高水电比重系统随机电力电量平衡模型与算法

针对高水电比重系统中电力电量平衡问题,首先考虑利用典型周负荷曲线进行电力电量平衡分析,以更好地计及工作日和非工作日不同的负荷曲线对可调水电站库容及火电站开机的影响。为恰当考虑风电场和光伏电站出力的不确定性和波动性,建立了基于随机优化的随机电力电量平衡模型,从概率的角度更好地分析和衡量风光电站对电量平衡的贡献。为方便该模型的求解,对非线性的水电转换函数进行线性化处理,得到混合整数规划模型,采用CPLEX对模型进行求解。以某高水电比重系统作为算例进行仿真分析,验证了所提随机电力电量平衡模型与算法的正确性和有效性,从概率的角度定量分析了风光电站的电量贡献。     

考虑水风光互补与机会约束的电力系统源网荷协调扩展规划研究

随着风光电站渗透率不断提高,其出力不确定性也给电力系统安全运行带来了一定挑战。利用梯级水电来弥补风光发电的间歇性,能有效平抑风光电站出力的波动性。为此,提出了基于机会约束的水风光互补电力系统源网荷协调扩展规划模型,来提高水风光等清洁能源的消纳能力。首先,对梯级水电站和直流外送以及需求响应进行了详细的建模;其次,利用需求响应资源来对电源侧风光电站出力间歇性进行缓解,提出了负荷侧需求响应服务规划模型,并建立了源网荷协调规划模型;最后,建立机会约束模型来保证系统运行安全性与风光出力的有效消纳,并利用样本平均近似法的强拓展公式,将机会约束模型转化为混合整数线性规划问题进行求解。仿真算例分析验证了所提模型的合理性,能有效保证系统运行安全性和风光消纳能力。     

基于PageRank算法的输电网连锁故障脆弱线路辨识

为快速准确识别输电网中可能触发连锁故障的脆弱线路,基于PageRank算法提出一种计及连锁故障级联效应的输电网脆弱线路双层辨识方法。首先,考虑连锁故障的演化进程,建立基于快照的输电网时序网络模型;其次,综合考虑线路间的交互影响和输电线路对负荷波动的抗扰能力,基于拓展PageRank算法构建浅层辨识模型,用于快速计算输电线路的脆弱度;最后,通过算法重构表征连锁故障间的关联关系,搭建脆弱线路的深层辨识模型,以综合分析输电线路的脆弱性,并刻画连锁故障中线路脆弱性的变化过程。基于IEEE 39节点系统的仿真算例验证了所提脆弱线路辨识方法的合理性和准确性。     

适用于大规模系统的两阶段机组组合优化方法

提出一种两阶段优化方法以简单、快速、有效地求解大规模系统的机组组合问题。首先,针对传统PL法排序指标单一,不能全面评价机组运行费用的不足,引入可调发电机组煤耗、机组最大出力、机组启动成本三个指标,全面反映发电机组的经济性;其次,不同于传统PL法先安排机组启停满足旋转备用,再调整机组状态满足最小启停时间,同时考虑这两个约束,以更好地实现优先开启运行费用较小的机组;最后,在经济调度阶段提出一种考虑机组爬坡率的功率平衡调整策略,保证粒子的多样性的同时避免快速收敛到局部最优解,提高最终解的质量。将所提方法应用于10机组、20机组、40机组、60机组80机组以及100机组24时段6个系统进行测试,并与其它方法进行对比,数值结果表明,所提两阶段优化方法计算快速、收敛性良好、能够有效解决大规模系统机组组合问题。     

考虑风电功率相关性的网源协同规划研究

文章提出一种基于Johnson分布体系的多区域相关风速模拟方法,建立了风电功率相关性的网源协同规划模型,该模型综合考虑了一次投资成本和运行成本,并引入弃风惩罚,可有效保证风电消纳。在IEEE RTS-24节点系统进行验证,结果表明:Johnson分布体系对多区域相关风速的模拟精度高;网源协同规划较网源单独规划的投资和运行费用减少,风电功率的相关性使规划总成本增加。     

基于鸽群优化算法的支持向量机在电力需求总量预测中的应用

电力需求总量的科学预测是经济转型阶段电力系统规划与运行的重要依据。引入融合分段二次Lagrange插值函数的新型灰色关联理论,从经济发展、产业结构、用电环境以及居民生活4个方面分析社会经济新常态指标与电力需求总量之间的相关程度,筛选出影响电力需求增长率波动的关键因素;进而以电力需求总量及相关因素为训练数据集,利用融合莱维飞行特征的改进鸽群优化算法对支持向量机的参数进行优化,建立具有最佳参数、强泛化能力的电力需求总量预测模型。基于我国某电网区域电力需求历史实测数据的算例结果表明,所建模型具有更好的优化效率和预测精度。     

计及静态电压稳定性的风光电站选址定容协同规划方法

为了降低风光电站并网给电力系统电压稳定性带来的负面影响,提出了计及静态电压稳定性的风光电站选址定容协同规划方法。分析了风光电站的发电特性,并对其建立数学模型;考虑并网等值阻抗和静态电压稳定性的内在制约关系,进一步综合风光电站及其汇集站选址定容、并网点位置等优化目标,建立了风光电站选址定容协同规划模型;基于地图栅格化和分段线性化方法,将所提规划模型转换为混合整数线性规划模型;在此基础上,利用K-means算法提取典型场景,并给出了所提模型的求解流程。基于西南某地区的实际数据进行算例验证,结果表明所提规划方法能够充分发挥规划区域内自然资源的禀赋特性和风光发电互补性,有效提高了风光电站并网后的静态电压稳定性。     

计及电量成本和系统自供电可靠性的西南地区微电网容量优化配置研究

以西南地区某地微电网为研究对象,提出了一种计及单位电量成本和自供电可靠性的容量优化配置方法。首先,设计了适用于含光伏-储能-柴油发电机的微电网能量管理策略。然后以各装置的容量为优化变量,建立了以单位电量成本为目标。以系统自供电可靠性为约束条件的优化模型,并采用粒子群优化(ParticleSwarm Optimization, PSO)算法进行模型求解。以我国西南地区某地微电网为实际算例,得到了该微电网系统的最小单位电量成本以及最优目标下的配置方案,验证了所提方法的有效性。