大规模新能源并网下水电顶峰能力解析量化与优化调配方法 被引量：1

1

作者 刘本希 王海东 +3 位作者 张俊涛 程春田 蔡华祥 杨钰琪 《电网技术》 北大核心 2025年第3期945-954,I0025-I0027,共13页

新型电力系统保障电力供应面临严峻挑战,充分发挥西南大型水电基地顶峰保供能力十分重要。然而,受到水电复杂运行要求的制约,大水电顶峰能力的解析量化表征与优化调配是亟待解决的2个关键难题。从工程实用化出发,首先在分析大水电关键... 新型电力系统保障电力供应面临严峻挑战,充分发挥西南大型水电基地顶峰保供能力十分重要。然而,受到水电复杂运行要求的制约,大水电顶峰能力的解析量化表征与优化调配是亟待解决的2个关键难题。从工程实用化出发,首先在分析大水电关键运行边界的基础上,提出了由顶峰容量-顶峰电量-顶峰持续时间构成的多维水电顶峰能力解析量化表征方法;其次,考虑梯级水电复杂运行约束条件,提出了融合顶峰能力量化、改进逐次切负荷和“以电定水”的梯级顶峰能力优化调配方法。以云南金沙江和澜沧江两大水电基地为应用实例,结果表明所提方法可有效表征水电系统顶峰能力;与多个水电调峰调度优化模型相比,所提方法可在确保水电同等调峰效果的条件下,有效提升计算效率、结果精度和水电出力平稳性,更符合工程实用化要求。 展开更多

关键词 电力电量平衡 调峰 短期 梯级水电站群 复杂约束

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计及不同交易方式的梯级水电站的中长期合约电量分解方法 被引量：1

2

作者 王明博 李刚 +3 位作者 李亚鹏 程春田 武新宇 李秀峰 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第7期2514-2526,I0006,共14页

梯级水电考虑电价不确定性因素条件下,满足西电东送框架协议、双边协商和集中交易等多交易方式合同差异化需求,提出更易于执行的中长期电量分解曲线,是当前研究热点和亟待解决的问题。结合西南某水电占比较高的省级电力市场结构,该文提... 梯级水电考虑电价不确定性因素条件下,满足西电东送框架协议、双边协商和集中交易等多交易方式合同差异化需求,提出更易于执行的中长期电量分解曲线,是当前研究热点和亟待解决的问题。结合西南某水电占比较高的省级电力市场结构,该文提出计及不同交易方式的梯级水电站中长期合约电量分解方法。采用大数据挖掘结合场景聚类缩减方法获取不同行业双边协商合同小时用电特征曲线,利用多元高斯分布拟合电价场景;然后,建立中长期差价合约收益最大、合同履约偏差最小、梯级期末蓄能最大的多目标优化模型,精细化考虑水力电力耦合关系,实现月度720 h仿真模拟调度,从而获取不同交易方式签约电量的曲线分解方案;最后,以西南某流域梯级水电实际资料为例,结果表明,所提方法得到的电量分解曲线能满足不同交易方式的差异化特征,在短期尺度更容易执行,进一步提高水电市场化收益。 展开更多

关键词 梯级水电 中长期电力市场 现货市场 合约分解 交易方式

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巨型梯级水电站对电网新能源极端波动的防御能力分析方法 被引量：4

3

作者 张俊涛 程春田 +1 位作者 曹辉 蔡华祥 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第4期53-64,共12页

由于汛枯期工况的差异,复杂的水力、电力联系,以及防洪、生态、通航等综合利用需求,如何评估千万千瓦级巨型梯级水电站对新能源持续多日极端波动的防御能力是亟待解决的难题。首先,提出了新能源极端波动解析表征方法,从电网多年历史数... 由于汛枯期工况的差异,复杂的水力、电力联系,以及防洪、生态、通航等综合利用需求,如何评估千万千瓦级巨型梯级水电站对新能源持续多日极端波动的防御能力是亟待解决的难题。首先,提出了新能源极端波动解析表征方法,从电网多年历史数据中提取了极端波动样本,揭示了风光极端波动特性。基于此,建立了梯级水电站对新能源极端波动防御能力的扰动优化评估模型,并采用0-1混合整数线性化建模技术实现了模型高效求解。以中国西南某省电网某流域梯级水电站为应用实例,分析了梯级水电站对新能源极端波动的防御能力及其对新能源装机发展水平的敏感性,结果可为极端天气下电网电力电量平衡调度提供指导。 展开更多

