大规模风电接入系统多时间尺度备用容量滚动修订模型

基于需求响应多时间尺度的特性,考虑新能源、负荷、发电机组等不确定的特点,建立了计及多时间尺度备用资源的日前–日内2小时–日内15分钟备用滚动优化模型。模型中突破性地全面考虑了不同时间尺度的激励型需求响应备用资源,以及慢机机组、快速启动机组、自动发电控制3种响应速度不同的发电侧备用资源。针对风电和负荷预测精度在日前–日内2小时–日内15分钟逐步提高的特点,建立了考虑不确定性的备用容量滚动优化模型将各时间尺度的需求侧资源与发电侧资源互动,使不同时间尺度下的备用资源参与到各级备用优化中,实现不同时间尺度的需求侧备用资源与发电侧备用资源的联合优化。最后基于PJM-5节点系统和国内某省级电网系统的算例验证了模型的有效性。

基于改进HHT算法的电力系统低频振荡模态辨识研究

针对电力系统低频振荡问题,在运用阻尼转矩对单机无穷大系统分析低频振荡机理与特点的基础上,对低频振荡经验模态分解时存在的端点效应问题进行了理论分析与改进,提出了一种基于端点优化对称延拓法的有效改进EMD分解边界效应的HHT算法对电力系统低频振荡进行辨识。通过对测试信号进行仿真,同时也利用广域FNET监测系统的测试结果进行低频振荡参数辨识及抑制实验,研究了该算法在模式辨识方面的有效性和准确性。仿真和实验表明,基于改进HHT算法的低频振荡辨识方法能快速高精度地辨识出振荡模态信息,并能有效指导电力系统稳定器PSS的配置及参数设计,从而维持电力系统的安全与稳定。

计及分布式发电和不完全信息可中断负荷选择的电力市场模型

分布式发电(distributed generation,DG)与可中断负荷是智能电网的2种重要资源。针对电力用户停电意愿不尽相同,将配电公司的可中断负荷类型建模为离散分布的随机变量,进而建立具有分布式发电与不完全信息可中断负荷选择的配电公司能量获取模型,综合考虑到发电公司的竞价策略行为,最后建立了完整的不完全信息博弈下的电力市场模型。针对不完全信息博弈的特征,扩展改进了协同进化算法,并用于求解市场贝叶斯纳什均衡。修正的IEEE 9节点系统验证了模型与求解方法的有效性。结果表明分布式发电与可中断负荷、发电公司策略行为及不完全信息对市场均衡有着重要的影响。

基于鲁棒均值–方差优化的发电自调度算法及鲁棒代价分析

解除管制电力市场背景下,发电厂商作为价格的接受者,需向电力交易中心提供发电交易策略来最大化自身的收益,从而形成发电自调度的优化模型。然而,当考虑电价不确定性时,发电商一方面希望最大化收益,另一方面需要最小化不确定性带来的风险。为此,该文建立了一种鲁棒均值方差优化模型,以收益最大化和风险最小化为多目标,进而获得多目标优化的Pareto前沿。通过等价转化发现,鲁棒均值方差模型与非鲁棒均值方差模型具有相同的数学形式,均为一个二阶锥优化。进一步分析了鲁棒模型对收益、风险以及Pareto前沿的代价。最后采用30节点系统对鲁棒均值方差优化的发电厂自调度模型以及鲁棒代价进行详细的分析和对比,结果证明提出方法和分析的正确性。

考虑不确定功率注入的安全约束经济调度模型非有效约束识别方法

随着电网规模的扩大,数量庞大的安全约束给在线经济调度问题带来了极大的挑战,如何判别并剔除其中的非有效约束成为大电网安全约束经济调度问题研究的新方向。考虑大规模新能源并网给系统带来的不确定性,提出一种可快速有效地识别非有效安全约束的新方法。首先给出不确定情况下非有效安全约束的定义和识别非有效约束的充分必要条件;考虑到判别过程中求解大量线性规划的耗时问题,将原优化模型的可行域进行松弛,根据松弛模型的特殊性,利用连续贪婪算法快速剔除部分非有效约束,再利用充分必要条件进行离线计算,进而识别出其余非有效约束。通过24个时间段的9节点系统和96个时间段的IEEE 118节点系统仿真,验证了所提方法的快速性和有效性。另外,仿真结果页可为调度运行人员提供必要信息,统计出可能产生电力传输阻塞的线路情况。

基于分层区间数可能度排序的不确定静态安全分析

电力系统静态安全分析作为预防控制的基础,对系统进行N-1事故分析,得到其严重性进行排序。当间歇性能源接入电网后,网络中的潮流分布随之呈现一定的不确定性,为此需考虑不确定情况下的静态安全分析。首先根据区间有功行为指标将故障集分为3层,并采用区间数可能度比较法对每层的故障集分别构造区间指标集的互补判断矩阵,为保证判断矩阵的一致性,建立了以修正量最小的最小二乘模型,从而得到各个分层的区间指标排序向量。根据分层的权重和各个分层排序向量的大小,得到总故障集的安全性排序。以IEEE 9节点为例,详细说明了安全分析方法的求解过程,并采用蒙特卡罗随机模拟方法与之对比,结果表明了所提方法的有效性。最后,多个系统的时间复杂度测试结果体现了安全分析的快速性。