考虑风电相关系数矩阵非正定的概率潮流计算

高比例风电并网导致电力系统的随机性因素急剧增加,概率潮流计算是电力系统运行和规划的必要工具.提出一种可灵活处理相关系数矩阵非正定的概率潮流方法.该算法通过改进近似贝叶斯计算,和结合奇异值分解的Nataf变换得到考虑相关性的状态变量样本,通过误差函数快速计算和比照统计特征值,进而将状态变量概率分布求解问题转变为一种参数反...     

考虑风电出力相关性的输电网规划

在风电大规模并网的背景下,考虑风功率不确定性以及多个风电场随机输出功率之间的关联特性成为电网规划中必须考虑的关键因素。本文采用Copula理论研究了邻近风电场随机出力间的关联特性,并通过蒙特卡洛模拟技术对大规模风电接入后的直流概率潮流特性进行了分析,在此基础上,构造了基于逐步倒推法的输电网规划模型。以我国西北两座实际风电场的历史出力数据为样本,对基于Copula理论构建的风电随机出力相关性模型进行了准确性评估,并将其接入Garver 6节点系统,构建了仿真算例,验证了本文所提模型及算法的可行性。仿真结果表明,输电网规划中考虑风电出力相关性具有重要意义。     

计及光伏出力相关性的改进半不变量法概率潮流计算方法

光伏发电的快速发展加剧了电力系统运行的相关性和不确定性.针对光伏发电中假设光伏出力服从Beta分布的局限性,提出三次样条函数通过有限矩对光伏出力进行重构,并应用改进的Nataf变换结合拉丁超立方采样技术得到计及相关性的光伏出力样本,通过分段线性化降低光伏出力波动性引起的误差,结合Cholesky分解求取输出量的半不变量,最后应用Cornish-Fisher级数求取输出变量的概率密度函数.该算法既计及光伏出力的相关性,同时也降低了传统半不变量法单点线性化引起的误差,与蒙特卡洛法(MCSM)相比,大大缩短了运算时间.对IEEE 34节点系统以及甘肃省会宁县某地区实际电网的测试验证了所提方法的准确性和实用性.     

市场环境下考虑暂态稳定约束的最优潮流计算

为保证电力系统的安全性，在电力市场优化运行方案中，考虑暂态稳定约束是十分必要的．为此，首先用排队法确定机组组合，等报价法确定各个发电机组有功功率，然后进行暂态稳定分析，求出各个不稳定故障修正的暂态能量裕度，再根据暂态能量裕度的大小找出最严重的不稳定故障，最后对最严重的失稳故障下领先、落后机组的输出功率分别进行调整，领先机组按照灵敏度修正，落后机组按处在同一报价水平的原则来修正，从而达到满足暂态稳定约束且购电费用增量最小．此外，进一步通过IEEE-30节点系统分析计算，验证了所提算法的正确性和有效性．     

风电出力分析中的相依概率性序列运算

针对序列运算中随机变量间可能存在的非独立情形,应用Copula理论建立了相依概率性序列运算理论与方法。根据Copula理论推导了非独立情形下序列运算的形式:每次计算中除了将序列取值对应的概率相乘之外,还要乘以由随机变量之间的相依结构所确定的修正量。给出了利用相依概率性序列运算进行建模与计算的流程。将相依概率性序列运算应用于多风电场总出力的概率分布的计算,验证了该理论的正确性和有效性。该文工作进一步发展了序列运算理论,在不确定性分析领域具有良好的应用前景。     

考虑风电出力偏差和调度经济性的风电接纳水平优化

采用威布尔风速分布模型,给出风电出力偏差期望值,并分析风电出力偏差给常规机组和风电并网运行的经济性带来的影响.在此基础上,建立综合考虑常规机组发电成本与风电场运行经济性的多目标经济调度模型,采用多目标粒子群优化算法,以风电出力预测值作为基准来定量优化与评估风电接纳水平.算例表明,该模型能够平衡常规机组与风电场运行的经济性,从经济性角度评估系统接纳风电的能力并为电网调度和风电场运行与规划提供一种依据.     