关键词 梯级水电站 新能源 极端波动 防御能力 电力电量平衡

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面向灵活调节与低碳经济运行的风光水火多源多目标短期调度 被引量：3

4

作者 于志辉 赵志鹏 +2 位作者 王进 程春田 苏华英 《电网技术》 北大核心 2025年第8期3104-3115,I0010-I0015,共18页

以新能源为主体的新型电力系统具备柔性灵活、清洁低碳等重要特征。技术成熟、高占比的水电和火电对新能源并网消纳给予了灵活性支撑能力。而火电因碳排放等问题逐步向灵活调节和基础保障并重电源转型。首先,从水火电调节能力、源荷不... 以新能源为主体的新型电力系统具备柔性灵活、清洁低碳等重要特征。技术成熟、高占比的水电和火电对新能源并网消纳给予了灵活性支撑能力。而火电因碳排放等问题逐步向灵活调节和基础保障并重电源转型。首先,从水火电调节能力、源荷不确定性、灵活性供需角度和清洁低碳、运行成本多角度量化风光水火综合能源系统灵活调节目标和低碳经济目标。然后,提出了耦合目标分层的法线约束法并将模型线性化,以高效求解多目标混合整数线性规划问题。最后,以我国西南某风光水火综合能源系统为工程实例模拟短期调度,结果表明:所提模型能获取有效且分布均匀的多目标解集以兼顾灵活调节和低碳经济需求;分析系统灵活性供需关系能降低新能源弃电风险;火电机组灵活性改造是适应新能源快速发展的可行途径。 展开更多

关键词 灵活调节性能 多目标优化 低碳经济运行 风光水火综合能源系统 多能互补调度

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响应现货市场供需波动的梯级水电竞价模型及水位控制方法 被引量：2

5

作者 胡雪 李亚鹏 +3 位作者 王祥祯 程春田 赵麟 靳晓雨 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第1期92-104,共13页

随着中国各省电力现货市场改革不断深入,大型梯级水电如何在现货市场中发挥自身调蓄能力,响应新能源大规模并网和负荷不确定性带来的电力供需波动,成为各大水电发电集团亟须解决的重要课题。复杂的市场结构、突出的市场地位、多重供需... 随着中国各省电力现货市场改革不断深入,大型梯级水电如何在现货市场中发挥自身调蓄能力,响应新能源大规模并网和负荷不确定性带来的电力供需波动,成为各大水电发电集团亟须解决的重要课题。复杂的市场结构、突出的市场地位、多重供需不确定性及非凸的运行特性使得水电现货市场竞价问题极为复杂,解决关键在于对市场环境和发电过程的精细化建模。为此,文中提出了响应市场供需波动的梯级水电现货市场竞价模型。该模型为“一主多从”结构的双层优化模型,其中,主模型(上层模型)用于梯级水电竞价决策,多个从模型(下层模型)模拟日前和多场景下的实时市场出清。在考虑了新能源出力、负荷波动和其他电站报价不确定性的同时,提出了3项建模措施以实现对梯级水电精细化建模和水位波动可控。通过Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件、强对偶定理和多种线性化技术,将原始模型转化为可在有限时间内求解的混合整数二次规划(MIQP)问题。以中国澜沧江为背景的算例表明了所提模型的有效性和高性能。 展开更多

关键词 梯级水电 电力市场 现货市场 市场竞价 水位控制

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基于改进AP聚类和双重注意力机制的区域级新能源超短期出力预测方法 被引量：1

6

作者 苏华英 林晨 +3 位作者 张俨 王融融 程春田 张俊涛 《广东电力》 北大核心 2025年第3期8-17,共10页

为提高新能源超短期出力预测的准确性,充分考虑电源的时空互补特性和关键气象信息,提出基于改进近邻传播(affinity propagation,AP)聚类和双重注意力机制的区域级新能源超短期出力预测方法。首先,建立电站之间互补性的评价指标,并计算... 为提高新能源超短期出力预测的准确性,充分考虑电源的时空互补特性和关键气象信息,提出基于改进近邻传播(affinity propagation,AP)聚类和双重注意力机制的区域级新能源超短期出力预测方法。首先,建立电站之间互补性的评价指标,并计算统计区域电站的互补性矩阵,利用改进AP聚类算法对区域电站进行空间聚类;然后,引入时序和特征2个维度的注意力机制,捕捉汇聚区的关键气象特征;最后,以此为基础建立基于双向长短期记忆网络的新能源出力超短期预测模型。实际数据验证所提预测方法相比于区域整体预测及传统AP聚类预测具有更高的精度。同时,与传统相关系数方法对比表明,融合注意力机制的预测模型更能有效捕捉汇聚区的气象特征。 展开更多

