计及风险规避的电力零售商平衡市场交易模型

由于新能源出力以及终端负荷需求的不确定性,电力零售商在日前市场的竞标电量与实时市场的购买电量之间存在不平衡而产生惩罚成本风险。引入用户侧可控负荷作为平衡资源参与市场交易,提出了一种风险规避程度指标,以此来度量交易前后电量偏差程度,以信息熵度量残差序列离散程度计算风险规避程度指标。以电力零售商运行收益、用户需求响应满意度以及风险规避程度最大为目标建立多目标风险规避模型,采用自适应权重粒子群算法进行模型求解。通过算例表明,所提出的模型从电网-电力零售商-用户多个角度去考虑电力零售商参与平衡市场交易策略,能够有效提高电力零售商的运行效益以及用户满意度,同时可以提高电力市场管理的可靠性与安全性。     

含源荷相似度和曲线波动度约束的源荷储协调优化模型

电力系统源网荷储协调运行必将改变原始源荷曲线,为了定量刻画协调运行的效果,针对源荷曲线的数据分布特性与形态波动特征,提出一种新能源–负荷相似度指标和曲线波动度指标。改进时间序列相似性度量方法,求取负荷曲线与新能源出力曲线的数值、形态相似性距离,作为新能源–负荷相似度指标;计算曲线各相邻时段平均波动程度,作为曲线波动度指标。应用指标建立了含相似度与波动度指标约束的源荷协调两阶段优化模型。第一阶段,以上述两指标为约束,以传统机组运行成本最小、新能源与负荷的总调节量最小、新能源消纳量最大为目标,得到期望的总负荷曲线和新能源出力曲线;第二阶段,基于变分模态分解将原始曲线与期望曲线差值序列分解为低频序列与高频序列,作为能量型、功率型电池的充放电功率约束;以云储能与需求响应总调节成本最低为目标,将原始曲线调整为期望曲线。算例表明,所提指标和模型能有效减少弃风弃光、降低系统运行成本、改善各功率曲线性状,可为储能调度、需求侧管理以及源网荷储协调优化提供有效的理论支撑。     

含柔性电热负荷响应阈值的源-荷-储协调优化模型

大量热电联产机组在"以热定电"的传统方式下运行,机组受供热负荷的限制,导致系统调峰能力不足,进而造成大量弃风弃光。为了提高系统新能源消纳能力,在电源侧增设电锅炉、储能装置进行热电解耦,在负荷侧利用柔性电负荷的激励响应特性和柔性热负荷的供热舒适度模糊性来调整负荷变化,提出一种含柔性电热负荷响应阈值的源-荷-储协调优化模型。模型以新能源消纳量最大和系统运行成本最小为目标;定义柔性电热负荷响应阈值约束和用户响应满意度,利用用户响应满意度修正柔性电热负荷响应阈值约束,通过改进多目标粒子群算法对模型进行求解。算例仿真表明:相比于源、荷单方面优化调度,源-荷-储协调优化能够进一步提高新能源消纳能力,降低系统运行成本;决策者可选择合适的柔性电热负荷响应阈值来兼顾新能源消纳目标和用户满意度。     

基于时间序列相似性度量的新能源-负荷特性指标

为满足新能源高渗透率电力系统在曲线性状、特征、度量上对负荷特性指标的新需求,提出一种将新能源出力和用电负荷曲线的负荷特性指标拓展为可表达其相互关系的新能源-负荷特性指标。计及数据分布特性与形态波动特征,改进时间序列相似性度量方法,将欧氏距离与改进后的动态时间弯曲距离相结合求取负荷曲线和新能源出力曲线的相似性距离,将其定义为源荷相似性距离作为新能源-负荷特性指标。算例表明,所提指标比传统负荷特性指标能更有效描述新能源高渗透率电力系统负荷特性。     

基于CEEMDAN分解的深度学习分位数回归电价预测

电力市场中电价预测的准确性对于供应商竞价策略的制定至关重要。针对电价预测问题,提出一种基于完备经验模态分解的深度学习分位数回归电价预测方法。首先,采用自适应噪声的完备经验模态分解方法对电价序列进行分解,得出各个模态分量;然后,采用深度学习中空洞因果卷积神经网络预测模型在不同分位数下对各个分量进行预测,并将预测结果重构;最后,对预测结果采用核密度估计得到电价的概率密度函数。经过对美国电力市场PJM的实际数据进行仿真验证,所提出的组合预测方法相比于其他分位数回归方法,不仅具有更高的预测准确度,且可以为供电商提供更多有效信息。     

源-荷协整关系与电价时间序列协整模型

针对电源出力曲线与需求侧负荷曲线因功率实时平衡而完全一致的特点,证明二者存在数学意义上的协整关系。在新能源高渗透率系统的源-网-荷-储协调运行中,将源网、荷储功率曲线分别合计为源、荷曲线,提出源-网-荷-储协调调度的源-荷协整关系和理论依据。为了实现协整并消纳新能源,提出源-荷与电价时间序列协整的经济技术模型,该模型以常规机组出力波动率最小为目标,以不平衡电价为约束。算例结果表明:源-荷曲线时间序列与电价之间协整后得到的常规机组出力波动率较小,因此变量之间的协整关系可以充分发挥终端用户的资源配置潜力,激励需求侧资源负荷曲线的变化,最大化地消纳新能源。     

基于不同控制策略的单相PWM整流系统研究

针对传统的普通二极管的不可控整流,以及晶闸管半控整流电路所带来的大量谐波污染、网侧功率因数低下等问题,为有效提高整流效果及避免谐波污染,提出了有效的控制策略实现对单相PWM整流器的高性能控制。首先分析了单相PWM整流电路结构和工作原理,其次对均方根、瞬时无功理论等相关算法以及PI控制器进行系统的阐述,同时对间接电流控制策略、三角波比较控制策略、滞环控制策略在作用原理上进行详尽阐述。针对不同控制策略给出了相应的Matlab仿真模型并进行仿真,通过仿真验证所提的控制策略整流系统具有网侧高功率因数运行、网侧电流正弦化、快速动态响应的优点。仿真结果对比了不同控制策略整流效果的差异性,并验证所提控制策略的可行性。