风电集群有功功率控制及其策略

鉴于大规模风电并网的集中控制和精细化调度要求,文中基于区域有功功率分层调度思想,设计了风电调度中心站—风电集群控制主站—风电场控制执行站3层体系架构的风电集群有功功率控制系统,并给出风电集群控制主站和各场站间控制接口的设计方案。继而考虑风电场、分散接入风电机组的调节性能差异,针对运行实际需求提出一套面向集群控制主站的有功功率控制策略,实现风电场有功控制模式的在线决策和相应模式下的有功功率指令值的在线快速计算,并验证了控制策略的有效性。所建系统可实现风电集群内风电场、分散机组的统一调度与监控,并且在充分利用电网接纳风电能力的同时提高集群运行的经济性,有效解决目前风电分散控制导致的资源浪费、协调困难等问题。     

常规机组协同风电消纳的有功调度研究

针对风电固有的间歇性和随机性导致风电场调度困难的问题,提出了常规机组协同风电场调节的有功调度策略并建立了相应的有功调度模型,即在日调度计划基础上基于预调度时间级的超短期负荷预测信息和超短期风功率预测信息对常规机组与风电机组功率分配进行校正,根据预调度时间级内AGC机组调节容量匮乏信息进行非AGC机组与AGC机组间协调,以保证在线调度时间级内系统具有充裕的AGC调节容量应对风电场的功率波动和负荷变化。算例结果表明了提出的有功调度策略和建立的协调模型可行、有效。     

基于极限场景分析的电力系统有功功率和备用协调调度

针对电力系统有功备用在调用过程中因线路传输容量不足而无法投入使用的问题,提出一种基于极限场景分析的有功功率和备用协调调度方法。首先,建立考虑备用可用性的优化调度模型。然后,基于连续贪婪算法,提出计及备用调用时机组出力调整范围的极限场景生成方法。最后,将模型分解为预测场景下的备用经济性分配主问题和若干极限场景下的备用可行性校核子问题,进行迭代求解。通过在新英格兰10机39节点系统的测试结果表明,所提方法不仅可以有效解决备用可用性问题,还可以识别影响备用可用性的关键线路和时段。     

基于区间数的改进NSGA-Ⅱ算法在微电网优化调度中的应用

针对分布式电源出力和负荷波动随机性等不确定因素对微电网运行稳定性和经济性的影响,提出在微电网的优化调度中结合有功和无功优化,以满足安全性和可靠性要求。引入区间数来表述含不确定因素的优化调度目标函数及约束条件,并建立以微电网发电费用、电压偏差量和网损为优化目标的动态多目标优化调度模型。同时提出一种基于区间数的多属性决策NSGA-Ⅱ算法来求解上述模型中的线性多目标函数,从而得到整个调度周期内的多目标优化调度Pareto最优解。最后利用17节点微电网仿真系统进行了仿真计算,计算结果表明本文方法可以协调优化调度问题中的经济性、安全性和可靠性,同时相比单一的有功或无功优化调度可以得到更优的微电网运行费用。     

计及风电时空互补特性的互联电网有功调度与控制方案

为了解决以风电为代表的大规模间歇性电源的接入给互联电网有功调度与控制带来的问题,提出利用广域范围内风电资源的时空互补性来降低风电功率的波动性。基于某区域电网各省风功率数据,分析风电时空互补性对系统动态备用、调峰、频率控制、联络线功率控制的影响,提出在更大范围内利用间歇式能源互补性的多级协调调度模式。从调度计划的多级协调编制、多时间尺度协调、区域电网统一频率控制、需求响应资源充分利用等方面分析了这种调度模式的特点,指出了这种调度模式与现有调度模式的区别。     

有功调度中经济性与安全性的协调问题

采用线性多目标规划法将电力系统有功调度中的经济性与安全性统一到一个数学模型中进行分析计算，该多目标规划数学模型以发电费用最小和有功静态安全最大为目标，并协调了两个目标函数中变量的关系，采用目标规划的单纯形法求解该数学模型，得到综合考虑经济性与安全性的有功运行点、有功静态安全域。文中以ＩＥＥＥ－３０节点系统为例进行计算，结果表明本文的模型和算法是可行和有效的。     

基于MPC方法的风电场一次频率协调控制策略

随着越来越多的风力发电机通过电力电子设备接入电网,系统频率稳定性问题需要关注.提出了一种模拟预测控制方法,在风电场一次调频过程中,降低转子转速畸变率.通过该模拟预测控制器实时测量风力发电机递归拟合动态模型并优化有功调度,实现完全数据驱动控制方式.协调风电机组群运行,使风电场一次调频具有灵活的频率下垂特性,稳定各风电机组的转子状态,延长机组工作寿命.同时,该协调控制策略可以通过在线调整风电场的下垂特性来追踪上级控制中心发出的调度信号.以IEEE9总线研究案例,验证了该方法的有效性.     