关键词 新能源出力 超短期预测 近邻传播聚类 双向长短期记忆 注意力机制

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面向电力现货市场出清的梯级水电出力可行域等效方法研究

7

作者 刘添 李亚鹏 +3 位作者 程春田 李刚 程瑞翔 杨钰琪 《电网技术》 北大核心 2025年第9期3733-3744,I0068-I0070,共15页

随着我国电力现货市场在南方电网等水电富集区域不断推进,如何考虑大规模水电站、机组非线性水力特性等复杂运行约束,已成为限制现货市场运行效率的关键瓶颈。我国现货市场试运行的实践证明,直接在现货出清模型中计及大规模水电约束将... 随着我国电力现货市场在南方电网等水电富集区域不断推进,如何考虑大规模水电站、机组非线性水力特性等复杂运行约束,已成为限制现货市场运行效率的关键瓶颈。我国现货市场试运行的实践证明,直接在现货出清模型中计及大规模水电约束将极大影响出清效率,亟需探索其他高效替代方案。为此,在现货市场试运行实践经验基础上,提出了面向现货市场出清的梯级水电站出力可行域等效方法,通过依次考虑水电发电能力、大水电的负荷响应任务及振动区等运行特性,将复杂约束逐步转化为对单个水电站的出力可行域约束,从而简化现货市场出清模型约束形式,减少决策变量数量,实现在满足水电约束条件下的现货市场快速出清。所提方法已经在南方电力现货市场进行实际应用。文章详细阐述了所提方法的构建思路和具体模型,并以南方区域某流域大型水电梯级为背景,验证了所提方法的工程有效性。 展开更多

关键词 梯级水电 现货市场 市场出清 等效模型 出清效率

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中长期电力市场梯级水电站群多目标对冲模型研究

8

作者 于浩健雄 程春田 +2 位作者 申建建 唐际政 张俊涛 《电网技术》 北大核心 2025年第3期1070-1078,I0066,I0067,共11页

中长期电力市场环境下,如何满足自身市场利益诉求与期末蓄能控制目标成为当下梯级水电站群多目标决策的核心问题之一,其关系到梯级水电站群稳定运行和电网安全。考虑到年内来水不确定性对于梯级水电站群市场利益目标与期末蓄能目标的影... 中长期电力市场环境下,如何满足自身市场利益诉求与期末蓄能控制目标成为当下梯级水电站群多目标决策的核心问题之一,其关系到梯级水电站群稳定运行和电网安全。考虑到年内来水不确定性对于梯级水电站群市场利益目标与期末蓄能目标的影响,以及目标间不同量纲的因素,针对性提出2种目标函数:年内来水满足梯级水电站群市场效益与期末蓄能控制需求目标时,以两者优化结果的归一化值最大为目标;反之,以与需求目标差的归一化值平方和最小为目标,利用需求目标之间的“对冲”特性,降低整体损失。首先基于流域历史径流资料,分析来水频率分布特性,通过相关解集法构建符合历史径流特性的场景集作为输入条件;其次根据所提目标函数分别构建非线性优化模型,通过多项式描述梯级水电站发电特性曲线,并实现高效求解;最后根据目标函数条件筛选优化计算结果,得到年可用水量-目标决策对,并分别构建市场效益目标和期末蓄能目标优化决策集。以西南某流域梯级电站群为研究对象,从目标权重系数、与常规调度规则比较、预测电价误差和不同需求目标组合等进行了详细分析,结果表明所提的模型能够在根据来水条件满足需求目标的程度给出最优目标决策;不同权重会影响目标在对冲阶段的侧重;电价误差的不确定性极大地影响对冲阶段的决策,增加了整体的损失;市场目标大小对曲线的对冲阶段范围有较大影响。 展开更多

