考虑负荷和风电出力不确定性的输电系统机会约束规划

提出了一种考虑负荷和风电场输出功率不确定性、基于机会约束规划的输电系统规划方法。将Monte Carlo方法与解析的概率潮流计算方法相结合,得到含风电场电网输电线路的有功概率潮流分布。通过改进经典的输电系统规划模型,得到考虑负荷和风电场有功出力的概率分布、基于概率潮流计算的输电系统机会约束规划模型。为了有效求解该模型,设计了一种两步式遗传算法。该方法可以有效处理输电系统规划中的不确定性,并为规划人员提供比传统方法更丰富的信息。算例证明了该方法的有效性。     

基于概率潮流的未来输电线路经济评估

输电网扩展规划时要对方案的经济性进行评估,而输电网的收益主要取决于过网费和输电线路上通过的功率量。提出了一种估算未来输电线路流量的概率潮流方法,帮助电网规划人员评价方案的经济效益。该方法充分考虑未来负荷概率分布、负荷间相关性、发电机停运概率以及机组经济调度等不确定性因素,采用蒙特卡罗抽样方法,建立了未来线路过网流量的计算模型。基于该方法,可有效分析线路过网收入,进而更准确地计算出规划方案的经济效益指标,如净现值、内部收益率、投资回报期等,指导电网规划方案的经济评估。New England测试系统的案例分析验证了上述方法的有效性与应用价值。     

基于统计分析的风-气能源基地远距离直流输电方案规划

风电资源的大规模开发及天然气在一次能源的消费比重不断提高,给电力系统规划和运行带来新的挑战。为将大容量风电输送到数千千米外的负荷中心,采用具有远距离、大容量、低损耗输电能力的特高压直流输电系统。针对含丰富风电和天然气资源的能源基地远距离输电,提出了基于置信水平的风-气输电容量统计分析方法,综合考虑源端风-气综合能源出力的随机性、输电方案的经济技术环境及受端系统承受能力等方面的因素,构建了风-气能源基地的远距离直流输电评估指标体系,并基于改进前景理论法对风-气远距离直流输电系统候选方案进行综合优选。在算例分析中,通过灵敏度方法分析了不同输电方案的适用范围,并验证了所提规划方案的优越性,为大容量能源远距离直流输送规划的科学决策提供参考。     

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。     

计及价格弹性负荷及风电的随机安全约束经济调度

基于机会约束规划,提出一种计及价格弹性负荷响应及风电不确定性的随机安全约束经济调度模型。模型考虑了输电断面潮流机会约束,并通过设置安全概率水平,控制输电断面潮流越限的概率。利用潮流灵敏度分析方法将分支潮流约束、输电断面潮流约束线性化,进而将输电断面潮流机会约束转化为常规约束,最终将所建随机优化模型转化为确定性二次规划模型,验证了所提模型及方法的有效性。     

基于相关场景聚类的发输电联合扩展规划

电源规划和输电网规划是相互影响的,为应对电源和输电网联合规划,建立了多场景发输电联合扩展规划模型。该模型把支路分为已有支路和待选支路,并分别建立直流潮流方程以使得发输电联合扩展规划成为混合整数线性规划问题,其求解可使用成熟的混合整数线性规划软件。发输电联合扩展规划中负荷和风电的场景确定需要考虑相关性和空间分布特征,提出了保持相关性的负荷风电场景聚类方法。最后,通过在MATLAB平台上编写计算程序,使用标准Garver-6节点和IEEE RTS-24节点系统算例验证了所提方法的有效性,并通过对比说明了负荷空间分布对发输电联合扩展规划的影响。     

基于灰色机会约束规划的输电系统规划

与传统的输电系统规划相比,电力市场环境下的输电系统规划需要处理更多的不确定因素。文章针对规划期限内负荷增长和发电机装机容量的灰色性、随机性特点,建立了基于灰色机会约束规划(grey chance constrained programming,GCCP)的输电系统规划数学模型,采用灰色模拟的遗传算法求解目标函数,得到了对应不同置信水平的最优输电系统规划方案。算例分析表明,采用本文方法求得的规划结果有较好的灵活性和适应性,对规划工作有一定的参考意义。     

基于全成本电价的源-网-荷协同规划

提出了基于有效输电成本和全成本电价的源-网-荷协同规划模式、模型与方法。首先,基于结构化有效输电成本辨识方法,确定了输电投资的准许成本回收率。利用全成本电价体现终端负荷对电源及电网资源的利用程度,并通过分布式电源投资规划体现对全成本电价的响应。基于Garver’s 6节点系统的算例分析表明,所提出的基于全成本电价的源-网-荷协同规划模式能够充分体现终端负荷对电源、电网资源的利用程度,在节约自身用电成本的同时提升了电网投资的高效性、有序性、公平性,体现了激励相容的原理,实现了电力资源优化配置的目标。     

基于人工神经网络的电力市场输电阻塞预测模型

传统的输电阻塞研究主要集中于输电阻塞发生之后的处理过程,即阻塞管理,属于被动消除阻塞情形。文章基于主动预防输电阻塞的思想,从分析影响输电阻塞的系统线路传输功率、系统总负荷、系统实际出力等相关因素入手,应用层次分析法建立比较判断矩阵,以确定各因素阻塞影响的权重。基于此,建立一种基于神经网络的输电阻塞预测模型,还提出了一个新的阻塞指标,即阻塞度,以美国加利福尼亚州电力市场的数据验证了该模型的正确性和实用性。     

考虑风电场接入的输电网与储能扩展鲁棒规划北大核心CSCD

本文考虑含风电场的输电网结构优化,提出了一种输电网与储能联合扩展规划方法。基于鲁棒优化思想,采用不确定性集合刻画负荷需求和风电出力的随机特征。考虑因风电场出力以及负荷不确定性导致的极端场景,建立了一种自适应min-max-min鲁棒规划模型,基于此实现输电线路、储能以及输电网结构的优化。针对所建立的模型,采用了基于原始剖切面的分解算法对模型进行求解,将鲁棒规划模型分解为主模型和从模型,使得非凸问题转变为便用直接使用CPLEX求解器的混合整数线性规划问题。基于IEEE24-bus测试系统对所提方法进行仿真验证,优化结果证明了所提出方法的有效性。