大规模开发和利用风能有利于实现电力系统清洁低碳转型,是实现国家“碳达峰、碳中和”战略目标的重要技术手段,但风电出力的强不确定性对电力系统区域间可用输电能力(available transfer capability,ATC)评估带来了全新的挑战,传统用于...大规模开发和利用风能有利于实现电力系统清洁低碳转型,是实现国家“碳达峰、碳中和”战略目标的重要技术手段,但风电出力的强不确定性对电力系统区域间可用输电能力(available transfer capability,ATC)评估带来了全新的挑战,传统用于求解计及风电出力不确定性的概率ATC评估模型在计算效率和计算精度方面均存在一定的不足。为此,该文提出一种基于多项式混沌展开(polynomialchaos expansion,PCE)的电力系统概率ATC评估方法,该方法首先构建基于机会约束的电力系统概率ATC评估模型;然后,根据风电出力预测误差的概率分布特征,选择对应的正交多项式为基函数以近似风电出力预测误差及电力网络中与之相关联的其他随机变量;进一步,借助Galerkin投影和基于一阶矩、二阶矩的机会约束转化方法,将所构建的机会约束模型的概率约束转化为确定性约束,实现基于机会约束的概率ATC评估模型向易于求解的确定性优化模型的转化;进而,将概率ATC评估模型的求解问题转化为ATC的最优多项式逼近系数的求解问题,根据求得的最优多项式逼近系数和选取的基函数计算电力系统ATC的概率分布特征;最后,通过修改后的PJM-5节点测试系统、IEEE-118节点测试系统及吉林西部电网实际算例验证了所提基于多项式混沌展开的电力系统概率ATC评估方法的准确性和有效性。展开更多
充分利用灵活性资源的调节作用能够优化电网的可用输电能力(available transfer capability, ATC),提高系统运行的安全性和经济性,因此提出一种计及源荷储多调节资源的两阶段随机动态ATC优化方法。首先,采用动态场景分析法对新能源出力...充分利用灵活性资源的调节作用能够优化电网的可用输电能力(available transfer capability, ATC),提高系统运行的安全性和经济性,因此提出一种计及源荷储多调节资源的两阶段随机动态ATC优化方法。首先,采用动态场景分析法对新能源出力不确定性建模,建立激励型需求响应模型和基于放电深度的储能等效循环寿命成本模型。其次,第一阶段构建日前两阶段源荷储随机优化经济调度模型,以优化结果作为基态,建立日前随机动态ATC计算模型以确定阻塞时段。然后,第二阶段构建日前随机动态ATC双层优化模型,上层以阻塞时段的ATC最大为目标,下层以基态运行成本最小为目标,上层确定储能和负荷响应情况与下层基态机组出力情况相互交互,采用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件将下层模型转化以实现双层模型的求解。算例分析表明,通过优化源荷储运行方式能够在提升ATC的同时兼顾系统运行的经济性。展开更多
提出了基于扩展潮流模型计算系统输电断面最大输电能力的新思路。在扩展潮流模型中考虑了调速器和励磁系统等动态元件对系统输电能力的影响,从而打破了在以往输电能力求解过程中发电机端电压维持不变的假设,使计算结果更符合实际。建立...提出了基于扩展潮流模型计算系统输电断面最大输电能力的新思路。在扩展潮流模型中考虑了调速器和励磁系统等动态元件对系统输电能力的影响,从而打破了在以往输电能力求解过程中发电机端电压维持不变的假设,使计算结果更符合实际。建立了基于扩展最优潮流的最大输电能力计算模型,采用线性规划法进行求解,求解过程中采用了基于信赖域思想的整体步长调整与基于曲率的单变量步长调整相结合的步长调整策略。在New England 39节点算例系统中验证了模型和计算方法的有效性。展开更多
随着系统互联和电力市场的深入发展,电力系统可用输电能力ATC(A va ilab le T ransfer C apab ility)的研究越来越受到人们的关注。本文对已有研究成果进行了综述,介绍了ATC的定义、常用计算方法,特别是针对ATC研究的最新进展,从三个方...随着系统互联和电力市场的深入发展,电力系统可用输电能力ATC(A va ilab le T ransfer C apab ility)的研究越来越受到人们的关注。本文对已有研究成果进行了综述,介绍了ATC的定义、常用计算方法,特别是针对ATC研究的最新进展,从三个方向介绍了国际上近几年(2002-2004)输电系统ATC研究的成果。最后提出了对今后输电系统ATC研究的展望。展开更多
针对含大型风电场的电力系统概率最大输电能力(total transfer capability,TTC)展开研究,建立了加入异步风力发电机模型的含参潮流模型,推导了含风电场注入功率项的全注入空间静态电压稳定域边界局部切平面解析式,在此基础上提出了将Mon...针对含大型风电场的电力系统概率最大输电能力(total transfer capability,TTC)展开研究,建立了加入异步风力发电机模型的含参潮流模型,推导了含风电场注入功率项的全注入空间静态电压稳定域边界局部切平面解析式,在此基础上提出了将MonteCarlo仿真和电压稳定域方法相结合的综合考虑风电场风速、负荷、发电机出力和设备故障不确定性因素的概率TTC分层快速计算方法。利用该方法进一步分析了风速概率分布参数对TTC的影响,结果表明,准确获取风电场风速分布参数是准确计算概率TTC的前提。展开更多