关键词 电力市场 最优对冲策略 期末蓄能 梯级调度 非线性规划

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面向流域水-风-光一体化的梯级水电站关键运行风险识别方法

9

作者 王明博 张俊涛 +2 位作者 曹辉 程春田 徐杨 《电力系统自动化》 北大核心 2025年第12期194-207,共14页

风险识别是多维风险精准管控的基础,在径流、新能源多维不确定性条件下,面向流域水-风-光一体化的梯级水电站将面临逐步恶化的运行风险,迫切需要识别关键风险。为此,提出面向流域水-风-光一体化的梯级水电站关键运行风险识别方法。首先... 风险识别是多维风险精准管控的基础,在径流、新能源多维不确定性条件下,面向流域水-风-光一体化的梯级水电站将面临逐步恶化的运行风险,迫切需要识别关键风险。为此,提出面向流域水-风-光一体化的梯级水电站关键运行风险识别方法。首先,提出内嵌年度8760 h精细化运行模拟的多直流外送梯级水电站运行风险量化原理,以仿真得到的运行结果作为样本进行风险期望统计;然后,提出改进的主客观赋权法将多个水电站的风险聚合成梯级水电站整体风险,并引入逼近理想解排序法,对梯级水电站多维风险的相对重要度进行排序;最后,以金沙江下游面向流域水-风-光一体化的梯级水电站为应用实例,验证了所提方法的合理性和有效性。同时,指出梯级水电站出力波动和调峰压力是须优先管控的2项关键风险。 展开更多

关键词 风险识别 不确定性 梯级水电站 直流输电 新能源

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水风光多能互补发电调度问题研究现状及展望 被引量：125

10

作者 申建建 王月 +4 位作者 程春田 李秀峰 苗树敏 张一 张俊涛 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期3871-3884,共14页

以水风光为主的可再生能源在过去二十年实现了前所未有的发展,未来也将是中国构建清洁低碳能源体系的核心组成部分,是兑现碳减排承诺的现实选择。该文简要分析了我国清洁能源发电的发展概况及典型水风光互补实际工程,提炼总结了互补系... 以水风光为主的可再生能源在过去二十年实现了前所未有的发展,未来也将是中国构建清洁低碳能源体系的核心组成部分,是兑现碳减排承诺的现实选择。该文简要分析了我国清洁能源发电的发展概况及典型水风光互补实际工程,提炼总结了互补系统发电调度面临的关键问题,包括大规模风光电站群以何种形式参与调度、间歇性时空发电规律如何描述、风光电站群与水电站群在长期、短期等时间尺度上如何协调运行;针对这些问题系统综述了国内外水风光互补协调研究方法及特点,并从风光电站集群汇聚、集群出力描述、及集群模式下水风光互补系统长期、短期协调建模与求解思路,阐述了技术实现过程,期望为我国多能互补工程实际运行提供切实可用的技术手段,助力“碳达峰、碳中和”目标。 展开更多

关键词 多能互补 水风光系统 出力不确定性 灵活性 协调控制

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水火风光多源发电调度系统大数据平台架构及关键技术 被引量：56

11

作者 申建建 曹瑞 +4 位作者 苏承国 程春田 李秀峰 吴洋 周彬彬 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期43-55,共13页

水风光等可再生能源高速发展使得电力调度数据出现爆发式增长,并呈现出多源、异构、高维等大数据典型特点,如何应对电力大数据的集成管理及高效应用是我国电网运行的重大技术挑战之一。为此,围绕水火风光复杂发电调度系统,解析超大规模... 水风光等可再生能源高速发展使得电力调度数据出现爆发式增长,并呈现出多源、异构、高维等大数据典型特点,如何应对电力大数据的集成管理及高效应用是我国电网运行的重大技术挑战之一。为此,围绕水火风光复杂发电调度系统,解析超大规模电站群调度大数据特征及相互关系,设计调度管理功能体系,构建发电调度大数据平台架构,提出满足不同业务场景共性需求的多源数据校验和多平台协同存储技术、面向发电调度分析场景的大数据融合处理技术以及面向发电计划编制场景的大数据分析决策技术,实现电力大数据的采集、存储、分析及知识提取等一体化功能。以云南省调400余座大中型电站为工程背景,应用大数据平台架构和关键技术,构建超大规模多源发电系统调度软件,通过电网月度计划跟踪分析、新能源功率预测偏差确定、梯级水电站群发电调度计划编制3个核心业务场景的典型应用,表明电力大数据技术确实可以为复杂发电调度系统高效和实用化运行提供新的解决途径。 展开更多

