电力系统日前优化调度
电力系统日前优化调度方法
摘要：随着电力市场的发展与完善，电力系统的利益主体趋于多元化，电力系统日前优化调度的方法也在不断地完善。从传统的机组组合问题以及需求响应两个主要的方面介绍电力系统日前调度方法的研究进展和问题。对传统的电力系统日前优化调度问题进行了数学描述，建立传统的UC模型，包括目标函数、约束条件和求解方法。然后详细阐述了需求响应相关概念，给出了需求响应用户的两种参与形式和需求响应项目的分类，包括价格型DR项目和激励型DR项目。最后结合中国的电网发展建设趋势，对电力系统日前优化调度发展前景进行展望。
关键词：日前优化调度、机组组合、价格型需求响应、激励型需求响应
1引言
电力系统日前优化调度是确保电力系统优化运行的重要环节，对于节能减排、降低污染物排放和确保系统安全稳定运行具有重要作用[1]。日前优化调度问题对第二天的机组启停状态和出力方案进行优化，以最小化全天的全网发电费用为目标，同时需要满足功率平衡约束、爬坡约束、线路安全约束等各类运行约束，具体包括日前机组组合和日前经济调度两部分。经过多年来的实践和研究，日前优化调度技术取得了长足的发展，在模型和算法上均不断完善。
随着我国电力工业的不断发展，仅仅依靠传统的日前调度方法调度发电侧资源己
经不能满足能源紧缺和电力紧张的局面。由于电力负荷峰谷差的逐渐拉大，电力调峰难度进一步増加。同时随着社会公众生态环保意识的増强，电力公司正积极寻求不同于传统方式的调度和运行模式来满足供需平衡。风电是目前发展前景最好的可再生能源发
电方式之一，但由于其出力随机性和不确定性的特点，大规模风电并网将会给电网调度带来巨大挑战。随着未来智能电网中柔性负荷比例的不断提高，通过需求响应（demand response，DR）来适应风电大规模接入系统，将是未来智能电网的发展趋势。需求侧资源的开发利用日益引起人们的关注。相较于传统的电力调度方法，用户需求响应（DR）具有响应速度快、成本小、环境友好等优势。DR通过増加用户需求侧在市场中的作用，提高需求侧负荷弹性，基于价格和激励措施引导用户合理用电并积极参与电力负荷调节，进而优化系统运行。DR资源会极大地
提高电能利用率和缓解用电紧张，推进节能减排，实现资源的优化配置，进而推迟对电网升级的投资。从实际效果来看，DR项目
的实施不仅能给供电公司带来利益，还能给用户和政府带来实际效益。
本文针对近年来国内外的电力系统日前优化调度新方法和新进展，对传统的日前调度，以及考虑需求响应的日前优化调度两个大的方向进行介绍。并结合未来智能配网的发展趋势对电力系统日前优化调度方法发展进行展望。
2传统电力系统日前优化调度
传统的电力系统日前优化调度，即机组组合（Unit Commitment, UC）问题。UC问题研究的主要内容是：根据有关技术要求制定合适的目标函数、约束条件，建立优化调度模型，然后研究高效的求解方法，并用相关算例检验模型和求解方法的有效性和实用性。基于以上认识，学者们从优化调度问题的建模和求解出发开展了大量的研究工作。
2.1研究现状
在建模过程中，根据所考虑因素的不同，可以将UC问题划分为计及不同约束、计及不同优化目标的的单目标或多目标优化问题。按照优化目标，电力系统优化调度可分为经济调度、市场调度、低碳调度等。此外，还有综合考虑多种指标的多目标优化模型。文献[2]构建了统筹资源消巧、环境效益和系
统可靠性的多目标优化调度模型。而文献[3]建立了发电成本最小、污染气体排放最小、以及风电场功率短期波动带来的电网运行风险最小的多目标优化模型。按照约束条件，可以将调度分为考虑网络安全约束、备用约束以及风险约束等优化问题。目前，越来越多的研究考虑常规火电机组和其他种类的发电机组的联合调度，比如水—火联合调度[4]、风—火发电调度[2]、风—水—火混合系统调度[5]等等。
针对UC问题的求解，由于问题是一个
高维、非凸、不可微的非线性混合整数规划（Mixed Integer Programming, MIP）问题，很难得到问题的精确最优解。计算量随决策变量数量的增加呈几何级数增长，是典型的NP难题，其求解方法大致可分为启发式算法、解析性优化算法和智能优化算法三类[6]。
（1）启发式算法
启发式算法是最早用于电力系统日前调度问题求解的一类算法，与解析性优化算法具有严格的理论基础不同，此类算法以直观判断和实际调度经验为基础，具有物理意义明确、实用性强的特点，同时也存在过多依赖人工经验，寻优精度不高、误差较大的缺陷。
（2）解析性优化算法
解析性优化算法有着比较明确的物理意义和数学理论基础，全局寻优能力较强，但是，相对于智能优化算法，其对优化数学模型的要求较高，部分算法可能存在维数灾问题，求解效率优势并不明显。
（3）智能化算法
智能优化算法是一类模拟自然界自然寻优过程的随机优化算法，因其具有理论要求弱、兼容性好、求解速度快的特点而广泛用于电力系统调度领域。目前应用较多的智能优化算法包括遗传算法、粒子群算法、人工神经网络算法、模拟退火算法等。2.2 传统日前优化调度的数学描述
UC问题可以描述为：在一定的调度周
期内（通常为24h，在满足系统功率平衡、
备用要求和机组运行等约束条件下，确定各
时段内机组的启停方式及运行机组的出力
计划，使得调度周期内的总运行成本最化。UC问题的决策变量为各发电机组的启停状
态和有功出力。
1）目标函数
目前UC问题的目标函数大都是在传统
经济调度问题的目标函数的基础上扩展而
来的。传统经济调度的目标函数为发电成本
最小，发电成本主要包括发电机组的煤耗成
本和启动成本。
目标函数表示如下：
()
,,,,1,
11
min[()C1]
G
T
N
N
i G i t Gsc i i t i t
t i
F f P u u
-
==
=+-
∑∑
式中：
T
N为研究的全部时段，
G
N为常规
发电机组数量；
,,
G i t
P为机组i在t时段的有
功出力，
,i t
u为机组i在时段t的运行状态，
1为开机，0为停机。
,
Gsc i
C为机组i的启动
费用，可表示为,1/
,
=(1e)
i t i
Z
Gsc i i i
C K Bτ-
-
+-, i
K、
i
B、
i
τ分别为机组i的启动系数，
,1
i t
Z
-
为机组i在t时段前的连续停机时间。
,,
()
i G i t
f P为机组i在t 时段的煤耗成本，通
常表示为有功出力的二次函数，即
2
,,,,,,()=i G i t i G i t i G i t i
f P a P b P c ++。其中i a 、i b 、i c 分别为相应成本系数。
2）约束条件
约束条件主要包括系统运行约束和发电机组运行约束。系统运行约束条件主要包括功率平衡约束、旋转备用约束和线路传输功率约束等，发电机组运行约束主要包括技术出力约束、爬坡速率约束和最小启停时间约束等。
,,,,1
G
N i t G i t
L t i u
P
P ==∑ (1),,1
G
N G i t t
i R R =≥∑
(2)
max max
,,,,,,,,min(,)G i t i t G i G i t G i t R u P P R =-(3)
max
max ,,,,,1
1
G
D
N N l
l i G i t l n n t l i n P K P K P P ==-≤-≤∑∑(4)
min max
,,,,,,i t G i G i t i t G i u P P u P ≤≤
(5)
,-1,,,,,1,G i t d i G i t G t t u t P r P P r --≤≤+，(6)
