考虑随机性的微电网日前调度与储能优化模型

针对微电网中可再生能源发电的随机性,以运行成本最小为优化目标,建立了微电网日前调度和储能优化的调度模型。首先,分别对传统发电机组和储能系统建立了确定性模型,并对可再生能源发电机组建立随机模型。然后,考虑到可再生能源发电机组的线性成本函数和传统发电机组的二次成本函数,并结合功率平衡和功率交换限制等约束条件建立了优化模型。通过不同成本函数的可再生能源发电机组和传统发电机进行了仿真。结果表明,该模型可以获得最优调度结果,同时实现储能电池的最优储能。     

微电网经济运行优化方法研究综述

微电网是分布式电源可靠接入电网的有效手段,其优化运行能有效提高可再生能源的利用率。分析了微电网经济运行优化方法,建立了多目标优化模型,总结了多约束条件的处理方法,详细阐述了微电网经济运行优化多目标函数的求解方法,重点论述了考虑不确定性的优化方法,最后展望了微电网运行优化的研究方向。     

微电网经济运行优化方法研究综述

微电网是分布式电源可靠接入电网的有效手段,其优化运行能有效提高可再生能源的利用率。分析了微电网经济运行优化方法,建立了多目标优化模型,总结了多约束条件的处理方法,详细阐述了微电网经济运行优化多目标函数的求解方法,重点论述了考虑不确定性的优化方法,最后展望了微电网运行优化的研究方向。     

考虑需求侧响应的多能互补微电网优化调度研究

随着“双碳”目标的实施,新能源渗透比例不断提高,源荷两侧的不确定性对多能互补微电网能源管理提出了新的要求。提出了一种调度优化方法,其中考虑了价格型需求侧响应,优化交流负荷曲线匹配风光出力曲线,以提高新能源的消纳率,构建了能源管理模型,模型同时考虑了电力子系统、天然气子系统与热力子系统。模型通过构建风光出力与负荷的不确定集,采用本文提出的随机-鲁棒优化方法解决多能互补微电网调度面临的新能源发电时序波动性、负荷的不确定性等问题;之后,应用线性优化强对偶定理和列和约束生成算法,将模型转化为混合整数线性规划问题,并利用商业化求解器YALMIP/GUROBI对优化模型进行求解。最后,算例从多能互补微电网优化调度结果与不确定性参数对调度结果的影响分析验证了本文优化方法的可靠性。     

与需求响应联合优化的联网型微电网储能容量随机规划

针对含分布式电源、需求响应资源的联网型微电网,提出一种与微电网内多类型需求响应资源联合优化运行的储能系统容量配置优化规划模型。模型以微电网用能成本与储能设备年投资成本之和最小为目标函数,考虑需求响应资源可柔性调节区间、储能设备的荷电状态、微电网与主网间变电容量等约束条件,并计及分布式电源出力的不确定性影响,建立储能容量随机优化规划模型,利用混合整数线性规划算法求解。对某实例微电网仿真分析优化配置储能容量对提高微电网运行和规划的经济性的影响,结果表明模型可实现微电网储能系统最佳容量配置决策,同时优化需求响应资源和储能系统的运行策略。     

基于随机优化的虚拟电厂热电联合经济优化调度

针对三北地区现有能源结构调节能力不足而导致的弃风问题,将风电场、光热电站、火电机组和热电联产机组聚合为虚拟电厂。采用随机优化处理风光不确定性问题,通过拉丁超立方抽样生成大量随机风光场景,并在充分考虑风光相关性和分布随机特性的基础上,利用Kantorovich距离削减与K-均值聚类算法对随机场景进行降维优化,获得风电、太阳直接辐照度典型预测场景。结合光热电站的灵活性与供能惯性,构建含光热虚拟电厂热电联合优化调度模型,并建立系统总运行成本最小的目标函数。最后在算例部分验证所提随机优化方法在计算效率、预测精度和处理风光随机问题的优越性;对不同运行模式下的目标函数进行求解,验证所提出的优化调度策略能够在满足系统运行经济性的同时实现风电的最大消纳。     

平原湖区除涝优化调度的随机方法

本文应用大系统分解-聚合原理和随机规划方法,为平湖区水资源系统除涝优化调度建立了一个具有两层递阶结构的SLP-SDP模型。在SDP中,选用入湖径流和总干渠出口外河水位为随机状态变量。模型在四湖地区应用取得满意成果。     

