考虑光伏和电动汽车不确定性的配电网鲁棒经济调度

随着光伏等间歇性能源发电和电动汽车等随机负荷的大量接入,配电网运行调度中的不确定性因素增大,面临着更大挑战。本文首先建立了光伏电站出力和电动汽车充电站负荷的不确定波动特性模型,运用鲁棒优化的思想考虑配电网调度面临的不确定性因素,以网络损耗费用最大为极端场景,以极端场景下配电网总运行成本最小为目标函数,建立配电网鲁棒经济调度的Min-Max优化模型。通过采用Benders分解算法将Min-Max优化问题分解为主问题和子问题进行交替迭代求解,得到对于节点功率不确定波动具有鲁棒性的配电网经济调度方案。最后,以IEEE33节点系统为例进行仿真分析,并与确定性优化调度方法和场景法进行对比,仿真结果验证了所提出的鲁棒经济调度模型和求解算法的正确性和高效性。

深圳电网4·10大停电事件的处理及启示

2012年4月10日深圳电网大面积停电。介绍了事件发展经过、调度模式、事故处理经验等。并就优化电网规划建设、管控倒闸操作风险、提高电网灾后恢复能力、提升调度水平等提出改进建议,对防止同类事件在网内发生提供了有益的帮助。

深圳电网日前送受电与发电计划联合优化策略与建模研究

针对广、深调度管理模式调整后深圳城市电网日前发电计划业务的实际需求,提出了送受电与机组出力联合优化的日前发电计划优化策略、模型与算法。通过引入送受电计划的可行优化空间,合理安排气量受限的燃气机组的出力曲线,降低了全系统购电费用;对燃气机组进行启停优化并考虑爬坡能力限制,有效缓解调峰压力;对送受电计划进行基于历史统计比例因子的功率分配,较为精确地考虑了网络安全约束,并在消除阻塞的过程中调动送受电计划的可调节性。以总购电费用最小为目标,全面考虑系统约束、机组约束以及网络约束,构建了混合整数线性规划数学模型,并采用成熟数学优化工具包CPLEX进行高效求解。基于深圳电网实际日前发电计划数据的算例表明,上述方法能够协调优化送受电计划与机组发电计划,可有效应用于工程实践。

实时调度决策理想度评估的模型与方法研究

为了准确分析和评估实时调度计划编制水平,提出了基于PJM理想调度理念的实时调度决策评估方法。在深入分析美国PJM理想调度评估方法的基础上,将理想调度评估理念引入到调度员实时调度决策水平的评估中,并结合实时调度实际业务,设计了基于场景重构、评估指标计算的实时调度决策评估模型,量化实际调度方案与理想方案的差距,为客观评价实时调度业务提供了支撑。基于我国某省级电网实际运行数据的算例分析表明,该方法能够正确量化评估实时调度的水平。

深圳电网中性点接地方式研究

介绍了深圳电网中性点接地方式的现状,分析了存在的问题,并提出解决措施,最后对中心点接地方式未来的研究方向做了进一步的探讨。

降低网损和消除阻塞的有序用电模式与方法

我国长期面临高峰时期电力不足的问题,为此提出了有序用电的模式、模型与方法。通过在时间维度上有序移动负荷,实现削峰填谷,保证用户的电量需求;同时,通过各节点负荷移峰在空间上的配合,实现降低网损、消除阻塞。时间与空间两个维度的优化用电赋予需求侧管理新的内涵,有利于充分利用有限的电力资源、提高电网的安全与经济运行水平。为了尽可能少地改变用户用电习惯,对用户采取就近移峰;对于节点负荷移峰的空间配合,提出了内嵌网损和安全约束的模型与方法,但模型中的二次约束使这一问题难以直接优化求解,维持采用分段线性化的方法实现了模型的高效求解。IEEE-30节点系统的算例结果表明,所提方法能够在兼顾降低网损、消除阻塞的情况下实现有序用电。

基于资金运营理论的配电网D-STATCOM优化配置

基于10kV配电线路的等效模型,提出了配电网抵御电压暂降所需D-STATCOM配置容量的计算模型。引入资金运营理论,建立了一种以投资回收期为指标的DSTATCOM优化配置模型,根据线路遭遇电压暂降历史数据和线路用户低压脱扣装置使用情况,为10kV线路配置D-STATCOM提出优化决策和建议。最终通过对深圳电网某10kV线路进行仿真分析,验证了方法的可行性和准确性。

