风电–火电–抽水蓄能联合优化机组组合模型

大规模间歇式能源出力的不确定性给电网的安全经济运行提出新的挑战,研究间歇式能源接入下的多源联合优化机组组合模型对提高电网运行的安全性和促进间歇式能源的消纳具有重要意义。基于对风电不确定性及抽水蓄能运行机理分析,采用置信区间法进行风电不确定性建模,并提出新的系统调节能力约束,从而建立了考虑风电不确定性影响及抽蓄水头变化影响的联合优化机组组合模型。采用6节点系统验证模型的有效性,研究了抽蓄容量及置信区间选择对发电成本、机组组合及其可靠性的影响。结果显示,风电、火电装机不变的情况下,要保证机组组合的可靠性达99%以上,抽蓄发电装机占比分别为5.6%和10.5%时,与无抽蓄时相比可以分别减少16和17个开机时段,发电成本可以分别降低4.6%和6.8%。通过算例的论证,表明该机组组合模型能够实现多元能源的协调优化和给定置信区间内的风电的有效消纳。     

一体化调度计划辅助决策架构及关键技术

简述了中国当前特高压电网快速发展对调度计划提出的要求。结合未来对特高压大电网一体化调度计划的实际需求和现有调度计划的运行现状,提出了基于面向服务的体系架构(SOA)的一体化调度计划辅助决策体系架构。设计了一体化调度计划辅助决策服务集。研究了一体化调度计划辅助决策关键技术,并展望了一体化调度计划辅助决策的发展方向。     

在线有功调度协调控制系统的研究与开发

分析了当前稳态在线有功调度在安全性、经济性和频率质量方面存在的问题。指出在线有功调度过程中的临时调度指令、机组执行计划中的偏差等不确定因素是造成这些问题的原因。提出基于全局协调的时空分解是解决问题的有效途径。将在线有功调度过程按目标、时间、空间3个尺度进行分解协调,在时间尺度,考虑机组响应能力限制;在空间尺度,保证各区域发供电平衡和输电安全;并建立保优控制环节作为协调过程的辅助。相关模型已在河南电网进行初步现场试验,试验结果表明应用全局协调的时空分解理论指导在线有功调度有利于系统的安全性、经济性和频率质量的提高。     

河南电网实时调度系统若干功能与算法

实时调度系统主要负责发电和潮流的实时监视、实时调整和闭环控制。为达到既安全又经济的目标,文中把实时调度系统的主要功能分为实时平衡交易及实时安全管理2个模块。实时平衡交易模块在电网安全约束下,通过调整发电计划使发电与负荷平衡;实时安全管理模块则处理电网各种突发事件,包括阻塞管理、非计划停机等。在实时平衡交易中使用了鲁棒性较强的增量潮流模型,并提出了负荷平衡灵敏度,修正了原始灵敏度,使增量潮流模型不再依赖于松弛节点。使用最优次序法求解此模型,不仅满足了经济性与安全性的要求,而且满足了电力市场的公开和透明要求。将实时平衡交易模型经少量修改后用于阻塞管理,并应用平衡调节法求解阻塞管理模型。该系统在河南电网2年的运行实践证明了该算法的有效性和实用性。     

新型电力系统网络安全防护挑战与展望

构建新型电力系统是中国国家能源战略的重要发展方向,保障新型电力系统的网络安全意义重大。首先,文中深入分析了新型电力系统环境下电源结构、电网形态、业务模式、技术基础等方面的变化引入的网络安全风险。其次,结合现有的网络安全防护措施,从可信接入、智能感知、精准防护、联动响应等方面提出面向新型电力系统的网络安全防护需求。最后,对未来新型电力系统网络安全关键技术涉及的接入安全、内生安全、数据安全、通信安全、安全评估与仿真验证等重点研究应用方向进行探讨和展望。     

河南电网实时调度系统若干功能与算法

实时调度系统主要负责发电和潮流的实时监视、实时调整和闭环控制。为达到既安全又经济的目标，文中把实时调度系统的主要功能分为实时平衡交易及实时安全管理2个模块。实时平衡交易模块在电网安全约束下，通过调整发电计划使发电与负荷平衡；实时安全管理模块则处理电网各种突发事件，包括阻塞管理、非计划停机等。在实时平衡交易中使用了鲁棒性较强的增量潮流模型，并提出了负荷平衡灵敏度，修正了原始灵敏度，使增量潮流模型不再依赖于松弛节点。使用最优次序法求解此模型，不仅满足了经济性与安全性的要求，而且满足了电力市场的公开和透明要求。将实时平衡交易模型经少量修改后用于阻塞管理，并应用平衡调节法求解阻塞管理模型。该系统在河南电网2年的运行实践证明了该算法的有效性和实用性。     

基于日周期多点外推法的超短期负荷预测及其误差分析

具有预测功能的超前自动发电控制AGC(Automatic Generation Control)可以提高AGC的控制性能。同时,电力市场中的实时交易也需要一种较为精确的超短期负荷预测方法。从目前常用的周期外推法出发,针对该方法的误差来源提出一种多点外推方法,并使用随机信号和数理统计方法对其精度作了分析。对预测结果的分析表明,多点外推法不仅减少了平均误差,也使最大误差降低。能有效提高预测精度。该方法简单实用,能满足电力市场实时调度的需要。     

火电AGC机组超前控制策略

针对目前常规火电机组自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)性能的不足,设计了基于超短期负荷预测的火电机组AGC超前控制策略,与基于区域控制误差(Area Control Error,ACE)控制的水电机组AGC相配合,实现水火电AGC机组协调控制,达到充分利用火电AGC并调整长期ACE指标的目的。这种方法不仅适用于当前阶段,经过少量的改动也能应用于电力市场AGC辅助服务交易中。应用该方法的超前AGC控制系统已在江西EMS 系统平台上实现并投入在线闭环控制,运行实践表明,该方法能有效预测ACE未来的变化趋势,对指导AGC进行超前调整起到了很好的作用。     

智能电网调度控制系统的安全校核服务及实用化关键技术

安全校核是保障电网稳定运行的一道重要安全防线。基于智能电网调度控制系统的服务总线和并行计算服务,研究实现了面向服务的安全校核功能,为日前计划编制、日内计划调整、电网调度操作提供可定制的支持多任务并行的安全校核服务。计划潮流生成是安全校核的基础,结合中国电网分级调度的运行模式提出了基于多断面潮流控制技术的计划潮流算法,并应用无功电压自动调整和潮流不收敛智能调整技术提高收敛性和结果合理性。研究了多级调度日前计划联合安全校核的实用化技术,通过计划数据校验和统计技术指标提高了安全校核的实用化水平。     

市场机制下智能电网调度控制系统调度计划应用模型及分析

智能电网调度控制系统调度计划的设计开发具有前瞻性,能够适应三公调度、节能调度、市场机制等不同模式。针对当前电力市场化改革的快速发展情况,文中给出了市场机制下智能电网调度控制系统在日前市场、日内实时市场、辅助服务、安全校核、新能源消纳、联络线优化等环节的具体应用模型及其分析,并进一步提出新形势下的发展思路。