计及暂态稳定约束的断面功率调整方法研究

该文提出一种计及暂态稳定约束的断面功率调整方法。通过基于相轨迹凹凸性的暂态稳定裕度对机组有功出力的灵敏度,将暂态稳定约束转化为机组的有功出力约束,结合断面功率对机组有功出力的灵敏度,断面功率增量可表示为机组出力调整量的加权线性组合,从而构建了计及暂态稳定约束的断面功率调整的线性规划模型。给出断面功率的调整流程,依据给定的暂态稳定裕度希望值约束即可确定断面功率及相应的机组出力调整方案。在IEEE39节点系统中的仿真验证了所提方法的有效性。     

计及有功备用的双馈感应发电机组功率优化控制

风电机组有功备用控制及其协调方法的研究,是解决高渗透率间歇式新能源接入条件下的电网稳定问题及提高风电消纳能力的有效途径。结合超速法和变桨法的优势,提出一种改进型协同有功控制策略。中低风速下通过优先加速转子对弃风能量进行储存,同时判断转速是否到达额定来启动桨距角调整,进而嵌入附加转速控制和桨距角控制环节设计了双馈感应发电机新型功率控制系统。在风机并网运行时,利用功率控制指令和风机功率输出的差值信号进行风机转速调节,从而实现风机机组快速有功调整及备用调用。最后通过仿真算例验证方法的有效性和适用性,并对风机备用能力进行分析。     

一种求解机组组合问题的快速拉格朗日松弛法

提出一种求解机组组合问题的快速拉格朗日松弛算法。与现有此类算法比较,此算法在以下两个方面进行了改进：采用启发式逆排序法对机组的启停决策进行修正,解决了松弛因子步长过大导致多余机组启动的问题,加快了收敛速度;提出一种基于二分法的经济调度算法,在每步迭代中得到机组的最优有功出力后,对单台机组不满足爬坡约束的相邻时段建立出有功出力调整模型并求解,有效地处理了爬坡约束。通过对10机到100机6个算例计算分析,本算法的计算时间远远小于其他算法,且可获得较好的计算结果。     

考虑暂态稳定约束的联络线最大传输功率计算

由于确定电力系统联络线最大功率时要考虑其故障时对系统暂态稳定的影响,故提出了一种基于能量函数灵敏度的考虑暂态稳定约束的联络线最大传输功率计算方法。该法首先确定网络在临界或失稳情况下的能量裕度及能量裕度对各发电机有功出力的灵敏度,再用等步长法和二分法按各发电机能量裕度灵敏度的大小调整有功出力,结合时域仿真法的判稳校验求出考虑暂态稳定约束的联络线极限传输功率。该法计算简单、快速,较好的解决了考虑暂态稳定约束后计算负担过重和直接法偏于保守的问题。2个算例仿真测试证实了该法的有效性。     

变速风力发电机组调频控制策略研究

根据变速风力发电机组的运行特点,提出一种调频备用功率控制策略。在正常情况下,调整机组最优功率-转速曲线,使机组运行在次优功率捕获曲线上,减少一部分有功输出,留作调频备用功率;当系统频率变化时,通过调节桨距角和机组有功功率参考值,改变风电机组有功输出,参与系统频率调整。通过一个具体仿真算例分析了风电机组增加惯性响应控制、一次调频控制与备用功率控制等多种控制环节对系统频率的调节作用,并研究了当频率突变时有无AGC控制对风电机组调节特性的影响。     

基于耗散功率转归分量的风电系统有功实时调度

针对风速的随机性和间歇性给大规模风电并网电力系统的在线实时调度带来的困难,文中提出了一种基于耗散功率转归分量的含风电场电力系统有功实时调度方法。利用耗散功率分量理论推导出风电机组、常规机组与负荷之间的响应关系,从而计算出负荷功率对发电机出力的灵敏度,根据灵敏度信息确定实时调度中参与调整的常规机组的功率调整因子,以及时补偿风电输出波动而产生的功率过剩或缺额;并在一个在线调度周期内,利用机组与负荷之间的响应关系建立了以系统总有功网损最小为目标,计及线路阻塞管理以及风电场有功和无功功率关系约束的实时优化调度模型。最后利用接有风电场的IEEE9节点和IEEE30节点系统对文中所提模型进行仿真分析,仿真结果验证了所提方法的合理性和正确性。     