关键词 大数据 水火风光 发电调度 数据融合 知识提取

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求解水电站日负荷优化分配的混合整数非线性规划模型 被引量：26

12

作者 申建建 张秀飞 +2 位作者 王健 程春田 李秀峰 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第19期34-40,共7页

考虑水电调度复杂非线性关系,提出水电站日负荷优化分配的混合整数非线性规划(MINLP)模型。采用多项式拟合技术处理MINLP模型中的水位、库容、流量、出力等多变量耦合函数关系,分析确定了适合的多项式阶数和描述方式,构建了水位与库容... 考虑水电调度复杂非线性关系,提出水电站日负荷优化分配的混合整数非线性规划(MINLP)模型。采用多项式拟合技术处理MINLP模型中的水位、库容、流量、出力等多变量耦合函数关系,分析确定了适合的多项式阶数和描述方式,构建了水位与库容、尾水位与出库流量的一元四次多项式,提出表征机组出力的水头和发电流量二元二次拟合方法,得到了水头—流量—出力关系三维拟合曲面,可以满足变化水头下机组出力的精细化计算要求。最后,采用成熟的MINLP求解器实现高效计算。提出的模型通过溪洛渡18台机组日负荷分配问题得到验证,从模型应用复杂度和结果精度两方面与经典混合整数线性规划(MILP)模型进行比较,表明MINLP模型应用便捷且精度较高,与实际耗水量的误差较MILP模型减少91%,更能反映水电站实际情况。 展开更多

关键词 机组组合 混合整数非线性规划(MINLP) 多项式拟合 水电调度 负荷分配

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大规模水电消纳和调峰调度关键问题及研究进展 被引量：36

13

作者 申建建 程春田 +1 位作者 曹瑞 陆建宇 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期174-183,共10页

随着"西电东送"直流水电输送规模的快速扩大,中国受端电网水电消纳压力急剧增加,面临低谷消纳困难、网间高峰负荷博弈、消纳和调峰多目标协调等挑战性问题,严重制约水电大规模输送与优化配置。文中在分析中国水电跨省区输送... 随着"西电东送"直流水电输送规模的快速扩大,中国受端电网水电消纳压力急剧增加,面临低谷消纳困难、网间高峰负荷博弈、消纳和调峰多目标协调等挑战性问题,严重制约水电大规模输送与优化配置。文中在分析中国水电跨省区输送特点的基础上,以水电消纳和调峰为主线,细述了水电消纳调度的发展过程和不同阶段对水电消纳问题的解决思路与技术途径,提炼总结了四类主要水电调峰方法,综述了水电跨省区消纳阶段多电网调峰问题研究进展,提出了需要致力研究的关键理论与技术问题,并给出了建议的解决途径。 展开更多

关键词 水电消纳 调峰 多目标协调 优化调度

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水电富集电网大规模水电站群短期实用化调度方法 被引量：23

14

作者 申建建 张秀飞 +4 位作者 曹瑞 程春田 李秀峰 吴洋 周彬彬 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第10期2816-2827,共12页

超大规模水电站群优化调度"维数灾"和结果实用性问题是水电和电网运行面临的重大理论和实践难题。该文以我国西南水电富集电网百座级水电系统为工程背景,提出考虑调度特征降维的水电短期实用化调度方法。结合系统层级、空间... 超大规模水电站群优化调度"维数灾"和结果实用性问题是水电和电网运行面临的重大理论和实践难题。该文以我国西南水电富集电网百座级水电系统为工程背景,提出考虑调度特征降维的水电短期实用化调度方法。结合系统层级、空间属性、任务要求、计划特殊性等调度特征进行水电站分类分组降维求解,提出基于调峰响应的弃水修正策略和低谷时段负荷均衡削减策略,实现固定调度方式电站的校核分析与出力调整;针对中小流域梯级水电站,以总出力过程为控制条件,以总耗水最小为目标,优化梯级电站间负荷分配;针对大型流域梯级和主要水电站,构建调峰调度模型,提出平衡电站等负荷率调度方法,实现系统调峰响应和全时段负荷平衡。通过云南电网162座水电站日前计划编制实例验证,该方法能够快速给出合理的水电调度结果,满足电网实际运行的时效性和实用性要求。 展开更多