,1,1,()()0
on on i t i i t i t X T u u ----≥ (7)
,1,1,()()0off off i t i
i t i t X T u u ----≥(8) 式(1)为系统功率平衡约束；式(2)-(3)为系统旋转备用约束；式(4)为线路传输容量约束；式(5)-(8)分别为常规发电机组出力上下限约束、机组爬坡速率约束、最小开机时间约束和最小停机时间约束。D N 为负荷个数；
,L t P 、t R 分别为时段t 的系统负荷和备用需
求；min max
,,G i G i P P 、为机组i 的出力下限和上限：
,,G i t R 为机组i 时段t 提供的旋转备用容量；
max ,,G i t R 为机组 能够提供的最大旋转备用容
量；,n t P 为时段t 第n 个负荷的预测值；,l i K 、
,l n K 分别为机组i 负荷节点n 对第l 条线路
的功率转移分布因子；max
l
P 为第l 条线路的最大传输功率；,d i r 和,u t r 分别为机组i 每小时的出力下降速率和出力上升速率；,on i t X 和,off i t X 分别为机组i 在时段t 已连续运行时间和停运时间；on i T 和off i T 分别为机组的最小开机时间和最小停机时间。
3考虑需求响应的日前优化调度 根据响应机理，可以将需求响应
项目划分为以下２类；价格型DR 项目和激励型DR 项目。价格型DR 项目主要包括分时电价（TOU ）、实时电价（RTP ）和尖峰电价（CPP ）；激励型ＤＲ主要包括直接负荷控制（DLC ）、可中断负荷（IL ）、需求侧竞价（DSB ）和紧急需求响应项目（EDRP ）等。将不同类型的DR 和UC 问题结合，可以构建多种基于需求响应的日前优化调度模型。
3.1需求响应用户参与形式
电力市场环境下，随着需求响应技术的发展，需求侧电力用户不再仅仅是简单的电力受端，还是需求响应资源的提供者。系统中拥有大量的具有一定负荷调节能力的电力用户，通过主动进行用电需求、用电方式的调整，提供可削减负荷或者可转移负荷等需求响应资源，参加相应的需求响应项目。
根据DR 项目的运行实施机制，需求侧用户参与DR 项目主要有以下两种方式：
(1)大型需求侧用户直接参与 对于大型的工业或者商业用户，其需求响应资源无论是在质量上还是容量上能够达到需求响应项目的市场准入门槛，可以根据自身的负荷特点直接参加相关的需求响
应项目。
(2)中小型用户通过DRP参与
对于中小型的电力用户，尤其是数量庞大的居民用户来说，这些需求响应负荷在响应容量或者负荷弹性上很难达到市场设置
的技术门槛，并且难以有效及时地响应系统的调度指令，因而运营商很难对这些数量庞大且分散的可控性和可靠性较差的需求响
应负荷进行直接运行调度。
为了便于这些小用户能够有效参与到
电力市场中，充分发挥需求响应资源的经济效益和技术效益，需要对容量较小的负荷资源进行整合，国外很多电力市场引入了需求响应供应商（DRP）。部分文献也称之为负荷聚合商或负荷代理商，可将其理解为电力交易市场中的一种电力服务供应商。
DRP主要具有以下两个功能：
1)需求响应资源的整合商。可以为中小型用户提供参与电力市场的入口。
2)电力竞争市场的参与者（功能类似发电商）。作为需求响应用户的代理商参与电力市场竞价交易，将整合的DR资源提供给市场购买者。
需求响应资源的供应方为具有负荷调
节能为的电力用户的整合，具体包括单纯的可调负荷、储能装置以及具备调节能力的分布式电源，购买方为电力交易中心，DRP
在DR资源的供应方和购买方之间充当第三方代理商。DRP给电力终端用户提供一条参与电力市场的有效途径，同时也方便交易中屯、对需求响应资源的运行调度，减少系统的管理Ｌ义及交易成本。
DRP与终端小用户关系作如下阐述：DRP整合分散难调度的终端用户的需求响应资源。在对用户的负荷结构及负荷弹性等需求响应潜力分析的基础上，挖掘出能提供有价值的需求响应资源的电力用户，DRP
与此用户签订相应的需求响应合同，以取得该用户部分电力设备的用电决策权。DRP
借助专业技术手段，在遵照合同约定的基础上，对大量的可控用户设备进行协调控制，来获得可控可调度的整合需求响应资源。在结算日，评估用户的响应结果，对其进行响应补偿或者惩罚。
DRP与交易中心关系为：DRP基于整合的需求响应资源，参加需求响应项目，像传统发电商一样直接参与能量市场或者辅
助服务市场竞价，向交易中也提供可调度的“发电量”或者辅助服务。
3.2 需求响应项目
需求响应是指用户积极参与到电力市
场的调度运行，并针对价格或者激励措施做出调整电力消费模式的响应。需要根据系统运行实际情况制定相应DR项目，以充分发挥其项目优势。按照响应机制的不同，需求响应可以分为价格型DR和激励型DR，具体如下图所示。
（1）激励型需求响应
激励型DR项目可分为３类，即自愿型项目、强制型项目和市场出清项目。直接负荷控制（DLC）和紧急需求响应项目（EDPR）属于自愿型项目，如果用户没有执行用电削减指令，不会受到惩罚。可中断负荷（IL）和容量市场项目（CAP）属于强制型项目，参与用户若不执行负荷削减调度指令会受
到相应惩罚。需求侧竞价（DSB）和辅助服务市场项目（ASMP）属于市场出清项目，鼓励大需求侧用户申报需求侧竞价曲线同
发电商一同参与交易市场竞价。
（2）价格型需求响应
价格型DR作为一种有效的需求响应方式，以电价作为调节手段来引导用户调整用电行为，采取合理的用电结构和用电方式，实现电力负荷的更加平稳化。对于DR用户来说，根据零售电价的变化而相应地调整自身的用电需求，即将用电时段由高电价时段转移到低电价时段，从而实现减少电费的目的。价格型DR主要包括分时电价（TOU）
、
实时电价（RTP）和尖峰电价（CPP）。
分时电价作为一种应用最为广泛的价
格型DR，常见的形式包括峰谷电价、季节电价和丰枯电价等。其中峰谷分时电价是指根据电网的负荷特性确定峰平谷时段，提高用电髙峰的电价水平，降低用电低谷时期的电价水平，从经济上激励用户改变用电方式，将髙峰时段的部分用电负荷转移到低谷时段。分时电价项目实施的预期效果是电网负荷曲线的削峰填谷。
4总结与展望
本文对传统的电力系统日前优化调度
问题进行了数学描述，建立传统的UC模型，包括目标函数、约束条件和求解方法。首先详细阐述了需求响应相关概念，给出了需求响应用户的两种参与形式和需求响应项目
的分类。需求响应项目包括价格型DR项目和激励型DR项目。
当前，随着现代电力工业向大系统、超高压、远距离、大容量发展，电力网架结构和运行方式更加复杂，系统运行的各种约束条件日益强化，电力系统优化正向大系统、实时控制、在线计算等方面发展，电力系统的蓬勃发展对优化方案及实现手段的要求
越来越高。要针对所研究问题的按实际特点，寻求多种方法配合的混合优化策略。通过充分利用各种方法自身的特点取长补短，发挥各自优势。
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浅谈电力系统优化运行的意义
