考虑交流潮流校正的日内滚动发电计划模型与方法

为了提高日内滚动发电计划的计算效率和潮流计算精度,采用直流潮流建立日内滚动发电计划优化模型,考虑基态和N-1故障方式下的网络安全约束,从而高效求解滚动发电计划; 基于机组有功出力计划,结合无功负荷预测和无功补偿设备投切情况,建立以有功出力调整量最小为目标的交流潮流校正模型,对有功出力计划进行修正,从而提高计划潮流的准确性,满足实时运行的精度要求。基于实际电网的算例分析表明,该方法能够有效提高优化计算效率和潮流准确度。     

电网断面潮流在线监测系统

结合电网断面的运行特点提取了决定断面运行方式的关键因素，建立了断面运行方式定义规则库并提出了断面运行方式判别模型。在与EMS的数据接口设计中，对断面潮流监测流程进行了优化。在此基础上开发的电网断面潮流在线监测系统具有断面运行方式规则库定义、线路运行状态监测及断面潮流监测等功能，还可提供断面潮流超限记录的统计分析报表。应用结果表明，该系统为电网安全运行提供了有效的监测和分析方法。     

新能源接入电网的断面传输方式聚类分析

传统电网运行方式下制定输电断面限额时,为保证安全性,主要考虑最严重电网运行方式。这种处理方式不能适应高占比新能源电网运行方式复杂多变的特点,存在包含运行方式情景不足和安全裕度过大等问题。为此,提出新能源接入电网的断面传输方式聚类分析方法。首先,基于历史统计信息找出电网关键断面,并通过相关性分析挖掘出影响电网关键通道传输能力的关联因素;然后,根据关联度指标对关键因素进行排序,并根据排序靠前的关键因素对电网运行方式进行聚类划分;接着,依据聚类划分结果对该边界方式下各级断面输电限额进行优化,以提升电网输送能力。最后,通过中国西北电网仿真分析验证了所提方法的有效性和实用性。     

输电断面潮流的N-1静态安全约束

就电网运行中广泛采用的N-1原则,建立了输电断面潮流静态安全约束的非线性优化数学模型并给出了迭代求解算法。针对复杂大规模互联电网建立了基于直流潮流的简化模型。考虑了运行方式变化对断面潮流传送能力的影响,提出将运行方式划分为发电模式和负荷模式分别进行分析。运用典型模式方法分析负荷变化对潮流约束的影响,解决了负荷变化规律难以模拟的问题．而发电模式的变化应依据实际系统电源的最大、最小方式确定。算例表明,所提出的方法简捷可靠,能够满足实际电网运行需要。     

基于区间算术的含分布式电源电网无功优化方法

为了解决分布式电源出力不确定性以及负荷波动性所带来的影响,提出一种基于区间数的含分布式电源电网无功优化方法。介绍区间数和区间算术的概念并建立区间潮流模型;建立含分布式电源电网区间无功优化模型的目标函数和约束条件,并给出采用粒子群算法求解区间无功优化模型的步骤;最后通过Matlab对一个修改后的IEEE14节点系统进行区间无功优化仿真计算,并采用粒子群算法对单一潮流断面进行无功优化验证了所提算法的正确性。仿真结果表明,基于区间算术的无功优化方法能够在计及电网不确定性因素情况下,使得电网趋优运行。     

基于条件相关运行风险的发电调度优化模型

综合考虑实时运行条件对元件和电网运行可靠性的影响,构建基于条件相关运行风险的发电调度优化模型。将条件相关的运行风险评估与发电调度优化相结合,采用统一的货币形式量化发电机调度成本和风险代价,以期望总成本最小为目标函数,在满足正常和故障状态对应安全约束条件下寻求最优调度方案。同时,计及旋转备用响应特性以及可控串联补偿器(TCSC)对电网运行风险的影响,将机组输出功率再调整允许范围和TCSC补偿范围增至约束集中。该模型综合考虑了负荷水平、实时调度运行方式、潮流分布和运行风险的相互影响,实现了电网运行风险和发电成本均衡协调的最优调度决策。采用禁忌遗传优化算法对所建优化模型进行求解。RBTS测试系统的计算分析验证了所提模型和算法的有效性。     

考虑条件控制断面的跨区高压直流发输电系统发电计划模型

清洁能源基地的高压直流外送计划较少考虑受端电网的用电需求,随着外送规模的不断扩大,给受端电网带来较大的安全稳定运行压力。为此,文中提出了一种考虑条件控制断面的跨区特高压直流发输电系统与受端电网系统联合优化的发电计划模型。建立了特高压直流功率的步长调整模型,其满足了高压直流联络线运行的各项要求,充分发挥了高压直流联络线可灵活调节的特点,提高了直流联络线计划的可执行性。另一方面,建立送端梯级水电站联合调度模型来满足水电机组振动区特性等各项运行约束,并保证清洁水电资源的优先发电与水电计划的工程实用性。更进一步,建立条件控制断面模型,其能有效处理断面限值与机组开机台数耦合的问题,保证直流功率相关断面的安全稳定运行。基于国内某跨区互联电网系统的实际数据,验证了该模型的有效性,所提方法可促进清洁能源跨区大范围消纳,降低大电网供电成本,并缓解受端电网安全稳定运行压力。     

