基于机会约束的含多风电场动态经济调度

为了解决风电出力的不确定性给电网安全运行带来的威胁,提出基于快速傅里叶变换(FFT)快速计算卷积化简机会约束规划的动态经济调度算法.针对多个风电场同时接入系统的复杂情况,在风电出力概率和负荷预测的基础上,保证正、负旋转备用能满足负荷和风电实际出力的波动,应用机会约束规划建立了考虑失负荷和弃风风险的含风电场电力系统动态经济调度模型;利用FFT快速计算卷积求取联合变量的概率分布以将机会约束转化为确定性约束简化得到确定性模型,并用CPLEX进行求解,该方法大大减少了算法的运算时间.以修改的10机39节点系统为算例验证了所提调度模型的正确性及化简方法的有效性.     

考虑输配交互的含风电场电力系统多目标动态随机模糊最优潮流

提出一种考虑输配交互的含风电场电力系统多目标动态随机模糊最优潮流方法。突破传统输配网最优潮流独立计算且配网一般以负荷计及的现状,考虑主动配电网与输电网的双向潮流交互特性和风电注入功率随机模糊性,兼顾系统经济、低碳、降损多目标优化,考虑输配网静态安全,基于随机模糊机会约束规划建立含风电场电力系统输配交互多目标动态随机模糊潮流模型;提出在随机模糊模拟、牛顿拉夫逊法与前推回代法求解输配系统随机模糊潮流基础上,通过输配网节点功率和电压考虑输配交互特性,基于Look-ahead和NSGA-I获取各时段Pareto解,采用最大满意度法决策,从而提出模型求解算法。改进的IEEE 30节点输电系统与IEEE 33节点配电系统的算例仿真结果表明了文中提出的模型和算法有效性和优越性。     

考虑旋转备用约束的含风电场电力系统短期经济调度模型

网风电场输出功率的随机性与波动性给电力系统经济调度带来了严峻挑战,建立一个考虑旋转备用约束的含风电场电力系统短期经济调度模型．在自回归滑动平均模型的基础上得到风速的概率分布,结合风机出力和风速的对应关系,获得风电场出力的概率分布;基于该分布,在经济调度模型中加入一种基于风电实际出力低于计划出力的惩罚函数,并在约束条件中增加与风电实际出力大小有关的额外旋转备用容量约束;采用混合整数规划方法求解该经济调度模型．将模型应用于一个含风电场的10机算例系统计算分析,结果表明,该模型可以在保证系统可靠性要求的基础上,实现经济性最优的目标．     

计及需求侧响应的含风电场的输电系统规划

对于包括大规模风电的电力系统,风电出力的随机性和间歇性对系统调节能力和备用容量提出了更高的要求。采用需求侧响应来应对风电出力波动,通过可中断负荷和价格激励机制实现对负荷的"削峰填谷",可以在相当程度上避免风电出力波动给电力系统安全性和经济性带来的负面影响,而这些措施应该在输电系统规划阶段就适当考虑,以最大程度改善电力系统的运行效率。在此背景下,提出计及需求侧响应的含风电场的输电系统规划方法。具体地,提出了考虑需求侧响应的含风电场的输电系统两层规划模型,其中综合考虑了输电投资成本、需求侧响应成本和弃风成本。之后,采用粒子群算法和原对偶内点法相结合的混合算法对所构造的优化模型进行求解。最后,用18节点和46节点算例系统说明了所提模型与方法的可行性和有效性,并分析了考虑需求侧响应后对含风电场的输电系统规划的影响。     

计及碳税的含风电和储能的电力系统经济调度

风力发电和电池储能近年来得到快速发展,对电力系统的安全和经济运行的影响越来越明显。针对风力发电和电池储能接入电力系统后出现的问题,探讨经济调度问题及电池储能对减少风电出力波动的影响。并计及碳税,进一步研究含风力发电和电池储能的电力系统经济调度问题。通过威布尔(Weibull)概率分布描述风电厂出力,利用混沌粒子群优化算法求解经济调度模型。最后,采用修改的IEEE 30节点电力系统验证模型有效性。     

考虑风电不确定性和有功无功联合调整的两阶段优化调度

基于风电不确定性以及网络中潮流的合理分布对机组出力均有影响的调度问题,文中建立含风电的两阶段优化调度模型。针对风电预测精度日内-实时逐步提高的特点,日内滚动阶段根据时间序列法预测风电出力数据,构造优化发电成本的初调度,确定机组基础出力;实时阶段为了进一步减小误差,通过蒙特卡洛场景生成和后向削减预测风电出力,考虑风电的不确定性;通过有功和无功功率联合调整的动态潮流,使各机组根据频率特性系数按比例分担有功功率不平衡量,根据节点区域控制策略调整无功功率不平衡量,修正机组基础出力,实现潮流的合理分布,建立优化网损和电压水平的调度模型,并通过粒子群算法对模型求解,最后以改进IEEE14节点为例,进行仿真验证。     