考虑概率潮流的分布式电源优化配置

为了解决电动汽车和分布式电源并网为电力系统带来的较强的随机性、间歇性和相关性的问题,以分布式电源和电动汽车的概率模型为基础,建立了以分布式电源总费用、供电可靠性和有功网损为目标函数的优化配置模型,将概率潮流计算嵌入基于成功历史的自适应参数差分进化算法求解目标函数。采用无迹变换利用输入随机变量的均值和协方差近似描述系统状态变量统计特性,直接方便地处理具有不确定性的随机变量。然后利用径向基神经网络求解功率方程,避免了计算雅可比矩阵和偏导,减少了算法运行时间。最后采用基于成功历史的自适应参数差分进化法并行计算多目标函数。通过IEEE33节点配电系统进行仿真,验证了该方法的有效性和高效性,节约了规划成本。     

计及相关性的改进均值一阶鞍点估计概率潮流计算

概率潮流是用于计算具有不确定性电力系统运行的重要工具。许多已知的算法都是假定给定的概率密度函数来模拟随机变量的不确定性,形成参数概率潮流工具。但是随机变量的不确定性可能不会落在标准的概率密度函数中,因此提出了非参数模型即均值一阶鞍点估计模型。均值一阶鞍点估计法要求输入变量相互独立,针对这种情况,提出利用Cholesky分解将相关的输入变量转化成不相关的变量,同时为了解决一些输入变量的累积量母函数不能用显函数表示的情况,提出采用Taylor级数展开。该方法在求解输出变量概率密度函数和累积分布函数时,不需要积分或者微分。最后,在改进的IEEE34节点系统上进行仿真,结果表明所提算法的有效性和实用性。     

一种考虑可靠性指标的最优潮流模型

提出一种考虑可靠性指标的最优潮流模型.该模型能考虑系统中的随机因素,通过z变换法构造电力系统的可靠性指标约束,将该约束添加到经典最优潮流(OPF)模型中共同求解,从而使电力系统的调度或控制能在满足一定的失负荷概率(LOLP)指标的前提下实现最优运行.所提模型是一个典型的非线性规划模型,采用内点算法求解.通过RTS-24系统仿真测试以及随机生产模拟程序分析发现,与经典OPF得到的发电计划相比,考虑可靠性指标后电量不足期望值下降了31.48%,而生产成本仅上升了14.39%.因此,所提模型能使系统的调度综合考虑可靠性和经济性,运行方案更实用.     

考虑风电不确定性的微电网小时前最优调度

微电网由风力发电机与燃油/燃气发电机联合供电,因无法准确预测接下来1h内的风力发电量,该不确定性在很大程度上会影响小时前调度的准确性。因此,在供电侧利用信息差决策理论(IGDT)提出风险管理模型,并利用预测校正近端乘子(PCPM)法设计得到小时前最优电价。基于该电价的需求响应机制,实现了用户侧效益、供电侧效益和社会效益的最大化,同时,最大化风电可波动区间,使得供电侧免受风电不确定性所造成风险的影响。最后,通过数值仿真算例验证了本文所提微电网小时前最优调度框架的有效性。     

考虑风电不确定性的微电网小时前最优调度

微电网由风力发电机与燃油/燃气发电机联合供电,因无法准确预测接下来1 h内的风力发电量,该不确定性在很大程度上会影响小时前调度的准确性。因此,在供电侧利用信息差决策理论(IGDT)提出风险管理模型,并利用预测校正近端乘子(PCPM)法设计得到小时前最优电价。基于该电价的需求响应机制,实现了用户侧效益、供电侧效益和社会效益的最大化,同时,最大化风电可波动区间,使得供电侧免受风电不确定性所造成风险的影响。最后,通过数值仿真算例验证了本文所提微电网小时前最优调度框架的有效性。     

考虑风电不确定性的微电网小时前最优调度

微电网由风力发电机与燃油/燃气发电机联合供电,因无法准确预测接下来1h内的风力发电量,该不确定性在很大程度上会影响小时前调度的准确性。因此,在供电侧利用信息差决策理论(IGDT)提出风险管理模型,并利用预测校正近端乘子(PCPM)法设计得到小时前最优电价。基于该电价的需求响应机制,实现了用户侧效益、供电侧效益和社会效益的最大化,同时,最大化风电可波动区间,使得供电侧免受风电不确定性所造成风险的影响。最后,通过数值仿真算例验证了本文所提微电网小时前最优调度框架的有效性。     

风电出力特性研究

以张家口地区某风电场的年出力数据为基础,重点分析了风电场年、月、日出力特性,并以概率出力作为分析指标,深入分析了尖峰电量与风电出力的关系;并对电力平衡及调峰平衡时如何考虑计入风电场进行了探讨。通过风电场出力特性研究,可为电力系统规划、电网调度运行提供重要的参考依据。     