浅谈电力系统优化运行的意义 电网经济运行就是一项实用性很强的节能技术。这项技术是在保证技术安全、经济合理的条件下，充分利用现有的设备、元件，不投资或有较少的投资，通过相关技术论证，选取最佳运行方式、调整负荷、提高功率因数、调整或更换变压器、电网改造等，在传输相同电量的基础上，以达到减少系统损耗，从而达到提高经济效益的目的。 一、电力系统优化运行的意义： 电网的经济运行主要包括变压器及其电力线路的经济运行，电力设备中变压器是一种应用十分广泛的电气设备，变压器自身要产生有功功率损耗和无功功率损耗。电力系统中变压器产生的电能损耗占电力系统总损耗比例也很大，因此在电力系统中变压器及其供电系统的经济运行，对降低电力系统、线损，有着重要的意义。由于当前绝大部分的变压器及其供电系统都在自然状态下运行，加上传统观念及习惯性错误做法的影响，导致现有变压器不一定运行在经济区间，因此必须要通过各种技术措施来降低。 二、电网经济运行降损的主要技术措施 1、合理进行电网改造，降低电能损耗 由于各种原因电网送变电容量不足，出现“卡脖子”、供电半径过长等。这些问题不但影响了供电的安全和质量，而且也影响着线损。电力网改造是一次机遇，要抓住城农网改造，认真彻底地改善不合理的布局与设备。要充分利用在现有电网的改造基础上，提高电网供电容量和保证供电质量的前提下，运用优化定量技术降低城乡电网的线损，如老旧变压器淘汰中要劣中汰劣，新型变压器选型中要优中选优，既要根据城网和农网负载分布的特点，调整变压器运行位置与供电线路实现优化组合，又要根据电网中变压器与供电线路的分布状况，优化负载经济分配和电网经济运行方式。总之，由于电力行业是技术密集型行业，在城乡电网改造中应贯彻“科教兴电”的方针，依靠科技进步和推广以计算机应用为主要内容的先进技术，提高电网安全经济供电的管理水平。在城乡电网建设和改造过程中要优化调整城乡电网的电力结构和提高电网结构中的技术含量。把电网建成“安全经济型电网”，为电网安全供电奠定良好的基础。在电网运行中最大限度地降低电网的线损，为缩小与发达国家电网线损的差距做出贡献。 由于电网的线损主要是由变压器损耗与电力线路损耗所组成，所以电网改造的节电降耗，也就是对电网中的所有变压器和电力线路进行择优选择和优化组合，组建成“安全经济型电网”。因此，应重点从以下几方面考虑： （1）调整不合的网络结构。 合理设计、改善电网的布局和结构；避免或减少城农网线路的交错、重叠和迂回供电，减少供电半径太大的现象。 （2）采用子母变压器，合理选用变压器容量。避免“大马拉小车”现象。城农网改造应注意合理分配变压器台数与容载比，一般负荷在65%～75%时效益最高，30%以
智能电网中微电网优化调度综述
智能电网中微电网优化调度综述 智能电网是一种智能技术系统，它包括优先使用清洁能源、动态定价以及通过调整发电、用电设备功率优化负载平衡等特点。终端用户不仅能从电力公司直接购买用电，同时还可以从储能设备中获取新能源和清洁能源，例如太阳能、风能，燃料电池、电动汽车等。另一方面智能电网具备高速、双向的通信系统，供电端与用电端实现实时通信、并且系统能够保证电网安全、稳定和优化运行。具有坚强、自愈、兼容、优化等特征。 微电网是一种新型的网络结构，是实现主动式配电网的一种有效的方式。由一组微电源、负荷、储能系统和控制装置构成的系统单元，可实现对负荷多种能源形式的高可靠供给。微电网中的电源多为容量较小的分布式电源，即含有电力电子接口的小型机组，包括微型燃气轮机、燃料电池、光伏电池、小型风力发电机组以及超级电容、飞轮及蓄电池等储能装置，它们接在用户侧，具有成本低、电压低及污染低等特点。开发和延伸微电网能够促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，使传统电网向智能网络的过渡[1]。 1、微电网的组成及结构 微电网是由多种分布式电源（既包含有非可再生能源发电的燃料电池、微型燃气轮机；又包含可再生能源发电的风力和光伏发电单元等），再加上控制装置、储能装置和用电负荷共同组成。微电网的组成结构十分灵活，可以满足某片区域的特殊供电需求。微电网不仅可以通过公共连接点（PCC）与大电网连接，采用并网运行模式；还可以在大电网电能质量下降或者电网故障而影响到微电网内负荷正常用电时，在公共连接节点（PCC）处与大电网断开，采用孤岛运行模式。 典型的微电网结构如图1-1 所示。它是由热电联产源（CHP）如微型燃气轮机、燃料电池，非CHP源如风力发电机组、光伏电池组及储能装置等组成。微电源和储能设备通过微电源控制器（MC）连接到馈线A和C。微电网通过公共连接点（PCC）连接到配网中进行能量交换，双方互为备用，提高了供电的可靠性[2]。
含微电网的配电网优化调度
2017年 4 月第32卷第7期电工技术学报TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Vol.32 No.7Apr.2017 收稿日期2016?03?15 改稿日期2016?05?10含微电网的配电网优化调度 张晓雪 牛焕娜 赵静翔 （中国农业大学信息与电气工程学院 北京 100083） 摘要 提出一种含微电网的配电网优化调度方法。首先根据多时间尺度微电网不平衡能量预测评估出未来调度周期微电网对外的最大输出功率和最大输入功率两个评估指标；然后以最大输出功率和最大输入功率为微电网与配电网交互功率约束条件的上、下限值，建立以运行成本最小为目标的配电网经济优化有功调度模型，并提出了求解该模型的最小费用最大流计算方法；最后在经济优化有功调度的基础上进行配电网无功优化。仿真算例表明，与基于微电网单一日前调度计划曲线的主动配电网优化调度方法相比，该模型与方法能够充分考虑微电网对外呈现的功率允许调节裕度，从而更有效地减少系统运行成本，降低网损，提高电压合格率。 关键词：配电网 微电网对外调节裕度评估 优化调度 无功优化 最小费用最大流 中图分类号：TM926 Optimal Dispatch Method of Distribution Network with Microgrid Zhang Xiaoxue Niu Huanna Zhao Jingxiang （College of Information and Electrical Engineering China Agricultural University Beijing 100083 China ） Abstract This paper proposed a novel optimal dispatch method of distribution network with microgrid.The goal of the method is to minimize the operation cost of distribution system by considering the power regulation adequacy of microgrid.To evaluate the regulation adequacy ，the maximum ′charging′and ′discharging′power of microgrid in next dispatch horizon were calculated based on unbalanced power prediction under multi?time scale.A minimum cost maximum flow algorithm was proposed to solve the optimization problem.Furthermore ，the reactive power optimization of distribution network was calculated based on optimal dispatch.Simulation studies demonstrate that ，compared with the normal