基于随机模糊机会约束的主动配电网分布式风电双层规划模型

针对风速兼具随机性和模糊性的多重不确定特征,提出一种主动配电网分布式风电容量配置的随机模糊机会约束双层规划模型.通过随机模糊模拟描述分布式风电出力不确定性,并考虑其时序特征建立风电出力时序性随机模糊模型,结合随机模糊模拟及潮流分析获取节点电压、支路功率及系统倒送功率等系统静态安全指标的随机模糊机会测度,采用兼顾随机性和模糊性的可信度作为评价分布式风电容量配置方案的指标;进而考虑系统功率平衡、静态安全指标机会测度约束及主动管理措施,以年利润随机模糊期望值最大为上层优化目标,以通过主动管理使分布式风电有功削减随机模糊期望值最小为下层优化目标,通过判断上层方案静态安全指标是否满足随机模糊机会约束的置信水平进行上下层规划协同,从而构建一种分布式风电容量配置随机模糊机会约束双层规划新模型;最后提出结合随机模糊模拟、前推回代潮流计算和遗传算法对模型求解.IEEE 14节点算例仿真过程及结果表明模型和算法的有效性和优越性.     

基于内点法的含风电场电力系统随机最优潮流

基于机会约束规划的随机最优潮流模型的求解一般采用智能优化算法,提出了一种内点法结合随机调节因子更新的方法,以求解基于机会约束规划的含风电场电力系统的随机最优调度模型。模型考虑了节点电压和线路功率的机会约束,并采用半不变量和Cornish-Fisher级数结合的方法来计算机会约束的概率分布。引入调节因子,对机会约束概率进行变形,将随机最优潮流问题转化为可采用内点法求解的最优潮流模型。提出了调节因子的更新方法,通过原始对偶内点法的参数结果更新调节因子来调节机会约束满足的概率,迭代求解机会约束随机最优潮流模型。最后,以IEEE14和IEEE118节点系统为例,验证了方法的正确性和有效性。     

含DFIG风电场的配电网静态电压稳定指标研究

针对风电的随机出力将使配电系统的静态电压稳定性随机波动,提出含双馈式异步发电机的配网潮流算法和静态电压稳定指标。将DFIG稳态方程嵌入配电网前推回代潮流迭代计算过程,基于潮流解的存在推导出含DFIG的配电网静态电压稳定指标;考虑风电出力的随机性,分别定义母线静态电压稳定指标分布指数、道路静态电压稳定分布指数、系统静态电压稳定指标,提出的指标能较好地反映风电并网后配电网局部与整体静态电压稳定性的随机波动特性。基于蒙特卡洛随机模拟,结合该文提出的算法和指标能有效识别出配网中薄弱的母线节点和道路路径。在IEEE 33辐射型配电网系统进行算例仿真,验证了算法的正确性和静态电压评价指标的有效性。     

基于概率统计的风电出力时间序列生成方法

风电出力时间序列的生成是研究含风电场的电力系统工作的前提。基于历史风电出力波动特性,提出一种构造风电出力时间序列的方法,首先,将历史风电出力序列做小波滤波处理,得到较为光滑的风电出力曲线,该曲线可看作由大小不同的波动组成,进一步分析不同波动类别下小波滤波误差的概率分布;其次,根据波峰值将波动划分成不同类别,并以高斯函数拟合,统计各月份不同类别波动的高斯拟合函数参数的多维概率分布及波峰间隔的一维概率分布,以马尔科夫转移矩阵描述不同波动类别之间的转换概率;最后,根据统计结果序贯随机抽样波动类别及各统计参数,模拟生成各月风电出力序列。通过对比历史风电出力序列与模拟风电出力序列的评价指标,验证了该文方法的合理性。     

基于三点估计法的含风电场电力系统无功优化

针对电力系统无功优化时风电出力及负荷的不确定性和相关性,建立一种综合考虑多种不确定因素的无功优化模型。采用三点估计法处理该模型中的不确定因素,将不确定潮流计算转化为较少采样点处的确定潮流计算。为克服花朵授粉算法易陷入局部最优、寻优精度低等不足,将拉丁超立方采样技术、自适应调整转换概率及邻域策略应用于花朵授粉算法,提出一种改进花朵授粉算法求解所建优化模型。在含风电场的IEEE30节点系统上进行仿真测试,结果表明所提无功优化模型和求解方法在不确定环境下能够有效降低系统网损并减小系统状态变量发生越限的风险,从而保证系统的安全经济运行。     

考虑灵活性需求的电力系统优化调度

提出一种考虑灵活性需求的电力系统优化调度方法.基于多维Copula函数构建风光出力联合概率分布模型,以描述其时空相关特性,并利用该模型进行随机生产模拟.构建量化指标来评估电力系统的灵活性裕度,并以经济性最优为目标,建立考虑灵活性需求的随机优化调度模型.基于确定性等价转化方法和分段线性化方法,将上述随机非线性规划模型转换...     