基于最优潮流的最大传输能力计算

针对电力市场环境下最大传输能力(TTC)的计算问题，提出了一种新的基于最优潮流(OPF)的TTC计算方法．该方法建立了考虑发电机优化调度以及系统负荷变化模式的用于TTC计算的数学模型，并采用基于信赖域内点法的OPF算法求解，由多步中心校正原一对偶内点法连续求解线性规划子问题，通过信赖域决定线性化步长的选取．对IEEE30节点系统在不同数学模型下计算结果进行比较，验证了提出的TTC计算方法的有效性和实用性；与连续潮流(CPF)计算结果进行比较，结果表明OPF方法可以避免CPF计算TTC较为保守的缺点．     

基于遗传算法的FACTS网络最优潮流计算

基于遗传算法建立了一种新的含有FACTS元件的网络最优潮流模型。该模型引入了两种不同的FACTS元件，通过ward＆Hade-6节点系统进行仿真计算，得出用遗传算法选择最佳调节状态可较快达到系统总网损最小，且潮流都在安全极限内。该算法具有较好的实用性。     

考虑风电谐波影响与出力随机性的电力系统无功优化方法

电容器组等无功补偿装置的优化调整不仅可以减小电力系统网损,还会对电力系统的谐波潮流与谐波网损产生影响.风电不仅存在出力不确定性,而且会产生谐波污染,影响谐波潮流与谐波网损.然而,传统无功优化方法没有同时考虑风电的谐波特性与出力不确定性对谐波潮流和谐波网损的影响,可能导致谐波超标问题,不利于电力系统降低网损.因此,本文首先构建计及风电谐波影响的电力系统无功随机优化模型.该模型通过场景法对风电出力随机性进行建模,目标函数同时考虑基波和谐波网损,约束条件包括基波和谐波潮流约束、电压谐波总畸变率约束等.然后,针对该谐波约束的无功随机优化模型,本文提出了融合驱动力可调粒子群算法和全连接型深度神经网络的高效求解方法.最后,通过三个修改后的IEEE测试系统对所提模型与方法的有效性进行了验证.     

考虑风电机组旋转备用的风电系统备用容量计算

文章提出变速风电机组旋转备用概念和实现算法,设置风电场出力上限,利用风电机组出力可控性,实现风电场间互补备用,减少常规机组提供的备用容量。采用 K-均值聚类算法对风电场历史数据进行聚类分析,分析风电场功率预测偏差引起的风电系统备用需求的概率分布。设定电网安全运行置信度,计算常规机组所需提供的备用容量值。结果证明,风电机组旋转备用和良好的风场风资源互补性可以减少常规机组所需提供的旋转备用容量,多风场聚合为一个等值风场,可以减少调度出力给定值。     

考虑概率参数相关性的电动车悬置系统分析

针对电动车动力总成悬置系统(PMS)参数同时存在不确定性和相关性的复杂情形,本文开展了考虑概率参数相关性的电动车悬置系统固有特性分析研究.首先,分别采用相关系数矩阵和概率不确定变量描述PMS参数的相关性和不确定性;然后,基于蒙特卡洛抽样提出了一种求解概率参数相关情形下PMS固有特性统计矩的蒙特卡洛法(MCM);接着,基...     

考虑相关性的雨天城市道路交通拥堵概率预测

雨天城市道路交通拥堵频发,交通运行在道路网络各路段间的交互影响较晴天明显增强。本文针对传统出行时间预算模型应用的局限性,考虑雨天各路段间行车延误的相互影响,改进了走行时间方差的计算方法,提出一种雨天城市道路交通拥堵概率预测方法。选取南京市某行车路径进行验证,通过4种工况、3种模型走行时间的比较,发现考虑相关性的分段组合模型更接近整体路径分布情况,且拥堵概率预测准确率大于90%。研究结果表明:本文提出的预测模型能有效预测城市道路雨天拥堵情况,可为雨天道路适应性评价和交通管控提供依据。     

计及电动汽车的综合能源系统概率潮流计算

针对电动汽车充电负荷呈现出的随机性和波动性向综合能源系统注入了大量不确定性问题,通过蒙特卡洛抽样法,建立电动汽车充电负荷概率模型、电/气/热网络和耦合元件模型;考虑了发电机阀点效应、热电联产机组的部分负荷效应以及分布式平衡节点;提出了计及电动汽车不确定性的综合能源系统概率潮流计算方法.研究结果表明:所提出的算法可以求解计及电动汽车充电负荷不确定性的概率潮流.研究结论初步突破了对传统潮流的认识,帮助电网运行人员获取全网的潮流信息.