含风电场的交直流互联电力系统网省协调有功调度优化方法

针对含风电场的交直流互联电力系统网省协调有功调度问题,建立了以发电总燃料耗量和交直流联络线网损最小为目标的优化模型,并考虑了各省网为应对风电场出力随机性所需的旋转备用约束以及各省间交流联络断面的安全约束。决策变量为各省内机组出力调整量和各省间直流联络线传输功率调整量。提出了一种实用的对协调机组进行压缩选择的策略以降低决策变量维数,采用直流潮流模型近似描述交流联络线传输功率和有功损耗与节点注入功率之间的关系,并采用法线边界交叉法和原对偶内点法求解多目标优化问题以获得均匀分布的帕累托最优解集;根据模糊隶属度和熵权法从帕累托解集中选出折中最优解作为协调调度方案。对某一实际大型交直流互联电网的仿真结果表明了所提出模型和求解方法的有效性,并且表明折中最优解比协调前调度方案具有更好的经济性。     

基于风机调控能力排序的风电场实时有功控制策略

科学有效的风电场实时有功控制策略能够充分挖掘风电场有功调控的潜力,提高其参与电力系统调度的能力。考虑风电场实时运行状态和超短期功率预测结果,提出了一种基于风电机组调控能力排序的风电场实时有功控制策略。首先选择风电机组的实时出力、预测功率的变化趋势和功率调节速率等统计量作为评估指标,然后运用熵值决策法和模糊理论将风电机组的有功调控能力定量化,再根据风机的实际运行状况和超短期功率预测结果等信息将风电机组分类,最后根据机组分类结果和有功调控能力排序表对风电场内风电机组的有功出力进行调整。以中国北方某座风电场为算例,演示了整个调控步骤。     

基于自适应PID控制的水电站有功功率调节

随着电网运行需要,对有功功率的调节品质要求也不断提高,而水电站机组的有功功率调节主要通过控制机组的调速器系统来实现,本文将以镜泊湖水电站为列,讨论如何安全、平滑,快速的将机组有功功率调整到设定的目标值,不出现超调与调节震荡。     

加速功率型PSS转速测量诱发机组功率振荡分析

阐述了因加速功率型PSS转速测量产生低频干扰而引起机组功率振荡的原理,并依据产生机理提出了2种抑制措施。以某660 MW机组的功率振荡事件为研究对象,通过判断励磁电压与有功功率相位关系、调整PSS定值、对比不同机组的PSS中间变量等方法确定了功率振荡的原因。最后,将所提出的2种抑制措施应用于该机组,分析比较了2种抑制措施的优缺点及适用范围。分析表明,消除转速测量模块缺陷是解决功率振荡问题的根本方法。     

电力市场中考虑安全校核的发电计划生成策略

介绍了电力市场下考虑安全约束的发电计划生成方法及其处理过程,其核心技术问题 是机组组合优化,需考虑负荷平衡、机组出力范围、旋转备用、爬坡速度、机组最小启停时 间等约束以及网络传输能力的限制。该发电计划生成策略已在辽宁电力市场中成功应用。     

考虑跨季节储气的微网多能存储系统优化配置研究

针对能源互联型微网储能设备的优化配置问题,本文构建一种考虑跨季节储气的多能存储系统的配置模型,提出了包含储电设备、储热设备、储气设备和P2G的容量配置方法。利用模糊均值聚类(FCM)对风光出力进行预处理,划分为多个概率场景以降低运算复杂度。综合考虑电-气-热-冷平衡、机组爬坡约束、储能约束和天然气供气限制,以全年经济性为优化目标,对比分析了跨季节储气模式和无储气模式的储能配置与经济性。并讨论了天然气成本对系统储能优化配置的影响。结果表明,考虑跨季节储气的多能存储系统经济性更优,能有效缓解冬季的供气压力,并促进非冬季的新能源消纳。     

基于限量竞价的日发电计划编制

初级电力市场中,将发电公司的一定比例的月度预上网电量进行竞价交易,从而使竞价成功的发电公司得到了部分竞价电量.竞价电量反映在日计划中即为竞价电量约束,它的存在使日计划编制变得更加复杂.如何处理竞价电量约束直接影响着日发电计划的合理性和经济性,而且有效的竞价电量约束处理方法可以大幅度提高日计划编制的计算速度.作者给出了一种快速、有效地处理竞价电量约束的日计划编制的理论和方法,并通过实例验证了理论的正确性、处理方法的实用性.     