水火电力系统有功无功经济调度的新算法

本文建立了水火电力系统有功无功经济调度的大系统分解协调模型,将复杂电力系统分解成火电有功、水电有功及无功三个相对简单的子系统,协调求解。求取协调变量λ时采用区间寻优法妥善处理火电机组越限问题。用网流法优化水电有功和无功子系统,并提出了一种特殊变费用系数网络的最小费用流算法,算例结果表明,本文模型合理且算法有效,经济效益明显。     

基于分频原理和区域控制的风储火联合调频策略

为解决大规模风电并网带来的系统频率不稳定问题,在分析储能系统、风电机组、火电机组调频特性的基础上,提出了风储火联合调频策略。在一次调频中,以所提出的分频系统自动确定风储火的有功出力,提高了系统调频速度和调频质量。二次调频是在考虑一次调频容量的需求条件下,提出了计及机组备用大小、经济性、安全性、区域控制要求的联合调频策略,减轻了火电机组调频负担,提高了系统的频率调整速度和频率稳定性。通过仿真试验分析,结果表明所提出的联合调频策略较传统调频方式更适合于高风电渗透率的电力系统调频。     

大规模可再生能源电网多源实时互补有功控制的评述

阐述大规模可再生能源接入、市场交易等因素对特高压互联电网中多类电源实时互补有功控制的要求;对多类电源实时互补有功控制优化方法涉及的各主要环节进行分析,提出释放发电、输电计划可调空间,并在线计算输电断面最大输电能力(TTC)以充分利用电网的输电能力。以分调-省调两级调度为例,提出多类电源实时互补有功控制技术框架,强调兼顾可再生能源最大化消纳与其它电源调整的经济代价,强调运行约束、安全约束、市场交易约束和调度公平性约束的统筹考虑,兼顾经济性、安全性和“三公”调度的需求。     

电力系统智能型调度

介绍了电力系统智能型调度的定义,总结了电力系统中传统型调度、分析型调度、决策支持型调度、智能型调度的发展历史,比较了各个阶段的电力系统调度的特点,显示了智能型调度的优越性.针对目前复杂电力系统快速发展与电力体制改革不断深入的特点与要求,结合我国实际情况论证了实现电力系统智能型调度的必要性和可能性.设计了电力系统智能型调度的集中-分布式框架,指出多代理技术是实现这一框架的解决途径之一,采用了执行Agent、监督Agent、寻优Agent、协调Agent、中央Agent的5层体系结构.对电力系统智能型调度的系统在线监控、系统分析与评估、故障预警与处理、操作的形成与执行等主要功能进行了分析.强调了智能型调度在保持电力系统安全、经济、灵活运行方面的作用与意义.     

攀峰过程中协调优化调度的研究

攀峰过程中发电机组上行时调节余量短缺，保持电网安全、优质、经济运行难度较大。为此，该文提出攀峰过程协调优化调度的方法。 该方法通过对预调度时间级与在线调度时间级和自动发电控制AGC与非自动发电控制Non-AGC机组之间的协调，并与在线调度级高峰预报相结合，根据具体情况，可实现攀峰响应能力的增补、保持、释放的循环机制，达到统筹协调优化调峰、调频和联络线调整的目的。     

A new model and algorithm of secure and economic automatic generation control

This paper presents a new nonlinear convex network flow programming (NLCNFP) model and algorithm for solving the on-line economic power dispatch and automatic generation control (AGC) with security and economy. Two AGC functions—load frequency control (LFC) and economic dispatch control (EDC) are modeled on the same timescale as EDC. This new AGC modeling and solution algorithm meets not only the control requirement of frequency and tie-line power as in the conventional load frequency control, but also the line security and system economy. The proposed approach is tested on an IEEE 30-bus system with satisfactory results.     