基于神经网络的电网运行趋势估计算法及应用

未来方式的待校核断面潮流的生成是安全校核分析的基础。针对现有前瞻性潮流计算方法的收敛性差、功率分配方式与实际潮流不同等问题,提出基于神经网络的电网运行趋势估计算法。将发电计划、负荷预测和检修计划与历史断面潮流进行匹配,寻找与未来方式相似的历史潮流断面作为计算初值。根据相似断面潮流初值和计划类数据,利用趋势估计算法将相似潮流调整至满足计划数据、断面传输功率约束的平衡潮流。利用神经网络训练历史真实潮流数据,将平衡潮流修正至接近于实际运行情况的前瞻性潮流。通过IEEE9节点算例和实际系统算例验证了算法的准确性和适用性。     

含多端柔性直流电网的调度计划优化建模

发展建设多端柔性直流电网为大规模风光等清洁能源并网提供了一种新的技术手段。当直流电网与交流电网紧密耦合时,电网调度运行业务中的传统调度计划应用由于缺少对直流控制单元、交直流互动方式、直流电网潮流约束等问题的考虑,在调度对象、计划模式、平衡策略及交直流双侧网络约束等方面均缺少考虑。针对上述问题,提出了含多端柔性直流电网的调度计划优化建模方法。该模型可灵活处理交直流互动方式,新增了直流电网有功平衡及交直流双侧网络传输限额等约束,为直流电网纳入传统调度计划应用提供了一种建模策略。将所述模型应用于5端直流与新英格兰10机系统相结合的电网,验证了模型在处理交直流互联电网调度计划方面的灵活性及有效性。     

考虑系统运行方式的江苏电网过江断面概率潮流实证分析

概率潮流计算为电力规划中分析电力系统中不确定因素对电网运行安全性与经济性影响提供了有效工具,现有的概率潮流计算中,仅考虑到负荷的不确定性,而往往忽略系统调度运行对潮流的控制作用,因而难以反映实际潮流的概率分布。基于运行模拟评估了江苏电网2020年500 kV电网过江断面概率潮流,分别建立了时序负荷模型、间歇性能源随机运行模拟、检修计划模型以及考虑线路潮流约束的机组组合模型,通过对系统逐日运行模拟得到线路时序潮流,进而通过统计得到概率潮流。提出的方法相对于传统概率潮流模型而言,更详细地考虑了机组发电计划以及系统运行对线路潮流的影响,为规划层面评价电网的安全性与经济性提供了有力支撑。     

川渝电网提升川电东送输送能力的方案研究

重庆电网负荷的快速增长和川渝电网运行方式耦合的紧密性,导致川电东送通道在大负荷运行方式下出现功率分布严重不平衡问题,川渝电网输电能力因此受到限制。为解决该问题,基于直流潮流模型,分别从发电优化调度与互联网架建设改造两个方面建立提升川电东送输送能力的优化模型。利用优化工具分别对两种方案的优化模型进行求解,给出川渝电网发电优化调度与互联网架建设改造的优化结果。方案应用效果表明,川渝电网发电优化调度与互联网架建设改造均能提升川电东送输送能力,且川渝互联网架建设改造方案的效果更佳,工程造价相对较高。现场可根据实际条件和需求,选择合适方案进行实施。     

设备月度检修计划给定下的电网运行方式优化方法

为了提升设备计划下电网运行方式的合理性,给出了输变电设备月度检修计划给定下电网运行方式优化方法。将主问题分解为计及电力电量平衡的发电、负荷分配和提高计划方式合理性的有功潮流调整两个子问题。在发电和负荷分配问题中计及了历史同期负荷变化规律、系统旋转备用、网损等因素;在提高方式合理性的调整中,基于综合灵敏度指标迭代调整,分阶段考虑了基态潮流收敛性、N-1开断下的静态安全性、N-1故障下的暂态功角稳定性约束。通过对综合问题进行分解和分步实施,得到输变电设备检修计划下满足工程合理性的电网运行方式,并降低了求解难度。基于实际电网的算例验证了所提方法的有效性。     