考虑需求响应和风电不确定性的能源系统调度

将价格型需求响应的影响因素分为电、气分时自弹性和电-气交叉价格弹性,两者分别考虑价格调控下能源需求在时间、类型上的转移. 依据模糊数的物理意义对风电历史数据进行拟合;考虑不同场景的发生概率对不确定性的影响,提出基于多场景的模糊优化模型. 依据模糊规划理论,考虑价格型需求响应、风电出力和系统负荷的不确定性,建立考虑风电消纳的电-气综合能源系统源荷互动日前模糊优化调度模型. 采用模糊期望约束、模糊机会约束的等效处理方法和天然气气潮流线性化方法将非线性约束转化为线性约束并求解该模型. 算例表明,通过考虑价格型需求响应和风电不确定性,可以更加准确地模拟在不确定的市场环境下,用户在不同能源间的选择行为,同时降低用能的峰谷差,提高风电的消纳能力.     

计及异步风电机组的电力系统区域间ATC计算

针对含异步风电机组的电力系统可用输电能力展开研究。首先,建立含异步风力发电机潮流模型;其次,将含风电机组的潮流模型和传统的静态安全性可用输电能力模型相结合,建立了含风电机组的ATC模型;最后,应用现代内点理论对模型进行求解。仿真结果表明,文中引用的算法能快速而准确地计算不同风速下含风电场系统的ATC值,通过与不含风电场...     

风电动态接纳区间与备用的协调优化

消纳问题是制约大规模并网风电高效利用的瓶颈,而调度决策是消纳并网风电的核心问题。根据风电功率预测误差概率分布及功率波动概率分布与备用需求变化间的关联关系,建立并网风电的备用需求模型,定量的表示风电出力的不确定性。在调度决策中,将风电视为可“主动”参与调度的电源,构建了风电动态接纳区间与备用协调优化的调度模型。模型计及了风电的不确定性,通过制定合理的风电并网容量区间计划和机组出力计划,在保证系统运行安全性的同时兼顾了系统运行的经济性,为含大规模并网风电系统最大程度地合理消纳风电提供了方法。     

计及风电不确定性的虚拟电厂优化调度

虚拟电厂系统中的能量配置关系到虚拟电厂系统运行的经济性。计及风电机组出力的不确定性,假设风速服从Rayleigh分布,导出风电机组出力的概率分布表达式,进而得到风电机组的出力成本,将风电高估低估成本化,结合储能装置的成本和输出特性,建立相应的数学模型,以虚拟电厂系统运行成本最小为目标函数并确定相应的约束条件。最后通过相应的算例计算,验证了上述模型的合理性与有效性。     

一种不解耦的交流潮流跟踪方法

现有的潮流跟踪方法大多采用有功功率和无功功率解耦的办法进行交流潮流的跟踪，直流潮流模型不能考虑无功功率的分布，而解耦的交流潮流模型计算精度较低，网损分摊成为潮流跟踪中难以处理的问题，为此根据电力系统潮流方程，提出了不解耦的交流潮流跟踪计算方法，对IEEE30节点系统进行了计算，计算结果表明该算法准确合理，可用于电价的理论分析和计算。     

风电并网系统的区间动态经济调度方法研究

大规模风电并网对电力系统的优化调度提出了新的挑战。通过用三元区间数刻画负荷与风电输出功率的不确定性,建立了区间动态经济调度模型。模型以常规机组的发电成本最小为目标,考虑了对应净负荷区间中值和区间上下限的机组出力调整约束;引入了调度权重的概念,通过对不同权重下机组出力的比较,分析了以三元区间数刻画负荷和风电输出功率的不确定性对系统有功调度的影响。利用MATLAB二次规划程序包对所建模型进行求解,以IEEE-30节点系统为例进行了仿真分析,仿真结果表明所列区间动态经济调度模型对风电与负荷的随机变化具有较好的适应性。     

考虑风电综合利用指标约束的输电规划模型

风电的大规模并网,对输电网的影响不容忽视.考虑风电出力的随机性及不可控性,建立风电机组发电功率评估模型,计算风电发电功率的期望值;引入风电综合利用指标,统筹风电利用及输电规划成本二者之间的矛盾;建立考虑风电综合利用指标约束的输电规划模型.以18节点系统为例,时比分析传统输电规划模型与考虑风电综合利用指标约束的输电规划模...     

基于NASA观测数据的风电出力时空分布及波动特性分析

为克服实际风电场运行数据难以获取的问题,提出一种基于历史风速的风资源评估方法。首先,基于美国NASA(National aeronautics and space administration)数据中心获取风速数据,并利用假想风电机组模型转化为风机出力时间序列;然后,通过对时间序列的统计分析,计算期望、半载概率等指标评估风电出力的时空分布特性;最后,通过计算风电出力方差和分析相邻峰谷点差值概率分布规律分析风电出力的波动特性。所提方法能够同时考虑风资源自然特性和风电机组特性,且能对风电波动特性提供定量描述。利用所提方法对山东省风资源的评估结果表明:山东省可利用风能资源随地区、季节和昼夜的变化呈现出明显规律。