distribution network dispatch method by considering microgrid day?head scheduling curve ，the proposed dispatch method can reduce system operation cost and network loss effectively and improve the voltage qualification rate. Keywords ：Distribution network ，external regulation margin evaluation of microgrid ，optimal dispatch ，reactive power optimization ，minimum cost maximum flow 0 引言 随着微电网（Microgrid ，MG ）技术的发展，分布式 电源（Distributed Generation ，DG ）以微电网的形式作为 一个双向可调度单元从配电网接入，MG 成为配电网 和DG 间的纽带，使得配电网不必直接面对种类不同、 归属不同、数量庞大、分散接入（尤其是间歇性）的 DG 。因此，配电网将逐渐演变为由大量隶属者不同的MG 和分散可控型DG 组成的主动配电网。如何对主动配电网内的MG 与DG 进行优化调度与控制，以达到最大限度的消纳可再生能源、减少系统运行成本、 降低网损、提高电压合格率的目标，从而实现主动配电网最优潮流分布，成为亟待解决的问题［1?9］。目前，国内外对主动配电网的研究主要集中在含DG 的配电网经济调度问题［10?17］以及DG 接入后对配电网电压分布、网损影响等方面［18?22］。针对含DG 的配 电网经济调度的研究通常以运行成本最小化或发电能万方数据
关于电力系统经济调度的潮流计算分析
关于电力系统经济调度的潮流计算分析 发表时间：2016-05-24T15:57:29.347Z 来源：《电力设备》2016年第2期作者：秦先威 [导读] （国网山东省电力公司烟台市牟平区供电公司山东烟台 264100）随着经济的快速发展和科技的不断进步，社会各行业对电力资源的需求量越来越大，我国的电力系统建设规模也越来越大。 （国网山东省电力公司烟台市牟平区供电公司山东烟台 264100） 摘要:潮流计算是电力调度中最重要也是最基本的计算之一,它应用于电力系统中实时电价计算、输电权分配、网络阻塞管理等多方面。 关键词:电力系统；经济调度；潮流计算 前言 随着经济的快速发展和科技的不断进步，社会各行业对电力资源的需求量越来越大，我国的电力系统建设规模也越来越大。电力调度对电力系统的正常运行有很大的影响，而潮流计算则是电力调度中最重要的基本计算方法，潮流计算对电价计算、输电分配、电网线路管理有十分重要的影响。随着经济的快速发展，我国的电力企业得到了飞速的发展，与此同时，人们对供电质量的要求也越来越高，为满足人们的用电需求，电力系统在运行过程中，必须保证电力调度的合理性、科学性，潮流计算是电力系统经济调度最重要的计算方法之一，潮流计算的结果准确性很高，科学性很强，潮流计算对电力系统经济调度有十分重要的作用。 一、潮流计算的概述 1.1 潮流计算的概述 潮流计算是指利用已知的电网接线方式、参数、运行条件，将电力系统的各个母线电压、支路电流、功率、网损计算出来。通过潮流计算能判断出正在运行的电力系统的母线电压、支路电流、功率是否在允许范围内运行，如果超出允许范围，就需要采用合理的措施，对电力系统的进行方式进行调整。在电力系统规划过程中，采用潮流计算，能为电网供电方案、电气设备的选择提供科学的依据，同时潮流计算还能为自动装置定整计算、继电保护、电力系统稳定计算、故障计算提供原始数据。 1.2 潮流计算的电气量 潮流计算是根据电力系统接线方式、运行条件、参数等已知条件，将稳定状态下电力系统的电气量计算出来。一般情况下，给出的条件有电源、负荷节点的功率、平衡节点的电压、相位角、枢纽点的电压，需要计算的电气量有各节点的电压、相位角、各支路通过的电流、功率、网络的功率损耗等。 1.3 传统的潮流计算方法 传统的潮流计算方法，包括很多不同的内容，具有一定的优点和缺点。例如，传统的潮流计算方法，包括非线性规划法、二次规划法和线性规划法等。在电力系统经济调度的过程中，应用传统的潮流计算方法，优点是：可以根据目标函数的导数信息，确定需要进行搜索的方向，因此在计算的时候，具有较快的速度和清晰的计算过程。而且，可信度比较高。 1.5 智能的潮流计算方法 潮流计算中人工智能方法的优点是：随机性：属于全局优化算法，跳出局部极值点比较容易；与导数无关性：在工程中，一些优化问题的目标函数处于不可导状态。如果进行近似和假设，会对求解的真实性造成影响；内在并行性：操作对象为一组可行解，在一定程度上可以克服内在并发性开放中性能的不足。而其缺点，主要是：需要按照概率进行操作，不能保证可以完全获取最优解；算法中的一些控制参数需要根据经验人文地给出，对专家经验和一定量的试验要求比较高；表现不稳定，在同一问题的不同实例中应用算法会出现不同的效果。 二、潮流计算的分类 根据电力系统的运行状态，潮流计算可以分为离线计算和在线计算两种方法，离线计算主要用于电力系统规划设计和电力系统运行方式安排中；在线计算主要用于电力系统运行监控和控制中；根据潮流计算的发展，潮流计算可以分为传统方法和人工智能方法两种情况，下面分别对这两种方法进行分析。 2.1 潮流计算的传统方法 潮流计算的传统方法有非线性规划法、线性规划法、二次规划法等几种情况，潮流计算的传统方法具有计算速度快、解析过程清晰、结果真实可靠等优点，但传统方法对目标函数有一定的限制，需要简化处理，这样求出来的值有可能不是最优值。 2.2 潮流计算的人工智能方法 潮流计算的人工智能方法是一种新兴的方法，人工智能方法不会过于依赖精确的数学模型，它有粒子群优化算法、遗传法、模拟退火法等几种情况，人工智能方法的计算结果和导数没有关系，其操作对象是一组可行解，能克服内在并行性存在的问题，但人工智能方法表现不太稳定，在计算过程中，有的控制参数需要根据经验得出，因此，采用人工智能方法进行计算时，需要计算人员有丰富的经验。 三、潮流计算在电力系统经济调度中的应用 3.1 在输电线路线损计算的应用 在进行输电线路线损计算过程中，通过潮流计算能得出经济潮流数据。潮流程度能根据线路的功率因数、有功负荷、无功负荷等参数，计算出潮流线损，例如一条长为38.1km，型号为LGJ—150的导线，当潮流为20MW、功率因数为0.9时，该线路线损为0.24MW，线损率为1.18%；当潮流为30MW、功率因数为0.9时，该线路线损为0.57MW，线损率为1.91%；潮流为50MW、功率因数为0.9时，该线路线损为1.95MW，线损率为3.90%；由此可以看出，潮流小于30MW时，线损率小于2%，潮流超过50MW时，线损率将超过4%，因此，该输电线路的经济输送潮流为30MW以下。调度人员可以根据计算结果，编制线路经济运行方案，从而实现节能调度。 3.2 在变压器变损中的应用 调度人员可以利用潮流计算程序，将变压器在不同负荷下的损耗、变损率计算出来，从而为变压器控制提供依据。例如一台40MVA双
电力调控运行的重要性及优化措施
