计及扰动不确定性的储能系统容量鲁棒优化配置

针对高比例可再生能源接入下扰动不确定性增加和有功功率控制资源不足的问题,提出一种计及扰动不确定性的储能系统(ESS)容量鲁棒优化配置方法。首先,基于扩展系统频率响应模型,提取ESS运行功率与系统频率动态间的耦合关系,由多面体扰动不确定集构造暂态频率偏移安全约束。其次,综合考虑频率稳定控制能力和扰动不确定性,以投资成本最小和运行收益最大为目标,建立ESS容量鲁棒优化模型。然后,利用线性加权法和鲁棒对等变换将模型转化为确定性三层规划的形式,并基于列与约束生成方法、强对偶理论和Big-M法求解。最后,通过算例分析验证了所提方法的有效性。

基于灵敏度分析的同步调相机及其励磁系统参数分类辨识方法

同步调相机及其励磁系统间由于电气耦合而导致参数辨识困难,但目前缺少对待辨识参数量与观察量间耦合特性的分析。对此,提出一种基于灵敏度分析的同步调相机及其励磁系统参数分类辨识方法。分析同步调相机在不同时间尺度下的关键参数,基于轨迹灵敏度信息划分待辨识参数的类型,构建关联参数集合。考虑稳态、次暂态和暂态下同步调相机及其励磁系统响应特性的差异,在不同时间尺度上分别建立参数分类辨识模型。依据关联参数集合进行参数分类辨识,采用基于Tent混沌映射的改进蛇优化算法求解。通过算例分析验证了所提方法的有效性和适应性。

基于概率最优潮流的电力系统灵活性量化评估方法

可再生能源发电具有波动性和随机性,高比例可再生能源的接入给电力系统的灵活性带来挑战。为此,提出一种基于概率最优潮流的电力系统灵活性量化评估方法。首先,构建电力系统灵活性资源模型。采用k-means聚类方法处理历史数据以生成场景,基于马尔可夫链模型和Copula函数构建考虑时间相关性的风电、光伏出力及负荷波动概率模型。其次,将经济成本与系统灵活性关联,在考虑系统灵活性裕度期望、缺额期望和不足概率的基础上,建立计及运行经济性的量化评估指标。第三,构建含灵活性资源的概率最优潮流模型,采用蒙特卡罗模拟方法和基于跟踪中心轨迹内点法估计系统状态和评估指标。以IEEE RTS-24系统为算例进行分析,结果表明合理配置可再生能源和储能装置有助于提升系统灵活性和运行经济性。

电力系统频率动态与功角振荡的耦合特性分析

为探究频率动态与功角振荡间的耦合特性,文中以双机系统为例推导扰动后系统稳定电网频率动态特性和功角振荡机理,基于扩展等面积准则(extended equal area criterion,EEAC)扩展至多机系统,提出了基于Pearson系数的耦合强度量化评估指标,根据频率动态特征和功角振荡特征对耦合关系进行量化。文中分析了功角振荡对频率动态特征指标的影响,量化评估了不同频率动态指标与功角振荡指标的耦合强度。理论分析和算例结果表明构建的指标体系具有合理性,电力系统的频率动态与功角振荡相互耦合,为频率和功角的优化控制措施提供了参考。

考虑电力系统灵活性的网-储联合规划

高比例可再生能源接入电网使得规划问题更加复杂。提出考虑电力系统灵活性的网-储联合规划方法。分析风电和光伏出力的相关性,采用蒙特卡罗方法生成大量可再生能源发电和负荷场景。基于k-means聚类算法对生成的场景进行缩减,并利用改进的遗传算法确定最优聚类数。通过斯皮尔曼系数筛选典型场景,构建考虑生成概率的典型场景集合。建立以提升灵活性、降低投资成本为目标的双层网-储联合规划模型,并采用灰狼算法迭代求解。算例分析结果表明所提网-储联合规划方案能够有效地提升电力系统灵活性,促进可再生能源消纳。

计及多时间尺度电压失稳模式的电网薄弱环节辨识

针对电网静态和暂态电压失稳特性差异化明显、安全稳定分析难以兼顾的问题,提出一种计及多时间尺度电压失稳模式的电网薄弱环节辨识方法。建立面向静态和暂态电压稳定评估的输入特征,采用主成分分析方法降低静态电压特征的维度,并利用改进k-means++方法对电网进行分区,筛选各分区的表征节点作为暂态电网稳定的待评估节点。量化表征电网静态和暂态电压失稳的风险等级,构建基于深度置信网络(deep belief networks,DBN)的多时间尺度电压稳定一体化评估模型,以提取失稳模式。分析不同电压失稳模式与电网线路间的耦合关系,建立量化指标以辨识电网薄弱环节。最后,通过算例分析验证了所提方法的有效性。