协同电网安全性与经济性的新能源优先实时调度方法及应用

电网实时调度介于日内小时级滚动调度和秒级自动发电控制(AGC)之间,是在线调度过程中承上启下的重要环节。对新能源高占比电网,实时调度是提高电网实时调节能力和应对新能源陡升/陡降等强波动性的重要手段。实时调度本质上是带多重约束的多目标优化问题,需要兼顾多种实际需求,在基本不需要人工干预的条件下,分别以5 min和15 min为调度周期,在线自动、高可靠地给出可行合理的优化策略。文中提出一种安全性和经济性协同的新能源优先实时调度方法,采用多阶段推进决策,实现了不同场景下不同调度目标的协调,兼顾了消除断面拥塞、最大化消纳新能源、传统机组间出力公平分配、AGC备用容量可行等不同的调度需求。基于所提出的方法,开发了实时调度系统并在多个省级电网投运,实际运行结果证明了该方法的有效性。     

NON-AGC机组协同AGC机组的高峰调度模型

为加强非自动发电控制（NON-AGC）机组和BLO型AGC机组与BLR型AGC机组的协调，提高NON-AGC机组和BLO型AGC机组群体跟踪能力并利于BLR型AGC机组的解困，文中在常规在线调度时间级中细分出超短时在线调度时间级，并提出了两者协调的机制和策略：根据在线调度时间级内的最后一个超短时在线调度时段BLO型AGC机组调节容量情况和超短时在线调度时间级内BLR型AGC机组的调节容量情况，判断是否启动NON-AGC机组与AGC机组的协调、BLO型AGC机组与BLR型AGC机组的协调；在考虑高峰运行模式下爬峰、调频和网络安全问题的基础上建立NON-AGC、BLO型AGC和BLR型AGC这3类机组的协调模型。某实际系统算例分析结果表明了该协调机制和策略的可行性。     

现代能量控制中心概念的扩展与前景展望

随着电网互联和电力体制改革步伐的加快，对电网运行的调度和控制提出了许多更新更高的要求，传统的调度中心EMS的结构和功能将发生很大的变化。为适应这一变化，文中认为现代能量控制中心的概念应当扩展，特点是高度的信息化、智能化、集成化和自动化。其功能由安全发展为安全与经济的协调；局部控制发展为全局分层控制；离线分析发展为在线分析；开环控制发展为闭环控制；在线稳态分析发展为在线暂态分析。     

基于全景量测的聚合电网概念、调控方法及其应用

随着可再生能源发电大规模并入电网发输配用各个部分,为使源网荷在频率限定范围内最大限度地消纳可再生能源有功发电,需对其运行调控实施全局统筹。为此,在电网全景过程化量测条件下给出聚合电网调控方法。提出聚合电网、可观测点、可观测点的观测函数和调控函数的概念,在此基础上,给出聚合电网性能指标,提出可观测点、可观测点的观测函数和调控函数之间的互动关系,实现聚合电网渐进调控机制。在线调控算例对所提方法进行了验证。     

主动配电网的日前-日内两阶段优化调度

针对主动配电网的日前-日内两阶段优化调度问题,首先构建了配电管理系统总揽全局、区域调控终端负责分区的调控框架。采用经济性与安全性协调统一的两阶段调度策略:日前执行经济调度,降低主动配电网(active distribution network,ADN)运行成本;日内阶段正常时各子区域跟踪日前计划进行分区局部修正,存在电压越限时DMS执行系统全局调整以消除越限。建立了日前经济调度、日内分区局部功率修正与系统全局电压调整的数学优化模型,并采用和声搜索算法来求解调度模型。最后通过算例分析,验证了所提调度方法能够适用于日前-日内两个阶段,保障ADN经济安全运行。     

电网控制中心安全预警和决策支持系统设计

提出电网控制中心安全预警和决策支持系统按时间、空间和对象等3个维度进行设计.在时间维上,将电网事故看做事件的发展过程,分析中考虑电网暂态、动态和稳态等状态变化;在空间维上,考虑电网调度管理体制的分层分区,电网分析应分解协调进行;在对象维上,既考虑功角稳定和电压稳定,又考虑安全和经济.文中描述了系统的总体设计框架和功能,论述了系统的特点,给出了部分计算结果.