考虑跨区直流调峰的日前发电计划优化方法及分析

阐述了中国跨区直流输电对促进西北地区新能源消纳的重要性,分析了目前跨区直流外送模式对新能源消纳的不利影响。综合考虑分析直流输电系统的运行特性和跨区电能交易需求,建立了跨区直流计划调整的混合整数线性约束模型,提出了考虑跨区直流互动调峰的新能源与常规能源协调优化的两阶段日前发电计划编制方法。首先,基于安全约束经济调度(SCED)模型分析了受端电网直流接纳能力。然后,基于安全约束机组组合(SCUC)模型,综合考虑直流计划调整约束、系统平衡、机组运行、新能源出力预测和电网安全等约束条件,以节能环保和新能源消纳最大为优化目标,编制送端电网的机组组合、出力计划和直流送出计划。最后,通过某省级电网及其跨区直流计划优化调整的算例验证了所提方法的有效性。     

基于改进Laplace矩阵和概率潮流介数的关键断面识别方法

针对检修、事故等不确定性运行方式变化造成的关键断面识别问题,提出一种基于改进Laplace矩阵和概率潮流介数的关键断面识别方法。该方法考虑了电网中潮流的方向性,将其等效为用改进Laplace矩阵表示的有向网络,并在概率输电介数计算时考虑了具有不确定性的检修、故障造成的电网运行方式改变对关键断面选择的影响;最后以某电网发生故障时的运行方式为例,阐述关键断面的选择过程。3个不同算例仿真的结果证明:当电网非正常运行方式发生时,对电网进行合理分区并重点关注子区域之间联络线上的平均负载率有助于关键断面的筛选;所述方法在运算时间、迭代次数和准确度3个方面均优于现有方法,且当电网规模增大时仍具有运算时间和准确度方面的优势。     

基于电能成本效益分析的微电网水光协调优化运行方法

微电网为包括水力发电在内的可再生能源发电提供了可靠的并网与管理平台,其优化运行是一门重要课题。基于机会成本概念,以当前时段水力发电的最大化机会成本为目标建立优化模型,建立水力发电功率的成本效益模型作为优化运行模型的基础。接着以经济运行成本和环境折算成本建立模型目标函数,计及功率平衡约束,分布式发电运行约束,储能运行约束等必要约束条件建立微电网优化运行模型。最后基于萤火虫算法设计所建立模型的求解流程。最后通过设置离网模式和并网模式分别采用所建立的模型制定系统优化运行计划并进行指标对比,验证了所建立模型的有效性。     

全时间维度调度计划安全校核的设计与应用

由于电网规模日益扩大以及电力市场的推进,电网运行的安全性和可靠性面临更严峻的挑战,调度计划安全校核工作变得尤为重要。针对大时间尺度下无法精确预测负荷及电网结构从而难以进行准确安全校核的情况,设计并开发了全时间维度调度计划安全校核系统。首先从电力调度运行生产流程对月度、周以及日前安全校核功能进行了论述,接着提出了月度、周以及日前全时间维度安全校核的目标。月度以电量完成和发输变电协调优化为目标,周以机组开机方式优化为目标,日前以发电计划为目标。对于月度安全校核,构建基于断面的发电可行域,优化机组的发电可行区间,从而弥补月度负荷预测的误差;对于周安全校核,优化确定机组开机方式;对于日前安全校核,优化发电机组出力。该方法已在某省级电网成功应用,应用结果表明所提出的方法有效,能够满足电网安全校核和生产实际需求。     

输配电价改革下电网投资需求与投资能力协调优化研究

在输配电价改革背景的影响下,电网企业的盈利模式以及运营方式发生重大改变,亟需转换企业运营理念以及投资决策,为此建立了一种考虑输配电价改革的电网投资需求与投资能力协调优化模型,对电网投资决策提供方向。首先,对电网的投资需求方面进行分析,并将电网投资能力分为可分配利润、融资资金以及折旧费用,进而构建出基于输配电价改革下电网投资能力计算模型。然后,计算电网投资能力与投资需求的协调系数,考虑多约束条件建立电网投资需求与投资能力优化模型,并引入粒子群优化算法进行协调优化。最后,考虑投资需求与投资能力是否协调的情况进行仿真分析,依据仿真结果提出相应的投资经营策略。通过实例验证表明,该模型可以为电网企业制定合理投资计划提供较为有效的参考。     

发输电设备检修优化决策系统设计与应用

为统筹优化电网生产运行中发输电设备检修计划安排,设计发输电设备检修优化决策系统。基于智能电网调度技术支持系统(D5000),并结合发输变电检修、负荷预测等多源信息自动生成计划方式。在此基础上,采用多类调度计划安全校核滚动计算方法来对计及电网安全稳定的发输变电检修进行优化,实现检修停电计划优化调整和电网供电能力评估,在满足电网安全可靠供电的基础上,优化发输变电检修日程,降低网损,提高电网运行经济性。系统自投入电网调度生产运行以来,实现了年/月发输变电检修计划的优化编制,提高了电网安全经济运行水平和生产效率。