电力调控运行的重要性及优化措施 发表时间：2018-07-12T17:14:24.833Z 来源：《基层建设》2018年第13期作者：杜冠男孙昊孟涛马志刚 [导读] 摘要：本文首先分析了电力调控运行的重要性：最大化满足用户的用电需求，科学统筹电力系统的分配；优化调控运行系统，加强系统的科学发展，然后分析了电力调控运行的现状及优化管理的方式. 石家庄供电公司 050000 摘要：本文首先分析了电力调控运行的重要性：最大化满足用户的用电需求，科学统筹电力系统的分配；优化调控运行系统，加强系统的科学发展，然后分析了电力调控运行的现状及优化管理的方式. 关键词：电力调控；重要性；优化措施 电力不断的消耗是当前一个地区或者国家经济发展水平和生活的需要。由此，伴随着时代的发展，人们对电力系统运行的稳定性以及安全性提出了较高的要求。电力调控不断运行的过程之中，由此，作为一种重要的电力系统的监测、控制、管理的现代化手段，其中十分重要的目的便是为了保证电力的供应。就当前情况来看，当前电力调控运行的系统仍然存在着诸多不足之处，由此，本文对电力调控运行系统的优化管理方式进行了分析，从而期望能够解决当前系统之中遇到的问题。 一、电力调控运行系统的重要性 安全、稳定是用户对电网供电的基本需求,高效、收益是企业对自身发展的基本诉求,清洁、可靠、可持续是国家对能源系统的基本要求。电力调控运行系统的目的就是实现电力系统安全稳定运行、对外可靠供电、保证各类电力生产工作有序进行,从确保全面满足国家意志、企业诉求和用户需求的角度出发而采取的有效管理手段。在其具体的工作过程中,工作人员根据各类信息采集设备反馈的数据信息,以及监控人员收集到的信息,通过对电网实际运行的参数进行分析,如电压、电流、频率、负荷等,并结合实际生产需求的情况,判断电网安全和经济运行状况,进而通过电话或自动系统发布指令,指挥相关人员或自动控制系统进行调控,如发电机出力、电网运行方式、投切电容器、电抗器等方面的调整。 （一）最大化满足用户的用电需求，科学统筹电力系统的分配 最大化满足用户用电需求是我们进行电力调控运行的主要目的。电力系统结构复杂,包括了发电、输电、变电、配电等诸多环节,在各个环节都有相应的监控信息和自动调控系统,从而保证了用电的安全性、稳定性和经济性。在电网迎峰度夏和迎峰度冬的电量供应不足时会出现“拉闸限电”的情况,所谓拉闸限电是一种电网宏观调整措施,指在电网发电机出力不能满足区域用电负荷要求或输变电设备承载力不够的状况下,通过调整负荷分布还是不能满足区域需求时,为保证电网和设备的安全,从而采用的人为切除负荷的方法。这种传统有效的电力调控运行方式保证了电力系统的科学稳定分配。 （二）优化调控运行系统，加强系统的科学发展 随着科学的发展,电力系统供电稳定性和供电可靠性上有了长足的进步,但用电需求的规模化、多元化也让电力系统更加复杂多变。而有效的调控运行不仅能够提高产能效率和传输的稳定性,而且在电能配送、转变环节更加优化,保证电力系统的安全稳定运行。电力调控运行系统发展的进程中,曾经发生过重大的电力事故,在世界范围内引起了足够的重视,并最终推动了电力行业的发展,带动了社会科学技术的进步。1965年11月9日17时16分,美国东部8个州及加拿大发生了大面积的停电事故,总计约20万km2的区域内停电时间长达13小时32分,停电负荷达到2500万kW。通过分析,除了电力系统结构的合理性、设备的可靠性、各种继电保护和自动装置等方面外,人们也意识到了电力运行安全监控的重要性。由于电力系统的复杂性及重要性,必须充分整合资源,满足电力调控运行系统的综合需求特性,从而推动了电子计算机的发明、控制论的形成、系统工程等社会科学项目的进程。 二、电力调控运行的现状及优化管理的方式 （一）电力调控运行的现状 当前，电力调控运行通常主要是“分级管理+统一调度”的模式。涵盖的内容,一方面是分级管理,另一方面是统一调度,统一调度是分级管理的目标,二者的协调运行是保证系统安全高效运行的基础。运用标准化管理体制,规范流程,统一调度,符合电力调控运行区域一体化运行的准则,把系统管理工作做好,避免出现失误,才能对整个电力系统能够安全稳定运行做出保证。然而,在实践发展中仍然有很多问题不容忽视,需要我们在系统顶层设计、网络框架、管理体制等方面进行不同程度的优化。 （二）电力调控运行的优化管理方案 1、优化目标 目标是支撑调控运行的必要型原则,正确且具备实践意义的优化目标一旦设立,便可起到极佳的带动作用。并且设定目标的方向不能以单一运程为主,要综合宏观系统的价值走向,以系统内欠缺的技能点和可行性为设定方向。在确认目标方向后便可拓展完善目标方案, 改进内容要以实际使用的反馈信息为参考资料,逐步推进优化完整度。在不断实践和优化改动的过程中,能够令改动内容更贴近系统稳定需求,从而提升系统宏观控制的稳定性价值。 2、优化框架 框架结构是电力调控系统中最主要的架构,框架所指的涵义从宏观来讲是电力设备间的连接点,其可代表大范围的连接架构,也可细化成小范围中的联络端、信息接收点等,因此对框架进行优化,就是在坚固整个电力调控系统的稳定强度。从目标效用中即可看出其优化必要性。同时当主站框架得到强化时,下配的控制环节也将关联提升效用能度。下面细化表述框架优化的注意点:首先要重视电力系数的中心固定特征,避免因位置变动改变常规网络状态;其次,优化框架期间要选择适当的方法和部件,避免电力系统出现不兼容性。 3、注重实用性 注重实用性是改进电力调控运行的基本要求。工作人员应保证经过优化改进后的系统,在开放性能方面有更优异的表现。调度系统经过优化之后,在开放时应能够实现与其他系统的信息共享。此项要求是为了避免出现系统信息滞后的现象。实用性是进行电力调控运行优化过程中不得不考虑的重要方面,实用性的增强需要借助一定的措施实现。在具体实施过程中,工作人员应保证优化改进以不损坏现有设备为前提,保证优化措施与优化成效更符合实际。也就是说,应对系统进行实用性优化,以改进服务、提升传输性能为优化目标,提升优化效率,改善优化成效。实际上,电力调控运行的优化管理对象应包括调度系统与监控系统两个大的方面。上文介绍的主要是调度系统方面,监控系统的优化应在充分考虑其功能的基础上合理展开。监控系统的功能在于通过监控设备状况,进行适当调节,以保障电力系统的可靠性。因此,监控系
低碳电力系统规划与运行优化研究综述 刘莉玲
低碳电力系统规划与运行优化研究综述刘莉玲 发表时间：2017-11-14T20:02:24.413Z 来源：《电力设备》2017年第20期作者：刘莉玲 [导读] 摘要：低碳电力系统的运行是我国国家建设发展到一定程度的必然要求，是推动我国国民经济增长、落实可持续发展建设目标的重要任务。 （国网四川省电力公司广元供电公司四川广元 628000） 摘要：低碳电力系统的运行是我国国家建设发展到一定程度的必然要求，是推动我国国民经济增长、落实可持续发展建设目标的重要任务。面对越来越大的环境压力，低碳电力系统的建设任务迫在眉睫，而对低碳电力系统的的规划工作和对其运行路径进行优化是提高低碳建设质量的重要因素，所以一定要对这项工作加以重视，以促进我国电力系统的整体建设质量和运行效率提高。因此，对低碳电力系统的规划及运行优化路径进行讨论是确保我国电力事业发展的前提。 关键词：低碳；电力系统；规划与运行 一、低碳经济的内涵及对电力系统的规划与运行的影响 1、低碳电力系统 低碳电力系统是一个环保性能极强的工作系统，满足了我国当前节能环保标准的要求，是推动我国可持续发展目标实现的重要促成部分。这一效果的发展及建设能够在很大程度上提高我国电力系统的工作效率，同时还能够实现对能源和资源的节约，极大地降低了电力系统的运行成本，使电力系统运行所产生的排放量降低，实现节能环保的目的。