基于风电场运行特性的月度合同电量编制方法

针对电网通常采用平均分解的方法编制风电月度合同电量,调度实施难度较大的问题,提出一种基于风电场运行特性的月度合同电量编制方法。基于年合同电量月分解值滚动修正,建立融合预测误差、出力波动性、负荷跟随特性的风电场运行特性指标,并计及风电场负荷率偏差范围约束,编制各风电场的月度合同电量。编制结果既满足各风电场合同电量约束,又在电量分配时考虑了各风电场的运行特性。通过算例分析验证了所提方法的有效性。     

考虑碳减排的发电商电量上网机制设计

现行的发电商上网电量基本上是按发电容量等比例确定,而上网电价则实行统一的“标杆电价”。基于碳排放约束下总上网电量发电成本最小原则,设计寡头发电商的上网电量分配机制与上网电价机制,并与现行的电量上网机制进行数值分析比较,分析结果表明：（1）新机制可诱导发电商真实地报告自己的成本类型、以保证碳排放约束下总发电成本最小目标的实施;（2）相对于现行的等比例电量上网机制,新机制有利于减排CO₂,且在相同排放水平下可节省总的发电成本;（3）新机制下低排放发电商电量优先上网,且可促使高排放机组逐步退出市场。     

考虑网络约束的需求侧最优竞价策略

在电力市场环境下,市场竞争带来的潮流运行方式的随机性、多变性和不可预测性与输电网的潮流约束、安全约束相互矛盾而又同时存在,从需求侧角度考虑,针对Pool模式电力市场中需求侧各购电成员之间利润分配的非合作博弈均衡问题,提出了多个需求侧购电成员如何优化自己的购电竞价策略而使所有购电者均达到收益最大化的2层优化模型,考虑了电力网络约束对购电成员收益的影响,针对此均衡约束数学规划问题提出了一种求解多个需求侧购电成员处于纳什均衡点的最优策略解析方法,同时还提供了从备选策略集合中找到纯纳什均衡解的方法,在此基础上,以IEEE 30节点系统为例说明需求侧采用购电策略报价对发电商收益、需求侧各自收益及对电力市场运行的影响.     

电力市场的集中优化

对电力市场的集中优化问题进行了深入研究,指出电力市场的网络作用、可靠性约束、技术的经济性约束与电网的自然垄断性决定了必须强调集中优化,且这种必然性远远超过一般商品市场。研究了电力市场集中优化所遇到的优化范围控制问题和优化方法选择问题,指出应避免造成集中优化对分散决策的替代。最后详细分析了不同电力市场的不同集中优化程度,如有的只需集中协调,有的只需长期监管,而有的则需要时刻代替市场成员进行决策。     

高峰运行模式下有功调度的偶对协调法

在厂网分开的电力市场初期，首先开放年度、月度合同交易，以后再考虑逐步开放日前、实时交易。东北区域电力市场试点，当前处于日前市场开放前阶段，从实际情况看，这一阶段估计要持续3年～5年。在此背景下，如何进行高峰有功调度已成为一个亟待解决的问题。文中就此问题建立了高峰调度基本框架，提出了高峰调度偶对协调法。根据机组响应能力和机组引起的网损微增率的大小，把机组划分为偶对匮乏机组集合和偶对充裕机组集合，并根据偶对协调法的思想对2机组集合分别建立了调整模型。在高峰前沿，通过这2个机组集合的调整事先做好有功储备以应对随后爬峰过程响应能力不足问题。提出的偶对协调法可同时考虑提高攀峰响应能力、减小网损和消除网络阻塞问题。对我国某实际系统的算例分析结果表明了算法的可行性。     

碳排放约束下虚拟电厂鲁棒优化竞标模型

虚拟电厂中的可再生能源发电出力和电力市场的电价具有不确定性特征,在虚拟电厂的竞标中如何处理这些不确定性因素的影响值得深入研究。应用鲁棒优化的方法处理风电出力和电力市场电价的不确定性,同时考虑碳排放约束对虚拟电厂竞标的影响,建立虚拟电厂鲁棒优化竞标模型。算例分析结果验证了所提模型的经济性和鲁棒性,显示了鲁棒优化法处理含有不确定性参数的优化问题的有效性,且碳排放约束会使虚拟电厂竞标策略发生变化。     

考虑电源调峰深度的外购电年度交易规划

我国新电改提出要完善跨省区电力交易机制政策,制定合理高效的跨省区外购电中长期交易规划。考虑省间电力传输的约束性,引入了外购电源的调峰深度概念,结合外购电价、省内负荷和发电出力等因素,通过对每月典型日的电力电量平衡分析,确定省内电力供应缺口,建立了外购电年度交易规划模型,从而优化不同电源的购电顺序,实现年度外购电费用最小的目标。模拟计算表明：1）通过增加调峰深度较好而电价较高的外购电量,可以减少调峰深度较差而电价较低的外购电量,从而降低购电费用;2）不同月份的电力需求情况对该月外购电交易的优化效果有较大影响,新方法在电力需求较少的月份能取得很好的优化结果。