县域数智新型电力系统示范建设的路径探索

国网浙江海宁市供电公司充分运用嘉兴城市能源互联网建设先行探索经验,通过构建源网荷储四侧灵活资源规范建设体系,提升配电网灵活性,将配电网按电压等级划分不同层级并解构为最小自治单元,建立“一态一策”应对机制,实现资源按层级最小单元状态调控,开发建设基于“三层三态三策”功能架构的源网荷储协调控制系统,实现配电网“分层分区、自治平衡”,制定一套适合县域配电网“从传统配电网向数智新型电力系统演进”的成效评价指标体系,着力提升配电网抗扰能力和综合能效水平,形成了县域数智新型电力系统示范建设的路径--数字化牵引的“资源+控制”体系,并以海宁尖山新区为核心示范区试点建设。

计及风电输出相依结构和柔性负荷激励/补偿机制的随机调度策略

同一地区风电场出力之间存在相关性,构建基于相关性的风电联合出力概率密度公式有利于提高分析的准确性。采用Gumbel-Copula函数描述风电场出力相依结构,建立了多风电场联合出力模型。在此基础上,在含风力发电的调度体系中引入柔性负荷作为调峰资源,以总运行费用、温室气体和污染气体排放、系统运行风险最小为目标,提出计及风电输出相依结构和柔性负荷调峰的随机调度方法。该方法体现出风电功率内在联系的同时,很好地利用柔性负荷的潜在调峰效益。模型中对风电功率随机性采用机会约束处理,经过抽样平均近似后,将随机模型转化为确定性模型求解。算例分析表明,采用的调度策略能够使系统运行于高效的负载水平,在兼顾经济效益和环境效益的同时,促进系统对风电的消纳。

基于博弈思想的主动配电网故障灵活分层恢复策略

为加快配电网故障恢复速度,并在恢复过程中考虑各个参与主体的利益,提出一种基于博弈思想的主动配电网故障灵活分层恢复策略,并建立一种基于博弈思想的包含参与层和均衡层的主动配电网故障灵活分层恢复模型。根据故障恢复的参与主体,将参与层又划分为负荷层、联络开关层和分段开关层三个子层次。在负荷层,提出基于电量拍卖模型的切负荷策略;在联络开关层,以恢复可能性指标值最大为目标进行联络开关和分布式电源的联盟;在分段开关层,以网损最小为目标调用改进的蚁群算法进行寻优。在均衡层,将各个子层的策略进行组合,以实现各参与恢复主体总收益最优的目标。基于上述分层策略构建的多代理恢复系统和VIKOR算法进行合作博弈决策求得纳什均衡解。根据故障失电场景的不同,灵活调用相关的参与层进行恢复方案的制定,降低恢复方案的冗余,提高计算的快速性。最后,通过IEEE 69节点算例验证了所提策略的灵活性和有效性。

水火电力系统短期实用化调度模型及求解方法

以某电网的大型水火电力系统为研究对象,从节能降耗及与生产实际接轨的角度出发,基于水火电力系统的解耦机制,将水火联合调度问题建模为2个具有优化时序的子优化问题。在火电优化子问题中,在考虑常规约束的基础上,提出火电机组出力升降走向约束及相邻时段火电总负荷波动阈值约束,以保证火电机组出力平滑;在水电优化子问题中,考虑水电厂日平均出力约束及振动区约束,以保证水电的充分利用。采用改进的具有柔性更新策略的教与学优化算法依次求解2个子优化问题,并针对2个子优化问题中呈现强耦合性的复杂约束,设计不同的启发式约束处理方法。对含有15座火电厂和29座水电厂的某水火电力系统的日前调度进行仿真测试,验证了所提调度模型的可行性和实用性及求解方法的有效性。

一种动态电源管理预测算法的设计及仿真

针对基于马尔可夫模型的预测式动态电源管理算法(DPMPA)对大型样本数据预测精度低的问题,提出了一种具备自反馈功能的内嵌式马尔可夫模型(RMM)的DPMPA。该算法基于分层迭代思想,对满足马尔可夫性质的大型数据进行聚类,再使用马尔可夫算法对构建出的迭代数据模型:上层抽象数据模型和底层实例数据模型进行训练。引入反馈函数φ(i),控制转换概率矩阵更新频率,保证预测精度范围。依此,编制了自反馈内嵌式马尔可夫模型DPMPA的Matlab程序。应用该程序对无线热点访问次数进行仿真预测,得出不同训练样本数对后期样本的预测精度的影响,对比马尔可夫算法和自适应学习树(ALT)算法预测结果表明,基于该自反馈RMM预测式动态电源管理算法对于大型样本数据预测精度比前者高5%,后者高10%。预测精确度的提高,将更有利于马尔可夫算法的DPM系统功耗控制。

发电公司电力竞价策略研究

文章基于一级密封拍卖原理,构造出多商品拍卖模型,给出了多商品拍卖中的投标策略,然后结合电力竞价的特点分析了发电公司的竞价策略;对电力报价进行算例分析,认为电力竞价类似“智猪博弈”:即大发电公司偏好选择合谋型报价策略,而小发电公司更多地选择竞争性报价或不合作报价。

电网企业购电的双向拍卖博弈模型研究

价值最大化包括经济效益和社会效益最大化。电力作为关系国计民生的行业,价值最大化自然成为电力和电网企业的共同追求。为实现价值最大化,根据博弈理论,构建发电企业与电网企业的双方叫价拍卖博弈模型,通过计算贝叶斯纳什均衡点,确定最优电价和企业的最优收益。据此,从v和c的视角给出对电网企业购电策略的启示。

新能源汇集的多端柔性直流系统运行方式及控制策略分析

针对新能源消纳与功率外送受限问题,通过分析新能源基地分布的形态,研究能源基地采用多馈入电压源型直流输电并网,然后经电流源型直流输电通道外送的多端柔性直流系统结构。并根据多端柔性直流系统的运行方式分析送受端换流站的控制策略,实现系统功率的协调分配以及系统的灵活运行。最后通过DIgSILENT建模仿真,验证系统的稳定性和控制策略的有效性。

新型多频率三端口模块化多电平换流器拓扑及其控制策略

未来电网中将会存在的工频、直流与低频等多种频率,而传统换流器仅能实现交-交、交-直两种频率电气量间的能量交换。为此,提出一种新的多频率三端口模块化多电平换流器(multi-frequency triple-port modular multilevel converter,MFTP-MMC)拓扑,该拓扑结构简单对称,能够直接实现工频-低频-直流的功率变换和频率控制,不存在无功约束问题,可以输出2倍直流电压,具有直流故障自清除功能。针对MFTP-MMC拓扑建立其dq坐标下的动态数学模型,实现了系统2种交流频率分量同直流分量的解耦,在此基础上给出相应的控制策略,包括内环电流控制、环流控制、子模块均压控制以及外环功率控制,其物理概念清晰、控制性能良好。进一步,给出了桥臂无功分配系数的优化方法。同时针对其拓扑提出直流侧故障时闭锁以及故障后软起动策略。MATLAB/Simulink平台下的一系列仿真结果验证了所提MFTP-MMC拓扑和数学模型的正确性及其控制策略的有效性。