该系统的建设及应用能够使我国持续恶化的生态环境得到改善，并促进我国电力行业生产水平提高，推动我国电力事业健康发展。 2、低碳电力系统的规划 电源和电网是组成电力系统的两个主要部分，若想对电力系统进行改革，就要从这两个方面着手，因此对电力系统进行低碳化改革就要从电源低碳化改革和电网系统低碳化改革这两个步骤展开规划。对电力系统实际符合程度进行科学合理的预估是进行电源低碳化改革的关键，在电源安装前期根据系统符合能力来对电力系统进行安装能够有效节省系统建设的费用，如果在系统参加运营后再对其进行低碳化改造不仅会增加建设施工难度、给电力系统带来很多不必要的麻烦，还会对大大增加电力体统的建设成本，所以从建设成本方面和系统运行效率等方面进行综合考虑，在系统建设前期对其环保性能添加展开合理规划是非常必要的，由于该系统的建设受外部环境状况影响较大，所以在实际建设时可扩展空间较小。 然而，若从低碳电网的建设方面来考虑，工作内容就比较复杂，因为电网建设时所涉及的环节和步骤较多，所以能够参与规划的因素也比较多。输电线路是整个电力系统中资金消耗量较大的一个环节。此外，由于我国的地理环境差异较大，所以不同地理环境条件下的电网结构也会有所差别，这种差别就造成了不同结构的电网在互通融合时产生一些电量消耗，这也是我国电网能源耗损量较大的一个原因。所以在电网建设时如果能够预先做好规划，降低其单位额度的电量耗损，可以增强整个电网系统的融合功能，为输电功能的提高奠定基础，从而达到建设低碳电网的目的。 3、低碳电力技术的影响 低碳电力技术主要包括了发电环节环境的清洁技术、煤气和燃气化循环发电技术、利用风，太阳，水等能源的低碳发电技术、碳的捕获与封存技术等。碳的捕获和封存技术备受电力企业的关注，此技术可以将二氧化碳气体从排放的气体中分离出来并捕获，通过管道进行运输储存到安全的地方。最终降低了电力企业的碳的排放量。碳的捕获技术对电力系统的规划和运行的优化具有重要的作用。低碳技术用于电力系统，使碳排放量大大降低，同时也增加了企业的建设成本，所以必须在成本和经济效益两个方面进行协调。此外，碳捕获技术电厂的运行机制和结构比较灵活，为电厂的传统运行模式注入了新鲜的血液，有利于电力系统的进一步的规划和运行的优化。 4、碳交易机制对电力系统的影响 在《京都议定书》中制定了联合履行、清洁发展和排放贸易三种碳排放的交易机制，可以有效的在不同的对象中以不同的形式进行碳排放量额的交易。碳交易机制的引入，很大程度上降低了电力企业的经营成本费，也为碳的排放量的降低在实际的工作中的各个环节提出了有效的方法。根据工业部门碳排放量的限制程度，当电力系统的碳排放量过多时，通过将多余的排放量销售出去，在取得了可观的经济利润的同时，也降低系统地运营成本支出的压力。而当电力系统中碳排放量较少时，此时会购买缺少的额度，最终无疑加大了成本的运营支出。所以在初期的规划和后期的运行过程中，将碳交易机制实际情况进行充分的考虑。另外需要结合传统的影响因素，对排放额度进行科学合理的调节，有效利用好太阳能和风能等可再生能源，最大程度的降低碳的排放量。 二、低碳电力系统运行优化研究 1、低碳经济下发电机组优化组合与启停操作。电力系统优化组织与启停可以确定出机组周期时间运行状态，但忽略了能源对环境与社会的影响。在低碳环境下，机组的组合状态不仅影响了系统能耗，还出现了碳排放差异；而且由于实施碳排放限制，产生了较多的碳排放费用，对系统碳排放效果产生了较大影响。虽然目前已经在考虑二氧化碳、二氧化硫等基础上逐渐形成了模型，但受低碳相关因素影响，今后还要不断研究。 2、含碳捕集电厂系统优化。首先，了解碳捕集运行特性。碳捕集电厂对运行机制的要求较高。相关研究认为，可以通过改变碳捕集量方式，对电厂净发电进行调节，同时还可以借助流量分析得到电厂运行区间，但以上捕集主要从动态上进行分析。现阶段碳捕集运行特性分析不断简化，今后还要从碳捕集类型、途径以及结合方式等多方面进行分析。然后，碳捕集与系统运行产生的作用。碳捕集运行较灵敏，对电力整体运行造成了巨大影响。相关研究学者已经结合集低碳调度特性构建了低碳决策模型，并对碳捕集电厂系统优化进行了探讨，提升了清洁能源利用率，但是目前这些研究较少，今后还要加强研究。 3、低碳经济下优化发电机调度。发电机优化调度实际上是分析负荷在机组中的应用问题，已经成为保证电力系统获得效益的主要方式。传统的电力系统经济调度只能够满足发电机各约束条件，降低了传统燃料成本，但不能从环境保护角度进行分析。随着经济社会的发展，环境污染问题越来越严重，对人们的长期发展造成的巨大影响。在低碳经济下，环境问题对发电调度产生了较大影响。研究人员目前已经构建了低碳电力调度模型，并计人了目标函数。为了提升低碳电力运行优化速度，必须在综合考虑低碳电力技术、碳约束等条件的基础上全面的分析并解决电力系统优化调度问题。 4、未来研究方向分析。未来研究中可从以下几方面进行分析:了解低碳经济下碳约束与碳交易技术对发电机组优化启停的控制操作，
电力系统无功优化调度研究综述 陆梦龙
电力系统无功优化调度研究综述陆梦龙 发表时间：2017-09-19T12:02:15.953Z 来源：《电力设备》2017年第13期作者：陆梦龙 [导读] 摘要：无功优化是关系到电力系统能否安全经济运行的一个核心问题。电力系统无功优化直接关系到电力公司的经济效益和供电效率。 （国网徐州供电公司江苏徐州 221000） 摘要：无功优化是关系到电力系统能否安全经济运行的一个核心问题。电力系统无功优化直接关系到电力公司的经济效益和供电效率。利用无功优化调度，能够优化电网的无功潮流分布。大大的降低电网的有功损耗和电压的损耗。从根本上缓解电压质量问题，对于电力系统的安全具有重要意义，受到国内外电力学者和研究人员的充分重视。本文对无功优化调度的计算和控制进行了深入讨论，提出了寻优质量，离散变量处理，求解效率动态优化调度及其协同优化方法等关键性问题。 关键词：电力系统；无功优化调度；研究 一、电力系统无功优化问题概述 电力系统无功优化调度问题是指在电力系统无功电源较为充足的情况下，通过调节发电机机端的电压，调整变压器抽头变比，改变无功补偿装置的出力等措施来调整无功潮流。从而使系统电压值能够达到合格值。同时把全网有功损耗降到最小。电力系统无功优化调度问题有时也被称为电力系统无功优化控制，或者电压无功优化控制，无功优化潮流问题等。 电压质量是衡量电力系统电能质量的一个重要指标。在各种电能质量问题中，电压波动过大产生的危害是最大的。它不止会影响电气设备的性能，它会影响到系统的稳定和运行安全。利用无功优化调度，能够优化电网的无功潮流分布。大大的降低电网的有功损耗和电压的损耗。从根本上缓解电压质量问题。保证电气设备的安全运行。无功优化调度在保证现代电力系统的安全性和经济性双面的作用不可小视。 从笔者的观点来看，电力系统无功优化调度，分为静态无功优化调度和动态无功优化调度。静态无功优化调度是指不考虑控制设备是否允许连续调整的情况下，只追求对于电压水平和网损的无功优化。而动态的无功优化调度是指在无功优化过程中，为了适应负荷的动态变化，而加上对控制变量的每日允许操作次数限制的考虑。还要考虑到电力系统各种不同的负荷水平和运行状态下所产生的各种调度结果的相关联系。所以动态优化比静态优化问题要复杂一些。静态优化一般是停留在理论层面的，而动态优化往往是在实际生活中的。 电力系统无功优化调度问题从数学的角度来讲可以类似于一个目标函数和一组约束条件。这个问题具有多目标性，约束条件数量多，非线性不确定性，离散性，多极值性，解的空间缺少连通性等。随着我国电力系统规模的不断扩大，对于无功优化算法的要求也越来越高。