利用功率注入法,建立广义统一潮流控制器(generalized unified power flow controller,GUPFC)和线间潮流控制器(interline power flow controller,IPFC)的数学模型。将GUPFC和IPFC的目标控制约束及运行约束即内部功率平衡约束和考虑等...利用功率注入法,建立广义统一潮流控制器(generalized unified power flow controller,GUPFC)和线间潮流控制器(interline power flow controller,IPFC)的数学模型。将GUPFC和IPFC的目标控制约束及运行约束即内部功率平衡约束和考虑等效功率注入模型的潮流约束嵌入到最优潮流计算模型中,得到计及GUPFC和IPFC的可用输电能力(available transfer capability,ATC)计算模型,并利用跟踪中心轨迹内点法对模型进行求解。IEEE-30节点系统的仿真计算显示GUPFC对节点电压和多条线路甚至某一子网络潮流的灵活控制能力及IPFC对线间潮流的合理分配能力;同时验证模型和算法的有效性和可行性。展开更多
文摘大规模开发和利用风能有利于实现电力系统清洁低碳转型,是实现国家“碳达峰、碳中和”战略目标的重要技术手段,但风电出力的强不确定性对电力系统区域间可用输电能力(available transfer capability,ATC)评估带来了全新的挑战,传统用于求解计及风电出力不确定性的概率ATC评估模型在计算效率和计算精度方面均存在一定的不足。为此,该文提出一种基于多项式混沌展开(polynomialchaos expansion,PCE)的电力系统概率ATC评估方法,该方法首先构建基于机会约束的电力系统概率ATC评估模型;然后,根据风电出力预测误差的概率分布特征,选择对应的正交多项式为基函数以近似风电出力预测误差及电力网络中与之相关联的其他随机变量;进一步,借助Galerkin投影和基于一阶矩、二阶矩的机会约束转化方法,将所构建的机会约束模型的概率约束转化为确定性约束,实现基于机会约束的概率ATC评估模型向易于求解的确定性优化模型的转化;进而,将概率ATC评估模型的求解问题转化为ATC的最优多项式逼近系数的求解问题,根据求得的最优多项式逼近系数和选取的基函数计算电力系统ATC的概率分布特征;最后,通过修改后的PJM-5节点测试系统、IEEE-118节点测试系统及吉林西部电网实际算例验证了所提基于多项式混沌展开的电力系统概率ATC评估方法的准确性和有效性。
文摘充分利用灵活性资源的调节作用能够优化电网的可用输电能力(available transfer capability, ATC),提高系统运行的安全性和经济性,因此提出一种计及源荷储多调节资源的两阶段随机动态ATC优化方法。首先,采用动态场景分析法对新能源出力不确定性建模,建立激励型需求响应模型和基于放电深度的储能等效循环寿命成本模型。其次,第一阶段构建日前两阶段源荷储随机优化经济调度模型,以优化结果作为基态,建立日前随机动态ATC计算模型以确定阻塞时段。然后,第二阶段构建日前随机动态ATC双层优化模型,上层以阻塞时段的ATC最大为目标,下层以基态运行成本最小为目标,上层确定储能和负荷响应情况与下层基态机组出力情况相互交互,采用Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件将下层模型转化以实现双层模型的求解。算例分析表明,通过优化源荷储运行方式能够在提升ATC的同时兼顾系统运行的经济性。
文摘提出了基于扩展潮流模型计算系统输电断面最大输电能力的新思路。在扩展潮流模型中考虑了调速器和励磁系统等动态元件对系统输电能力的影响,从而打破了在以往输电能力求解过程中发电机端电压维持不变的假设,使计算结果更符合实际。建立了基于扩展最优潮流的最大输电能力计算模型,采用线性规划法进行求解,求解过程中采用了基于信赖域思想的整体步长调整与基于曲率的单变量步长调整相结合的步长调整策略。在New England 39节点算例系统中验证了模型和计算方法的有效性。
文摘随着系统互联和电力市场的深入发展,电力系统可用输电能力ATC(A va ilab le T ransfer C apab ility)的研究越来越受到人们的关注。本文对已有研究成果进行了综述,介绍了ATC的定义、常用计算方法,特别是针对ATC研究的最新进展,从三个方向介绍了国际上近几年(2002-2004)输电系统ATC研究的成果。最后提出了对今后输电系统ATC研究的展望。
文摘针对含大型风电场的电力系统概率最大输电能力(total transfer capability,TTC)展开研究,建立了加入异步风力发电机模型的含参潮流模型,推导了含风电场注入功率项的全注入空间静态电压稳定域边界局部切平面解析式,在此基础上提出了将MonteCarlo仿真和电压稳定域方法相结合的综合考虑风电场风速、负荷、发电机出力和设备故障不确定性因素的概率TTC分层快速计算方法。利用该方法进一步分析了风速概率分布参数对TTC的影响,结果表明,准确获取风电场风速分布参数是准确计算概率TTC的前提。
文摘利用功率注入法,建立广义统一潮流控制器(generalized unified power flow controller,GUPFC)和线间潮流控制器(interline power flow controller,IPFC)的数学模型。将GUPFC和IPFC的目标控制约束及运行约束即内部功率平衡约束和考虑等效功率注入模型的潮流约束嵌入到最优潮流计算模型中,得到计及GUPFC和IPFC的可用输电能力(available transfer capability,ATC)计算模型,并利用跟踪中心轨迹内点法对模型进行求解。IEEE-30节点系统的仿真计算显示GUPFC对节点电压和多条线路甚至某一子网络潮流的灵活控制能力及IPFC对线间潮流的合理分配能力;同时验证模型和算法的有效性和可行性。
