基于主从递阶决策模型的TRM评估

市场化环境下的电能交易可能引起系统潮流的频繁变化,系统运行不确定性增大,支路过负荷、节点电压越限等故障发生的可能性更大,因此对评估电网功率传输能力提出了更高要求,特别是如何有效评估输电可靠性裕度(TRM),对于电力市场的安全、可靠、经济运行具有重要意义。文中引入至少输电容量的概念,综合考虑了系统中的不确定因素,构建了基于主从递阶决策的TRM 双层优化模型,并给出了求解该模型的一种简便、实用的方法。最后通过对IEEE 118节点系统进行数据仿真,说明了该模型的合理性和有效性。

基于模糊随机机会约束规划的输电可靠性裕度计算

提出了基于模糊随机机会约束规划的输电可靠性裕度的数学模型和混合智能算法。将影响输电可靠性的重要因素表述为随机变量或服从正态分布的事件,例如将发电机和线路运行状态视为服从二次型分布的离散型随机变量,将用户需求看成服从正态分布的随机事件。在不确定因素随机化的基础上,将输电可靠性裕度问题转化为等价的模糊随机优化问题,输电线路开断、发电机开断和负荷模型的等约束条件退化为随机函数、模糊函数。文中提出的求解该机会约束规划模型的混合智能算法,在IEEE30节点系统上进行了仿真计算,验证了该方法的正确性和可行性。

基于最优潮流方法的传输容量计算研究

可用传输容量计算已成为电力市场研究的一个重要部分,而总传输容量又是可用传输容量计算的基础。该文在介绍可用传输容量计算的基本概念、计算原则的基础上,建立了基于最优潮流(OPF)的总传输容量计算模型,提出了6种区域间传输容量计算目标函数,并通过定理证明了在一定条件下这六种目标函数计算的等价性。文中通过对IEEE-30节点系统进行的仿真计算,验证了基于OFP计算总传输容量的可行性,同时也通过实际算例验证了所提出定理的正确性。

基于保险理论的输电可靠性裕度决策模型

针对传统输电可靠性裕度(TRM)评估方法的不足,基于广义保险理论提出了TRM虚拟保险的概念,将TRM最优决策问题转化为虚拟保险的最优购买问题进行建模分析。在应用保险理论实现对可靠性和经济性广义量度的基础上,引入效用函数间接刻画决策者的可靠性偏好,运用保险资产选择理论建立决策模型,并通过蒙特卡洛模拟对不确定条件下模型的决策参数进行评估。IEEE30节点算例分析验证了该模型的有效性和自身特点。

基于混沌内点法的可用输电能力计算

针对目前电力系统可用输电能力计算收敛速度慢、易早熟的问题,提出了一种将混沌优化与跟踪中心轨迹内点法相结合的混合求解算法。该算法利用混沌优化所具有的遍历性、随机性和规律性等特点跳出局部最优点,接近全局最优点;同时,利用跟踪中心轨迹内点法在最优点的邻域内局部寻优,从而达到全局寻优与局部寻优相结合。利用IEEE 30节点测试系统对可用输电能力进行仿真计算,并把仿真结果与其他方法进行对比分析,表明混沌内点算法具有较快的收敛速度和较高的求解精度。

电网区域间可用输电能力的计算方法分析

分析了在计算可用输电能力(available transfer capability,ATC)时考虑的2种容量裕度的含义及使用容量,对基于确定性模型和概率性模型的各种ATC计算方法及其优缺点进行了比较和分析,指出ATC在实际计算时仍存在的一些问题,提出应从总体上进行优化算法的设计、采用混合优化结构、探索新策略等方面入手解决存在的问题。

基于线路有功潮流使用度和可靠性贡献的输电固定成本分配方法

计算输电线路固定成本时将其分成容量使用固定成本和可靠性固定成本2部分,容量使用固定成本根据交易对线路有功潮流的使用度来分配;可靠性固定成本根据线路的可靠性贡献来分配,并计及了线路潮流变化、停运概率和停运时间的影响。该方法适用于联营和双边交易共存的电力市场,既满足电路定律,又给出了良好的经济信号。仿真算例验证了方法的有效性。

谐波减速器的传动效率确信可靠性建模与分析

基于可靠性科学原理,在确信可靠性理论框架下,提出了谐波齿轮传动效率确信可靠性建模与分析方法。考虑谐波齿轮传动过程中的功率损耗以及影响传动效率的多种外在因素,通过计算传动效率与其阈值之间的距离,构建传动效率裕量模型。开展多源不确定性分析与量化,构建传动效率确信可靠性模型。针对传动效率模型中的未知参数,给出了基于实测数据的极大似然估计方法。通过一个XB40-100谐波减速器的案例验证了所提方法的实用性与可行性。结果表明,所提方法可以有效地将试验数据与理论模型结合,进而准确计算谐波减速器在给定负载、转速和温度条件下的传动效率。通过确信可靠性分析,发现适当提高负载扭矩、降低转速或者提高环境温度有助于提高传动效率裕量及其可靠性。

计及风电功率不确定性的电力系统输电可靠性裕度快速评估

作为电力系统可用输电能力(available transfer capability,ATC)计算的重要组成部分,输电可靠性裕度(transmission reliability margin,TRM)反映了不确定性因素对电网输电能力的影响,其快速准确评估具有重要意义。为此,该文提出了一种适用于含风电场电力系统的TRM评估方法;所提方法结合随机响应面法(stochastic response surface method,SRSM)和计及关键约束的扩展潮流方程,能够合理反映负荷功率和风电功率的随机波动对电网输电能力的影响。通过IEEE-RTS测试系统的算例分析,验证了所提方法相较于采用蒙特卡洛模拟的计算方法,能显著提高TRM的评估效率。算例还分析了风力发电容量、概率分布参数和相关性,以及并网位置等因素对TRM的影响。

计及风光出力时变相关特性的输电可靠性裕度评估

风光并网背景下,为准确评估风光相关性出力及系统输电可靠性裕度(transmission reliability margin,TRM),提出了一种计及风光出力时变相关特性的TRM评估方法.首先,计及风光出力存在的时变相关特性和季节特性,提出了基于时变Copula函数的风光24 h联合出力场景生成方法,所生成的场景为准确评估TRM提供基础.然后,在考虑TRM时间尺度特性的同时,引入GlueVaR度量系统存在的传输能力缺额风险,进而构建了区分决策者不同风险偏好的TRM期望净收益模型.最后,以风光场景集为基础,利用序贯蒙特卡洛模拟方法生成系统时序运行场景集,结合IEEE-RTS系统利用优化算法求解模型.与以往方法相比,所提评估方法不仅提高了风光出力场景生成的精度,而且保障了系统的可靠经济运行,实现了TRM的差异化评估.