如何快速得到最优解。解决不可行问题等都变得十分复杂和困难了。 二、无功优化的几种常用计算方法 无功优化的求解方法主要有非线性规划法，线性规划法，混合整数，动态规划法等常规方法。以及像神经网络法，专家系统方法遗传算法等非常规性方法。这些方法在无功优化的求解方面各有利弊，下面来一一进行分析。 1.非线性规划法。非线性规划法是最先被运用到电力系统无功优化中的一种算法。因为无功优化本身便是具有非线性的特点的。这种算法的优点是既能够保证电力系统的安全性又能够实现他的经济性，还能提高电能质量。非线性规划法的运算操作形式是，首先设定一个目标函数。然后把节点功率平衡作为等式的约束条件。然后再通过引入松弛变量的方法发布董事的约束条件转换成等式的约束条件。那么这个复杂的无功优化问题就转换成了一个非线性代数方程组求解的问题。 2.线性规划法。无功优化虽然是一个非线性问题，但是我们可以对其进行线性化之后再进行研究。通过线性规划的方法对无功优化进行计算，具有加快计算速度，使各种约束条件处理简单化。线性规划法因其较为简单便捷，所以得到了较快的发展。它具有速度快收敛性好算法稳定等优点。但是在进行无功规划优化时需要对目标函数和约束函数进行线性化处理。这便是一个非常容易出问题的环节。如果选取或处理的不合适，很有可能会引发震荡或收敛缓慢。在把无功优化的线性规划模型确定好之后，它的求解方法一般采用具有指数时间复杂性的单纯形法，或者是这一形法的各种变形。美国贝尔实验室于1984年提出内点法。内点法具有迭代次数变化少，鲁棒性和收敛特性较好的特点，很多专家学者在应用中证实它比单纯形法更具有优越性。人们越来越多地开始采用内点法来解决无功优化问题。 3.混合整数算法。非线性和线性规划法虽然各有各自的优点。但是在实际应用中它们都难以反映出变压器分接头变化以及电容器组，电抗器投射的离散特性。为了解决这个问题，便有学者发明了混合整数规划方法。在一般的线性规划问题中，最优解是分数和小数的情况很多，但是对于具体的问题来说，他一般要求某些变量的解必须要是一个整数。把规划中的变量限制为整数，称为整数规划。这个方法能够有效的解决优化计算中变量的离散性问题。它的原理是通过分支定界法，不断的定系缩小范围，使得结果越来越接近于最优解。但是这一算法也存在一些弊端。它的计算时间属于非多项式的类型。随着计算维度的不断增加，计算时间也会快速增长，这样在实际操作中便难以及时有效的反映问题，所以混合整数规划优化算法应当向着更好的适应系统规模，加强实用化这个方面不断发展。 4.人工智能方法。上面提到的三种算法的共同缺陷是他们都存在着无法找到全局最优解的可能性。而且传统的数学优化方法一般都需要依赖于非常精确的数学模型。这就造成了这一问题的复杂性，从而导致它难以被实时控制。基于这一原因和人们受自然界和人类本身的启发。人工智能方法开始逐渐被研究并应用到电力系统无功优化中。例如专家系统，神经网络等都是一些较为具有代表性的人工智能方法。专家系统方法是指在结合上其它方法的基础上，依据专家的经验设置出初始值，然后不断的调整控制参数的大小，选举出一个比较好的解，将专家系统应用于无功优化，有利于结合上运行人员的专业知识，从而增加功能性。人工神经网络又被人称为连接机制模型，它是一个由大量简单元件广泛连接而形成的，被用来模拟人脑行为的一个十分复杂的网络系统。 三、无功优化的领域的关键性问题及发展动态 1.存在的关键性问题。笔者认为目前无功优化领域需要解决的关键性问题有五点。一是选择哪种算法可以求出最优解，二是我们是否能够直接处理离散控制变量，不再采用连续化假设的方法，三是在电网规模不断扩大的同时，优化算法的巡游速度能否赶上实时计算的需求，四是如何解决好控制设备动作次数的限制问题，五是在大规模电网中无功优化调度如何更好的实现对于全局的协调优化控制。 2.国内外关于这些问题的研究现状。就目前国内外的发展情况来看，现在学者们研究的问题大多是针对选择何种优化算法可以求得最优解的，当然，这一研究也取得了较大的成果。而对于不采用连续化假设直接处理离散控制变量来说，只有进化算法和内点算法能够解决这一问题。就目前所存在的算法来看，随着电网规模的不断扩大，优化算法的速度是难以赶上实时计算的需求的，这一点还需要我们不断
考虑可转移负荷的微电网两阶段调度模型
考虑可转移负荷的微电网两阶段调度模型 发表时间：2019-03-04T16:35:03.953Z 来源：《河南电力》2018年17期作者：刘春阳 [导读] 微电网是接纳风电等新能源的有效手段之一。本文考虑风电的预测误差，提出了一种考虑可转移负荷的微电网两阶段调度模型。（广东电网有限责任公司佛山供电局广东省佛山市 528000） 摘要：微电网是接纳风电等新能源的有效手段之一。本文考虑风电的预测误差，提出了一种考虑可转移负荷的微电网两阶段调度模型。在一阶段，根据风电的日前预测信息，可转移负荷参与日前调度以最小化微电网的日运行成本；在二阶段，根据风电的扩展短期预测信息，可转移负荷参与日内调度以平抑微电网联络线上的功率波动。仿真结果表明，通过两阶段的协调调度，可转移负荷既能提高微电网运行的经济性，又能平抑微电网联络线上的功率波动，提高了微电网的可调度性。 关键词：微电网；经济调度；两阶段优化；风电预测误差 引言 随着全球能源短缺问题、环境问题的日益凸显，风电等新能源发电技术受到了全世界的重视，其发电装机容量和渗透率不断提高[1]。但与此同时，风电等新能源发电的不确定性给电网的运行带来了挑战[2.3]。微电网可有效聚合辖区内的分布式电源、可控负荷等，对内部的电源和负荷进行统一的运行和管理，实现分布式电源和可控负荷的协调运行，有效消纳新能源发电。微电网是解决新能源接入问题的有效手段，可缓解新能源发电的不确定性对系统的不利影响。 微电网的经济运行是目前微电网研究的主要方向之一，现有视角主要集中在能源如何优化调度，使得微电网的运行更加经济环保、能源利用效率更高。考虑不同用电特性的可平移负荷，建立了计及可平移负荷的微电网优化调度模型。按照不同用户互动负荷的特点，建立了含多种用户互动负荷的微电网日前经济调度模型。在分时电价的条件下，建立了微电网中分布式电源与需求侧负荷优化管理的协调运行模型。针对用户侧微电网，提出了基于价格激励与可控负荷的日前优化调度模型。 以上文献皆从日前经济调度的角度来优化微电网的运行成本，但是由于风电等新能源发电有较大的预测误差[12]，完全按照日前调度计划来执行可能会导致微电网内部能量的供需不平衡，此不平衡如果通过联络线完全由外部电网来补偿，实际运行中联络线的交换功率将偏离日前计划较多，会对外部电网造成一定的冲击，如发生电压越限、线路过负荷等。因此，减少微电网联络线上的功率波动，提高微电网的可控性，将有助于外部主网的安全稳定运行。 本文计及可转移负荷，根据风电预测误差随预测时长的减小而减小的特点，采用了两阶段调度模型。一阶段日前调度以最小化微电网的日运行成本为目标，二阶段日内调度以平抑微电网联络线的功率波动为目标。通过两阶段的协调调度，提高微电网运行的经济性和微电网对于主网的可控性。 1 可转移负荷建模 在微电网中，通过实施可转移负荷项目，可将微电网中的部分负荷从高电价时段转移到低电价时段。图1表示微电网在部分负荷转移后某一时段t内的负荷量，灰色部分表示从其他时段转移到t时段的负荷量，黑色部分表示不参与需求侧响应的负荷量。
电力系统运行协同的经济调度