含抽水蓄能电网安全约束机组组合问题的混合整数线性规划算法

抽水蓄能机组的投运对电网发电调度计划的制定具有很大影响,建立了含抽水蓄能机组电网的安全约束机组组合模型。以考虑了抽水蓄能机组启停费用的所有机组总运行费用为目标函数,根据抽水蓄能机组的不同运行工况给出旋转备用容量的解析表达式,同时在系统功率平衡约束中考虑了网络损耗的影响,并考虑了抽水蓄能机组的运行调度约束及网络安全约束。为了保证模型求解的可靠性和提高模型求解的计算效率,将目标函数进行分段线性化,并根据抽水蓄能机组的运行特点将其旋转备用容量约束等价转化为线性表达式。同时采用一种动态分段线性化方法近似逼近网络损耗,从而将机组组合模型转化为混合整数线性规划模型,并采用成熟的数学优化求解器CPLEX进行求解。对某实际23机306节点电网算例的计算结果表明,所提出的混合整数线性规划调度模型的网损逼近效果合理正确,算法求解速度快,具有较好的工程实用价值。

电网风险量化评估方法与管控实践

为了保障电网的安全运行,实现电网风险量化评估及管控是非常重要的。为此阐述了基于危害辨识的风险量化评估模型,包括风险危害后果和风险发生概率的量化计算表达式。对于基准风险评估的风险发生概率计算,按照《电力系统安全稳定导则》的三级故障分类原则,深化且量化了《电力系统安全稳定导则》的要求。以深圳电网2017年迎峰度夏运行方式为例,进行基准风险梳理并量化评估风险程度,分析辨识深圳电网运行可能存在的潜在危害,提出相应的风险控制措施,包括电网规划及基建工程、技改项目、运行方式调整以及设备运行维护等方面的措施,以有效降低电网的运行风险。并总结形成一套基准风险闭环管控机制,以保障电网安全运行。

地区电网降温负荷与气温的敏感性分析

采用最大负荷比较法,对比了4种基准负荷的选择方法,依据实际电网的负荷数据,选择实际负荷减去基础负荷后得到的降温负荷与实际值最接近的情况所对应的基础负荷作为最终方案,建立了降温负荷与气温的敏感性高阶回归模型,据此获得降温负荷受气温影响的规律。将该方法应用于深圳电网降温负荷与气温的敏感性分析,得到相应的变化规律,获得深圳电网降温负荷的测算方法,为电网的生产调度、优化运行和营销工作提供重要参考依据。

基于灰色理论的电网负荷特性影响因素定量分析

定量地分析电网负荷特性的影响因素,对电力系统调度、规划和运行具有重要意义。针对数理统计中线性相关性分析方法必须假定影响因素之间满足线性相关性等不足,采用灰色关联度分析方法对电网负荷特性的影响因素进行分析,揭示了电网负荷特性的变化规律,并将所提理论应用于深圳电网负荷特性影响因素的定量分析中。验证结果表明:该方法简单,易于实现,且与数理统计中的相关性分析相比,该方法能更准确地揭示负荷特性的实际规律。

基于动态车流的电动汽车充电负荷时空分布概率建模

文中提出一种基于动态车流的电动汽车充电负荷时空分布概率建模方法,所建立的模型由交通路网模型、车辆时空转移模型和居民出行概率模型3个部分组成。交通路网模型考虑了车辆过红绿灯的影响,将道路分为3段计算车流密度。车辆时空转移模型反映了交通路况对行驶速度和耗电量的影响,行驶车辆可根据交通路况动态调整速度和行驶路径。居民出行概率模型基于NHTS2017数据集,得到出行目的地和出发时间的联合概率分布模型,进而抽样模拟出行链。以某市路网模型为例,采用蒙特卡洛法仿真预测电动汽车充电负荷的时空分布特性,并与现有方法的仿真结果及实际充电负荷曲线进行对比分析,验证了所提概率模型的正确性和有效性。

