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。     

基于过滤集合的内点无功优化研究

基于过滤集合的内点算法是在传统原对偶内点法的基础上引入了可更新的过滤集合。由于采用过滤集合代替了传统的罚函数方法,该算法可以有效避免惩罚系数对算法收敛性和收敛速度的影响。同时过滤集合在迭代过程中会不断地更新,以确保在下一次迭代时新的运行点不会返回到上次迭代点的邻域内,从而解决了在迭代过程中发生振荡而导致算法难以收敛的问题。应用该方法求解电力系统无功优化问题时能有效处理目标函数中的大量不等式约束。对IEEE30、57、118标准算例的分析和试算表明,所提算法具有很好的收敛性,运算速度快。     

发电竞价算法（一）——排队法

发电竞价可能用到的主要算法有：排队法、等报价法（或等微增率法）、动态规划法、网络流规划法和线性规划法等5种，它们分别适应于不同类型的报价曲线，并适合解决不同类型的约束条件。文中介绍第1种发电竞价算法——排队法，可用来解决机组组合问题和功率分配问题。其优点是简单快速，但仅适用于常数 (或多段常数) 型报价曲线，处理第2类约束（时间）和第3类约束（电网安全）问题较困难。     

基于混合量测的电力系统状态估计混合算法

研究了相量量测装置(PMU)相量量测和监控与数据采集(SCADA)量测混合使用时的数据匹配问题,提出了利用状态量转换预测得到预报系统状态和预报节点注入电流向量的方法。在此基础上,提出了应用PMU实时相量量测和预报节点注入电流向量的线性静态状态估计算法,以及应用PMU实时相量量测和预报系统状态的线性动态状态估计算法。文中将这2种算法与传统状态估计算法相结合,组成了状态估计混合算法,保证了状态估计的计算精度。该混合算法有效减少了状态估计的计算时间,对PMU的量测配置也没有严格的要求,具有很好的通用性。最后采用IEEE30节点系统对该方法进行了验证。     

多水库互联电力系统的随机最优化问题

本文提出一种求解多水库群并计及随机径流的互联电力系统长期优化调度的分解一协调新方法。具有m个水库和n个地区电网的联合电力系统被分解为m个水电子问题和N个地区火电子问题。每个水电子问题可采用二维随机动态规划求解。水火之间的协调是通过逐次修正对偶变量以达到电量平衡来解决。针对华中华东9个大型水库的互联电力系统进行了计算机程序设计、调试和计算。计算结果表明,本文提出的新算法是有效的。     

电力市场设计原理

为了保证电力市场的有效运营，需要设计出合理的市场规则，但是市场本身不会自动给出答案。文中将经济制度按照功能不同划分为4类：实现成本与收益对应的产权制度、抑制交易费用的交易促进制度、控制风险的风险约束制度与集中优化制度。经济制度与市场失灵之间存在密切的关系，制度可以减轻失灵的程度，市场失灵是一个相对的问题。电力商品非常特殊，在进行市场设计前，必须了解电力市场的特性。电力市场设计实际上就是4种制度在电力系统中的实现过程。     

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。     

能量管理系统(EMS) 第14讲 能量管理系统(EMS)技术展望

从电力市场的需求出发，展望了能量管理系统(EMS)技术的发展，介绍了面向对象技术和计算机网络技术在 EMS中的应用前景。     

基于机端PMU量测的系统受扰轨迹预测

提出了基于机端相量测量单元量测数据的多机系统受扰轨迹预测方法，结合状态估计或潮流数据，在系统受扰后将其降阶简化为仅含有配置了相量测量单元的发电机节点系统，利用相量测量单元的量测数据修正降阶系统节点电压和电流之间的关系，然后将其代入相应的发电机模型，从而实现了系统受扰轨迹预测。该方法采用时间间隔较大的状态估计或潮流数据计算节点电压和电流传递关系矩阵的初值，并利用该矩阵主对角元的变化反映受扰后系统各元件的详细模型、网络拓扑和参数的改变，然后使用相量测量单元毫秒级的量测数据对其进行修正，从而为在实际应用中将相量测量单元与SCADA系统相结合做出了有益探索。最后以一个6机25节点系统为例验证了该方法的有效性。     

基于公共信息模型的电力系统模型的拆分与合并

通过简单介绍IEC 61970标准的公共信息模型(CIM)以及基于CIM／XML文件的互操作试验，阐明了将电力系统模型进行拆分和合并的意义，给出了基于CIM的电力系统模型拆分／合并的原则和方法。规定拆分应以厂站为最小的拆分单位，拆分出的几个模型之间可以有关联和部分重叠，模型的信息不能丢失。根据对实际系统的测试，这种方法是可行的，但有待于得到同行专家的认可并与其他厂家进行互操作试验来验证。