电力系统运行协同的经济调度 发表时间：2020-03-19T02:18:55.723Z 来源：《建设者》2019年23期作者：刘文[导读] 电力系统的经济运行是调度业务中一项非常重要的工作，为了保证电力系统的高效运行，各电力资源能否得到充分的利用，因此有必要对电力系统发电、输电、电网与电网之间的协同关系进行分析，提高电力系统的经济运行、降低损耗，确保全社会正常供电。广东惠州天然气发电有限公司 摘要：电力系统的经济运行是调度业务中一项非常重要的工作，为了保证电力系统的高效运行，各电力资源能否得到充分的利用，因此有必要对电力系统发电、输电、电网与电网之间的协同关系进行分析，提高电力系统的经济运行、降低损耗，确保全社会正常供电。本文通过多方面的研究，总结出来电力系统运行协同对经济调度的影响。 关键词：电力系统；运行协同；经济调度 电力生产与输送是电力系统最为重要的一项指标，如何保证电网在安全稳定下运行，且要保证电力的生产率达到最大化，减少电能在生产过程或者传输中的损耗，从而有效的降低电能的生产与传输成本。在现代的电力科技术不断发展，越来越多的技术应用，通过各种协同手段，降低电能损耗，达到合理充分利用各种电力能源，确保电力企业的经济效益最大化。 电力系统运行协同的经济调度作用对电力企业外部 电力系统的协同经济调度能够促进企业经济效益的提升。对于电力企业来讲，通过采用电力系统经济运行方式和经济调度方式，能够确保系统的安全、可靠和稳定的运行，为企业生产提供高质量的电力能源，从而为企业带来稳定生产，产生较为显著的经济效益。 对电力企业内部 电力系统的协同经济调度电力企业的必要手段。电力系统运行最优保证供电可靠性和满足电能质量标准要求的前提下，使经济指标达到最优，根据无功就以平衡原则，在电网装设无功自动补偿装置来对整个电网进行优化，通过对电网中电能损失量的计算，然后根据计算的结果数据，合理的装设无功补偿容量的容量，降低电能传输损耗，同时使用自动电压控制装置A VC 进行预设考核数值来控制选择无功补偿装置的投入与退出及主变档位调整，使电网无功电压控制的全过程达到智能化协调控制，摆脱传统的靠人工监测与调整，实现全过程无功自动化，使得电网处在最优的方式下运行，提高电网安全、稳定经济运行，降低电压崩溃事故而引起的大规模停电风险。 电力系统运行协同的分类自动协同能力 电力系统运行的自动协能力就是指供电频率在合格范围内，提供或者接受电能的源能自动适应源平衡的一种能力。具有这样的协同能力的一般有备用的机组和调控能力，依靠自身能力自动恢复到系统稳定状态。根据电能源的性质本身的差异不同，其自动协同能力也存在着差异，其协同能力的变化可以通过公式来进行表示。一般可将这一自动协同能力表达为如下一般形式：P= +βΔf，当为一定值时，我们可以看出频率超过 Δf 额定值时，提供电能源的能量 P 会自动减低，接受的会升高。反之，则都会出现提供电的源的电能量P 在自动削减，接受电能的源的电能量。通过这一方面的研究，可以看出把频率纳入到调度工作中的重要性。接受电能的源其自动协同能力主要和频率相关，而提供电能的源则和调度也有着密切的关系。自动协同能力不仅与频率偏差有关，还与往往还受调度机组出力的影响。当机组运行出力不同，其自动的协同能力也不同，如：若机组出力满发至上限，当频率下降时该机组自动协同能力不能得到应用；若机组位置在下限，当频率上升时该机组自动协同能力时间长，得不到充分发挥，很可能造成电压与频率崩溃；若机组位出力处于 60~80% 之间，则无论频率上升还是下降，其自动协同能力都能游刃有余，充分展示自动协同能力。因此，机组了的出力与调度紧密相关，是调度中不可分割的一部分。 可控的协同能力 所谓电力系统运行可控的协同能力，就是指在规定频率变化范围内，借助可调节的源( 提供或接受) 电能的再调整并配合自动的协同能力而自动地适应源平衡的能力。由于对频率质量具有要求，因此电力系统运行的自动协同能力是有限的，当负荷与可再生能源发电波动显著，致使频率质量不满足要求时，就需要对可控的源进行再调整。 显然，电力系统运行的可控协同能力就是指电力系统运行中可控的源的再调整量的能力，同样可体现在提供电能的源以及接受电能的源中，一般包括自动发电控制机组、可控常规负荷、可再生能源发电、电动汽车、微网、储能等。例如，对于自动发电控制机组，其可控的
电力系统调频综述论文
电 力 系 统 频 率 稳 定 论 文 姓名：韩群 指导老师：刘景霞 班级：2012电气2班
摘要: 电力系统频率调整是电力系统中维持有功功率供需平衡的主要措施，其根本目的是保证电力系统的频率稳定。电力系统频率调整的主要方法是调整发电功率和进行负荷管理。一次调频是指当电力系统频率偏离目标频率时，发电机组通过调速系统的自动反应，调整有功出力以维持电力系统频率稳定。二次调频也称为自动发电控制，是指发电机组提供足够的可调整容量及一定的调节速率，在允许的调节偏差下实时跟踪频率，以满足系统频率稳定的要求。三次调频就是协调各发电厂之间的负荷经济分配，从而达到电网的经济、稳定运行。关键词: 电力系统,一次调频,二次调频,三次调频,综述
ABSTRACT Maintain the power system of power system frequency adjustment is active power balance between supply and demand of main measures, its fundamental purpose is to ensure that the frequency of power system stability. Power system the main method is to adjust the power frequency adjustment and load management. Primary frequency control is to point to when power system frequency deviates from the target frequency generator set automatically by the speed control system of reaction, active efforts to maintain stability of power system frequency adjustment. Secondary frequency modulation, also known as the automatic generation control refers to the adjustable generators provide sufficient capacity and a certain adjustment rate, real-time tracking frequency under the allowed to adjust deviation, in order to meet the requirements of system frequency stability. Three frequency modulation is to coordinate the economic load distribution between the various power plants, so as to achieve economic and stable operation of the power grid. Key words: Electric system , A frequency modulation ,The two FM The three FM , Review