含生物质能的微电网多目标优化调度

针对农村及偏远地区可利用的生物质能以及我国扶贫攻坚进入最后阶段,建立了含风、柴、储,生物质能的微电网,综合考虑燃料、电能交互、投资折旧、维护及环境成本等变动成本,使系统在一个调度周期内的总运行成本最低,建立了微电网多目标经济优化模型。在计及国家对可再生能源补贴价格的基础上,采用改进遗传算法进行求解。当基本遗传算法陷入某个局部最优解时,从临时Parcto 解集中保留拥挤距离最大的个体,使个体密度小的Parcto 解占优,从而使算法迅速跃出局部最优。24 h内优化的结果对比表明,所提的优化调度方案具有很好的实用性和应用前景。     

水光互补电站中长期随机优化调度方法评估

本文旨在对3种水光互补中长期随机优化调度方法(隐随机优化、显随机优化、参数—模拟—优化)进行评估,从而为中长期水光互补运行管理提供决策支持.首先,基于历史水文气象资料以及3种随机优化调度方法,制订出10种不同的互补调度规则;其次,采用随机模拟技术,生成长系列径流和光伏出力过程;最后,对不同调度规则的模拟调度结果进行对比分析.以龙羊峡水光互补工程为例,结果表明:基于参数—模拟—优化方法制订的水光互补调度图表现最佳,相比于常规调度,发电量和发电保证率分别提高4.1％、4.2％,缺水指数下降11.4％,能更好地协调水光互补发电与流域水资源管理.     

考虑多参数不确定性的微电网优化运行

针对微电网中多种不确定性因素的影响,提出一种基于云理论的随机框架进行处理,通过使用云滴模拟多不确定性问题,将不确定性的模糊性和随机性的定性分析转化为定量分析。针对1 d中不同时段微电网不确定性因素的变化情况,建立考虑经济性与可靠性的微电网优化调度模型,利用磷虾群算法对模型进行求解,并提出一种基于列维飞行的修正方法以提高算法的局部搜索能力。最后以17节点微电网仿真系统为例进行仿真计算,验证了所提方法的有效性和优越性。     

高风电渗透率下考虑需求侧管理策略的智能微电网调度方法

提出了一种高风电渗透率下考虑需求侧管理策略的智能微电网调度方法.首先,考虑经济、环境成本指标、清洁能源就地消纳量以及可中断负荷和可转移负荷策略,建立了多目标优化调度模型.然后,引入ε约束法生成Pareto前沿解集,利用归一化方法求出最优折衷解.最后,基于24节点配电系统对所提方法进行分析验证.算例结果表明:建立的多目标...     

考虑相关性的孤岛微电网供电能力研究

含多种分布式电源、储能装置的微电网在主动配电网故障后孤岛运行,可提高主动配电网的可靠性和故障恢复能力。为了描述风速、光照强度及负荷的不确定性,运用Copula理论,建立了基于D藤Copula的三维相关性模型,针对孤岛微电网在故障检修期内的出力大小,结合风险理论构建了孤岛微电网对外供电能力模型,并利用蒙特卡洛模拟技术对计及相关性的孤岛微电网对外供电能力进行求解。算例结果验证了所提模型和方法的合理性,同时相关性对孤岛微电网对外供电能力有一定影响。     

考虑功率预测不确定性的风电消纳随机调度

针对风电并网消纳中的随机调度问题,基于随机规划理论,建立了考虑功率预测不确定性的风电消纳期望值模型,提出了基于Monte Carlo随机模拟和遗传算法相结合的模型求解算法步骤,并在含风电场的IEEE 30节点系统上进行算例分析,验证方法的可行性和有效性。研究表明：基于期望值模型的的风电消纳随机优化调度能够很好地量化风电功率预测误差带来的不确定性,实现调度目标期望值的最优化,对提高风电并网随机调度的量化决策水平,促进风电消纳具有积极作用。     

考虑风功率分布特性的风电场变压器选型方法

风电场变压器选取直接影响风电场投资建设与运行的经济性及安全稳定性。针对该问题,以考虑风功率分布规律的思想,指导风电场变压器选型。首先研究风功率分布规律与变压器运行经济性,包括风功率分布的时间与空间特性、单台与双台变压器在不同工况下的运行特性及相互间的对比分析;继而在此基础上,给出风电场初始规划及后期扩建规划中的变压器选型方案,从而使变压器选取达到规划以及运行中的经济最优,在实现其最优化运行的同时亦可提高其运行可靠性。文中依据现场规划中遇到的实际问题构建了具体算例,通过算例说明与结果分析进一步验证了所提方法的可行性与有效性。     