混合多馈入直流输电系统谐波交互作用强度的评估方法

为了分析混合多馈入直流输电系统中各换流站交流侧谐波交互影响机理,建立了混合多馈入直流输电系统的谐波阻抗模型,提出了谐波交互作用因子(harmonic multi-infeed interaction factor,HMIIF)作为评估谐波交互作用强度的方法。基于谐波阻抗矩阵的分析结果表明,LCC-HVDC对MMC-HVDC的谐波交互作用规律与LCC-HVDC之间规律基本相同。LCC-HVDC对MMC-HVDC的谐波交互作用与MMC换流器交流侧谐波阻抗相关,且随等效联络阻抗减小而增强;当其中一回直流所联结交流系统等值谐波阻抗越大,该回直流对其他回直流交互作用越强,其他回直流对其交互作用越弱。HMIIF与两回直流间的谐波交互作用强度成正比。最后利用PSCAD/EMTDC建立三馈入直流输电系统简化模型。

软件定义网络中基于XGBoost算法的DDoS攻击检测

准确且快速地检测分布式拒绝服务(distributed denial of service,DDoS)攻击是安全领域的一个重要研究课题,为了提高软件定义网络(software-defined networking,SDN)中DDoS攻击的检测率,采用XGBoost算法对网络中的流量进行建模.该方法根据攻击发生时的流量信息提取特征并进行训练,能够有效地检测DDoS攻击.在实验中,采用mininet和floodlight模拟平台搭建SDN环境,使用HPing3生成不正常的网络流量.实验结果表明:在SDN中进行DDoS攻击检测时,该方法平均准确率为95.34%,与其他机器学习方法相比准确率更高,证明了该方法的有效性.

一种220kV母线实时倒闸操作风险量化模型

总结了深圳电网"4.10"大面积停电事件,从调度运行的角度分析了220 kV母线倒闸操作的风险,提出了计及人员精神状态、设备老化程度、停电社会影响和气象条件等因素的220 kV母线倒闸操作风险量化模型,能够基于电网实时运行状态,提供具备参考价值的操作建议及风险预控措施,有效预防母线倒闸期间的大面积停电事故。

大型城市电网发电计划安全经济协调策略研究

传统的日前发电计划模型与算法无法同时满足安全、经济的运行需要,本文针对大型城市电网提出了考虑送受电与机组出力联合优化的日前发电计划安全经济优化策略、模型与算法。该方法揭示电网安全经济运行的可优化空间,还直观地分析了安全性与经济性之间的协调成本。基于某大型城市电网实际日前发电计划数据的算例表明,上述方法能够协调优化送受电计划与机组发电计划的安全与经济性,可有效应用于工程实践。

地区电网AVC系统升级省调功能建设研究

从地区电网AVC系统升级省调功能建设出发,提出省调AVC系统整体控制框架及电厂AVC子站、变电站控制功能部署方案,对连续与离散变量、多时间尺度的多级电网协调控制、发电机无功出力及容抗器等无功调节手段的区域协调控制和多电压等级变电站及电厂的电网统一协调控制等问题进行了研究,为实现AVC系统升级省调功能关键技术提供解决方案。

考虑时间相关性的电动汽车充电站负荷概率建模及场景生成

由于受到车主出行行为和交通路况等随机因素影响,电动汽车(electric vehicle,EV)充电站负荷具有很强的随机性。建立描述EV充电站负荷随机性的概率模型,对配电网的安全运行分析具有重要意义。以EV充电站一天负荷曲线中每个时段的负荷为随机变量,依据历史数据,选择拟合精度最高的通用分布函数建立每个单时段负荷的概率分布模型。由于EV充电行为的持续性,相邻时段充电站负荷具有相关性。先根据各时段负荷的相关性将一天96个时段分为若干个连续时段集,每个连续时段集里面多个相邻时段负荷之间的相关性较大,再采用Pair-copula方法以D藤结构建立每个连续时段集里面多个相邻时段负荷的联合概率分布模型。基于Pair-copula联合概率分布模型抽样生成计及相关性的一天各个连续时段集的负荷场景,并采用波动趋势和波动大小作为表征生成负荷场景波动性的指标来衡量所生成场景的合理性。最后,以深圳市某EV充电站的实际历史数据为例,验证了所提出方法的有效性。