式,并合理地配置储能的能量容量及功率容量。最后针对实际电网算例进行分析,结果表明,优化配置储能后的多电源系统有效地提高了新能源消纳水平,且具有良好的经济性。

自适应免疫遗传算法及其在区域电力系统最优备用容量计算中的应用

充分利用区域互联电力系统在紧急情况下可以互相支援互为备用的特点,建立了区域电力系统的最优备用容量数学模型,该模型采用基于最小发电成本函数和最小网损函数组成的归一化最小综合经济成本作为目标函数。针对问题的具体特点,运用自适应免疫遗传算法求解最优备用容量,利用图论中的最大支撑树概念,采用自动产生可行解的编码策略对染色体进行编码,以及交叉、变异概率的自适应选取,在IEEE30节点测试系统上的仿真结果验证了所提模型的合理性、所提方法的可行性。

含高比例风电的虚拟电厂多类型备用协调优化

虚拟电厂聚合多样化的分布式资源以促进可再生能源发电的消纳，将成为高比例可再生能源情景下电力系统的一类重要结构形态。为了提高虚拟电厂接纳可再生能源发电的能力，该文根据虚拟电厂的组成单元特征构建虚拟电厂源一荷一储多元备用容量体系，提出一种备用风险决策方法。利用条件风险价值（conditional value-at-risk，CVaR）度量风电出力不确定性为虚拟电厂带来的风险损失，基于成本效益分析建立考虑CVaR的多类型分布式资源的发电容量与备用容量协调优化模型。基于算例分析证明所提方法和模型的合理性与有效性。

分布式电源接入的配电系统多类型无功源出力优化方法

针对分布式电源接入导致配电网电压质量出现问题的情况,文中面向分布式电源和并联电容器等,以有功网损最小化、节点电压偏移量最小化构造多目标函数,构建配电系统多类型无功源出力的多目标优化模型。考虑光伏发电系统和风电机组的无功特性,给出光伏逆变器和双馈电机风力发电向电网输送无功功率的受限范围。考虑变量不越界,双边越界、单边越上界、单边越下界的约束域,构建分布式电源、并联电容器输出或吸收无功功率的约束条件函数。利用基于潮流的灵敏度系数,得到目标函数灵敏度系数的线性化模型。采用两阶段单纯形法对优化问题进行求解,效果良好。以某电网某变电站F20线和F32线组成的三电压等级60节点的配电系统为计算实例,验证了文中模型和算法的可行性和适用性。

新电改背景下产业园区供电系统容量优化配置方法

产业园区作为新一轮电力体制改革的重要试点,利用分布式新能源发电来替代传统的集中式供电模式是其供电系统发展的重要趋势之一。开展了产业园区供电系统规划中分布式电源/储能系统优化配置问题的研究,重点研究了多能互补、源—储—荷协调互动和基于日前分时电价的需求侧响应对于容量优化配置方案的影响。为了表征多能互补特性,提出了分布式电源供电电量不足比和分布式电源供电不足小时数比两个指标。在需求侧响应建模时,针对利用电力需求弹性矩阵建模存在着电量转移不平衡及需求侧过度响应等问题,提出了改进的需求侧响应模型。在此基础上,建立了以总费用最小为优化目标的产业园区供电系统分布式电源/储能系统优化配置模型,并利用遗传算法与模式搜索算法相结合的组合型智能算法对优化配置模型进行求解,最后利用典型算例对提出的优化配置方法进行了分析验证。

考虑抑制连锁脱网的风电汇集区域多无功源协调控制策略

风电汇集区域无功支撑能力较弱,电压问题日益突出,若配置的STATCOM动态无功储备不足,不能快速响应电压变化,易导致风电场发生连锁脱网事故。为此,基于风电汇集区域的电压状态,提出3种状态下不同无功源的协调控制策略,即正常状态下利用静态无功装置置换出动态无功装置的无功功率,提高动态无功储备、警戒状态下调整风电出力校正电压越限情况、紧急状态下利用STATCOM快速提供无功电压支撑。某实际风电汇集区域电网的仿真结果表明,该策略能够提高动态无功储备,有效抑制风电场连锁脱网。

基于PSO-BP神经网络的风电功率备用容量估计模型

针对风电波动性和随机性对电网调度带来影响,文中提出一种基于神经网络的风力发电功率备用容量估计模型。该模型通过粒子群算法优化BP神经网络中各连接层之间的权值来提高对未来风力发电的功率值的预测,并利用皮尔逊相关系数提取与预测误差正相关的影响因素,再使用多元线性回归方法将提取的影响因素关联起来进行风电功率的备用容量的计算。文中通过公开的比利时风电场实际运行数据进行算例分析,仿真结果表明有80%的预测误差在该模型的估计区间内,进一步验证了该模型的有效性。

考虑源荷协调的光伏发电系统接入容量的评估研究

提出了一种考虑源荷协调的光伏发电接入容量评估方法,该方法的创新点在于综合考虑了电力生产者与电力消费者的利益,提出了评价光伏发电容量源荷协调程度的综合指标。采用该评估方法对某实际地区的光伏系统接入容量进行了评估分析,结果表明,所提出的方法能够有效地评估出最佳源荷协调程度下的光伏系统容量,对未来的光伏发电系统的发展及规划具有一定的参考价值。