电网超短期运营约束下风电随机波动风险评估及平抑措施

针对风电并网后其随机波动性会给电力系统带来极大风险的问题,根据某风电场的实际数据统计出风电场输出功率瞬时波动特性,设计了基于机组AGC运行约束的电力系统实时发电计划模型,采用风险价值（VaR）方法评估了不同风电机组容量下风电场出力瞬时波动下的运营损失,并以简化的某电网模型作为算例进行了验证,进而提出相应的措施以平抑风力波动给电力系统带来的风险。     

一种考虑风电渗透率变化的AGC方法

新能源发电渗透率的提高给传统自动发电控制（automatic generation control,AGC）带来了新的挑战。数据研究表明,风电渗透率的改变会对AGC系统的参数产生影响,在此基础,提出一种基于系统补偿的AGC方法,在AGC参数不能及时在线整定的情况下,能降低对系统稳定性的影响。首先,构建含有风电的区域互联AGC系统模型;然后,讨论了当风电渗透率发生变化时,AGC系统参数的调整依据;在此基础上,设计补偿环节与传统模型预测控制器（model predictive controller,MPC）形成串联结构,以消除当风电渗透率发生变化时,由于参数不匹配对AGC效果的不利影响;最后,通过仿真验证了所提方法的可行性和有效性,仿真结果表明：当风电渗透率发生变化时,通过补偿环节参数的调整能够有效消除其对系统参数的影响,从而获取更好的频率控制效果。     

考虑需求侧响应的风电并网系统旋转备用优化

随着新能源的快速发展,风电并网的规模逐渐扩大,由于风电出力的不确定性,风电消纳已成为新能源发展的主要挑战。考虑常规机组同时参与主辅市场,并融入需求侧资源可中断负荷及用电激励参与辅助服务市场,建立源荷协调的双层优化模型。上层模型以发电成本和弃风成本最小为优化目标,确定常规机组出力和风电计划出力;在上层优化结果基础上,下层针对常规机组调峰能力不足导致的弃风和失负荷情况,考虑用电激励和可中断负荷为备用资源,建立以发电侧旋转备用成本、用电激励成本、可中断负荷成本及失负荷损失和弃风损失的条件价值风险最小为目标的优化模型,得到旋转备用容量优化购买量。以修正的IEEE 6机30节点系统进行算例研究,仿真结果表明所建模型能有效提高系统经济性及风电消纳水平。     

考虑系统调峰特性的风光消纳优化

由于风电和光伏发电受自然因素的影响较大,其出力具有随机性和波动性,将对系统的调峰能力造成严重影响。该文首先针对风电自身的出力特性,从系统调峰能力的角度对区域电网可以接纳的风电容量进行评估;然后根据风电和光伏发电在时间尺度上存在的互补性,建立以系统失负荷率最低和弃风、光率最小为目标的优化模型,利用改进惯性权重的粒子群算法对模型进行求解,得到最优的风电和光伏发电出力。最后,利用实际区域电网风电、光伏发电以及负荷的历史数据对该文所提方法的有效性进行验证,结果表明采用风光互补优化策略对风电和光伏发电的输出功率进行优化后,系统出力波动有所降低且消纳能力有明显提升。     

考虑风电不确定性的电网备用优化决策方法研究

基于风电并网的国内外研究的基础上,主要进行了风电不确定性的电网备用优化决策方法研究。利用风电不确定性、机组强迫停运率和负荷波动三方面建立系统的不确定性模型。以最小化备用成本为目标,并分别以解析法和mento-carlo模拟法求解系统的可靠性指标作为约束条件,构建确定系统所需的最优旋转备用容量的数学模型。对接有风电场的IEEE RTS96系统仿真,反映了相同的备用需求随风速变化的趋势,并比较得出模拟法得到的备用结果比解析法大。在此基础上,该方法还可以对风速预测偏差,风电渗透功率对系统所需旋转备用的影响进行进一步分析。     

计及风电出力不确定性的抽水蓄能-风电联合优化调度方法

摘要： 研究适用于风电大规模接入系统的抽水蓄能-风电联合运行优化调度方法对于系统的安全稳定运行具有十分重要的意义。结合风电场及抽水蓄能电站的运行特性,提出了一种计及风电出力不确定性的抽水蓄能-风电联合优化调度方法。利用风险约束理论来描述风电出力的不确定性,将抽水蓄能作为一种平抑风电出力波动性的手段纳入到调度体系之中,以此为基础,研究构建了一种计及风电出力不确定性的抽水蓄能-风电联合优化调度模型,并提出了一种基于改进离散粒子群算法的模型求解方法。基于10机算例的仿真验证了所提方法的正确性和有效性,结果表明,与传统调度方法相比,该方法可以有效提升系统的经济效益。