关键词 水电富集电网 水电站群 短期 降维 调度特征

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水电站群优化调度非线性全局优化方法 被引量：15

15

作者 王健 程春田 +2 位作者 申建建 武新宇 曹瑞 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第17期5107-5117,共11页

水电站群优化调度是大规模、高维、非凸、非线性优化问题。传统解析式规划、动态规划（dynamic programming,DP）及系列方法、智能群体算法等很难保证在可接受时间内获得原问题的全局最优解。该文引入一种非线性全局优化方法,采用凸分... 水电站群优化调度是大规模、高维、非凸、非线性优化问题。传统解析式规划、动态规划（dynamic programming,DP）及系列方法、智能群体算法等很难保证在可接受时间内获得原问题的全局最优解。该文引入一种非线性全局优化方法,采用凸分析、区间分析、代数分析将原非凸、非线性问题转换为一系列凸、线性子问题,利用分支定界法遍历所有子问题,直至求得全局最优解。以澜沧江和金沙江水电站群长期调度为例,与DP等经典算法相比,该方法可以获得全局最优解,最大降低内存占用率99%以上,10座水电站的优化计算平均耗时仅5s,计算速度比DP逐次逼近法提高约50倍,为破解大规模水电优化调度维数灾难题提供新的技术途径。 展开更多

关键词 全局优化 非线性规划 分支定界 水电调度

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超大规模水电系统优化调度挑战及应用实践 被引量：18

16

作者 申建建 程春田 +1 位作者 武新宇 李秀峰 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第21期6284-6294,共11页

我国水电经过十多年的密集建设实现了高速发展,在西南地区出现了一批千万k W级特大流域巨型梯级水电站群,首次形成了装机容量超亿kW、电站数量超百座的区域和省级电网超大规模水电系统,产生了世界水电史上从未有过的调度运行难题,给水... 我国水电经过十多年的密集建设实现了高速发展,在西南地区出现了一批千万k W级特大流域巨型梯级水电站群,首次形成了装机容量超亿kW、电站数量超百座的区域和省级电网超大规模水电系统,产生了世界水电史上从未有过的调度运行难题,给水电系统乃至整个电网的安全、高效、经济运行带来重大挑战。该文结合我国水电现状和发展情况,分析超大规模水电系统有别于以往中小规模水电的调度运行特点,提炼总结一系列超大规模水电系统调度核心问题,包括优化调度“维数灾”、巨型机组多限制运行区安全控制、水电大规模消纳、多电网调峰等,并从技术角度给出这些问题的可行解决途径,最后结合在中国南方电网、云南电网等水电富集电网和澜沧江、红水河、乌江等特大流域工程实践,给出部分研究成果的实际应用情况,为我国水电系统科学调度提供可借鉴的技术途径。 展开更多

关键词 水电系统 优化调度 维数灾 限制运行区 调峰

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梯级水库群汛前消落控制多目标优化方法 被引量：15

17

作者 曹瑞 申建建 +2 位作者 程春田 朱江 高英 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第12期3465-3474,共10页

大型水库汛前消落控制是流域梯级乃至整个水电系统调度的核心问题之一,关系到电网的安全、稳定、经济运行。该文以乌江干流梯级水电工程为背景,结合贵州电网水火电协调运行需求,提出梯级水库群汛前消落控制多目标优化方法,引入"基... 大型水库汛前消落控制是流域梯级乃至整个水电系统调度的核心问题之一,关系到电网的安全、稳定、经济运行。该文以乌江干流梯级水电工程为背景,结合贵州电网水火电协调运行需求,提出梯级水库群汛前消落控制多目标优化方法,引入"基尼系数"描述梯级蓄能消落均衡程度,构建了蓄能消落基尼系数最小和发电量最大多目标优化模型;提出耦合"随机原则"和"满意原则"的多情景决策方法,挖掘来水不确定性及年初蓄能状态对目标变化趋势的影响,确定不同情景下蓄能消落基尼系数控制边界,以优选适合的梯级水库汛前消落控制方式。实际应用结果表明,该文方法可以兼顾发电效益和梯级蓄能均衡消落控制需求,得到便于实际调度操作的消落控制方式。 展开更多

关键词 梯级水库 消落控制 水火电协调 基尼系数 多目标决策

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基于C藤Copula理论的水风互补系统调峰方法 被引量：16

18

作者 张博 申建建 +2 位作者 程春田 蒋燕 张聪通 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第15期5523-5534,共12页

水电与风电是我国装机规模最大的两类清洁能源,准确描述风电出力场景是实施水风互补以解决间歇性新能源发电大规模消纳难题的重要途径。依托云南电网实际工程,提出基于C藤Copula理论的水风互补系统调峰方法。耦合风速等气象信息聚类风... 水电与风电是我国装机规模最大的两类清洁能源,准确描述风电出力场景是实施水风互补以解决间歇性新能源发电大规模消纳难题的重要途径。依托云南电网实际工程,提出基于C藤Copula理论的水风互补系统调峰方法。耦合风速等气象信息聚类风电出力样本,建立Copula联合分布以描述同地区风电场间的出力空间相关性,引入C藤Copula条件树确定不同地区的风电出力主导电站,将多维联合Copula函数等效描述为系列二维Copula函数,实现多电站高维联合分布的降维求解,并耦合风电出力场景构建了水风互补随机调峰模型。通过13座水电站与21座风电场构成的互补系统验证分析,所提方法可减少余荷峰谷差约67%;与确定性模型相比,在风电出力波动大的典型日调峰效果和运行可靠性更好,呈现出良好的实用性。 展开更多

关键词 水电 风电集群 C藤Copula 互补运行 调峰

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基于聚类分析和决策树的“一库多级”水电站日调度方法 被引量：14

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作者 申建建 张楠男 +1 位作者 程春田 张聪通 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期652-663,945,共13页

一库多级"流域梯级因下游电站对上游水库发电放水的高敏感性使得梯级短期发电计划安排面临很大难度。该文从实用性出发,利用知识发现技术,提出耦合聚类分析和决策树的梯级水电站群短期发电调度方法。采用线性回归确定上下游电站间... 一库多级"流域梯级因下游电站对上游水库发电放水的高敏感性使得梯级短期发电计划安排面临很大难度。该文从实用性出发,利用知识发现技术,提出耦合聚类分析和决策树的梯级水电站群短期发电调度方法。采用线性回归确定上下游电站间的电量匹配关系,以此为基础,从海量实际数据中聚类得到各电站的典型出力曲线,并将影响发电调度的日计划电量、库水位、电网特性等因子,与典型出力过程进行分类训练,构建梯级发电调度决策库,以便于采用决策树方法快速确定上下游水电站的联合调度方案,最后引入约束修正策略进行出力微调,以保证结果可行性。通过红水河干流天生桥"一库两级"电站日发电调度验证,结果表明该方法能够根据发电边界条件快速得到梯级水电站发电调度计划,并能够与实际出力过程保持较好的一致性。 展开更多

关键词 一库多级 发电调度 聚类 决策树

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考虑风光不确定性的高比例可再生能源电网短期联合优化调度方法 被引量：82

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作者 张俊涛 程春田 +3 位作者 申建建 李刚 李秀峰 赵珍玉 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第18期5921-5931,共11页

随着风电、光伏的规模化并网,如何考虑其出力不确定性和难预测性,制定出更为可靠的水电发电计划是水电主导的高比例可再生能源电网亟需解决的关键难题。该文基于随机规划理论,以系统剩余负荷方差的期望值最小为目标,构建随机期望值调峰... 随着风电、光伏的规模化并网,如何考虑其出力不确定性和难预测性,制定出更为可靠的水电发电计划是水电主导的高比例可再生能源电网亟需解决的关键难题。该文基于随机规划理论,以系统剩余负荷方差的期望值最小为目标,构建随机期望值调峰模型,实现水风光短期联合调度。为表征新能源出力不确定性,提出一种耦合分位点回归理论和降维聚类技术的新能源组合出力场景集生成方法,利用历史统计信息将新能源出力由确定性预测序列转化为出力场景集。最后,利用商业求解器LINGO 18.0求解模型。依据云南电网主要大中型水电站群、全网风电和光伏,开展模型应用测试。与确定性调峰调度模型对比表明,随机期望值模型制定的水电发电计划更加可靠,鲁棒性更高,有利于应对新能源出力不确定性。 展开更多

关键词 水电 风电 光伏 场景集生成 调峰

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