国家自然科学基金(51277071) 作品数:19 被引量:263 H指数:12 相关作者: 张粒子 刘方 葛晓琳 舒隽 李丰 更多>> 相关机构: 华北电力大学 昆明电力交易中心有限责任公司 云南电力调度控制中心 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 中央高校基本科研业务费专项资金 国家电网公司科技项目 更多>> 相关领域: 电气工程 经济管理 水利工程 理学 更多>>
电力市场环境下梯级水电站中长期调度与检修计划双层优化模型 被引量:29 2018年 电力市场环境下,为降低梯级水电站检修计划对运营收益的影响,建立了中长期调度和检修计划双层优化模型。中长期调度为外层优化,根据径流和价格预测进行决策,应用遗传算法优化各时段梯级水电站出力,搜寻最优效益空间。检修计划为内层优化,重点考虑了梯级上、下游水电站水力、电力耦合关系对检修计划的影响,以满足实际运行需求;以中长期调度优化中间结果为边界条件,以检修损失最小为优化目标,包括检修收益损失和停运风险损失,并将检修损失与中长期发电收益归并为总收益,作为遗传算法适应度函数,从而实现中长期发电计划和检修计划的联合优化。最后,以某"1库3梯级"水电系统为例进行仿真分析,结果表明:所建双层优化模型结构清晰,实用性较强。 刘方 张粒子 蒋燕 蔡华祥 李秀峰 吴洋 祁鑫关键词:梯级水电站 检修计划 双层优化 流域梯级水电优化调度模型与方法研究综述 被引量:15 2017年 我国大水电集中投产,形成大型流域梯级水电站群,使得如何做好梯级水电站群的调度运行工作,实现大范围资源优化配置显得尤为重要。阐述了我国水电发展现状;根据梯级水电在不同时间尺度下的运行特征和任务需求,对中长期/短期调度、日前调度和实时调度的目标函数与约束条件进行总结。优化算法方面,探讨了优化调度模型降维方法,重点分析了动态规划算法、遗传算法、粒子群算法的并行特征,并介绍了并行计算技术的实际应用。最后,针对未来梯级水电参与电力市场面临的问题及后续研究方向给予展望。 刘方 张粒子关键词:梯级水电站 优化调度 并行计算 电力市场 风水火系统长期优化调度方法 被引量:24 2013年 含梯级水电站的风水火联合优化调度对于减少煤炭消耗量、提高清洁能源利用效率具有重要意义。长期优化调度不仅需要考虑不同类型电源运行的差异性和互补性,同时也面临多种的不确定因素,建模和求解的难度均较大。为此,综合考虑检修计划影响、梯级水电站间水力约束以及风力、热力与电力相互耦合的复杂约束,建立了风水火长期优化调度模型。为了降低求解难度,将这一大规模、多约束、非线性的优化问题转换为线性混合整数模型予以求解。同时针对模型中各时段水文径流与风速的随机性,利用点估计法构造随机变量的估计点,结合每一个估计点向量进行确定性的长期优化调度模型的求解,进而得到优化调度决策变量的期望值。算例分析结果表明,所提出的调度方法计算精度高,求解速度快,能够方便地处理不确定因素,提高系统的经济性和消纳清洁能源的能力。 葛晓琳 张粒子 舒隽关键词:调度 点估计 流域梯级水电站中长期调度与跨价区交易组合双层优化模型 被引量:28 2018年 随着我国新一轮电改不断推进,流域梯级水电参与电力市场成为大势所趋。如何在市场环境下安排梯级水电出力计划、合理组织参与各类交易,促进水电大范围消纳成为亟需解决的问题。该文探讨了梯级水电参与现货市场及合约市场的交易框架,并对现货交易及跨价区合约交易面临的风险聚焦分析;构建双层优化模型:上层为中长期优化调度层,根据径流和交易价格预测,及调度规律制定梯级水电站出力计划,挖掘水电效益空间;下层为电量分配风险决策层,组织各时段电量计划参与多种交易,采用多时段条件风险价值模型度量交易组合的价格风险及跨价区交易阻塞风险,寻求收益和风险的合理决策。最后,以乌江干流“4库7梯级”水电系统为例,模拟市场交易场景验证所提模型和方法的有效性,为梯级水电站参与电力市场调度决策和风险评估提供参考。 刘方 张粒子关键词:流域梯级水电站 优化调度 电力市场 条件风险价值 考虑调峰约束的风水火随机机组组合问题 被引量:33 2014年 为了协调优化风电、梯级水电、火电的发电调度,并克服下一调度周期的调峰难题,建立了考虑未来调度周期调峰约束的随机机组组合模型。针对风电的随机性,采用缩减后的场景进行模拟,并充分利用梯级水电和火电的调节能力,建立了各个场景下的风水火耦合的运行约束。针对下一调度周期的调峰问题,通过增加机组起停相关约束,使得系统能够满足未来调度周期高峰和低谷的调峰要求。随机机组组合数学模型是一个复杂的非线性优化模型,将其转换为线性混合整数规划模型后,利用CPLEX进行求解。算例仿真结果表明,优化得到的机组组合方案能够有效提升风水火发电系统短期优化调度的前瞻性并可兼顾各个场景下机组出力的可行性。 葛晓琳 张粒子关键词:水电 火电 机组组合 调峰 巴西电力市场研究:电力市场化改革历程与市场交易机制 被引量:24 2020年 我国不同地区资源禀赋、网架结构和供需形势差异较大,其电力市场建设需要结合本地实际情况,并借鉴国外先进经验,设计适宜的市场体系和机制。巴西作为世界上水电资源最为丰富的国家之一,其市场机制设计在保障供电可靠性、提高水电资源利用效率等方面成效显著,为我国水电富集地区电力市场建设提供参考。作为巴西电力市场研究系列论文首篇,首先介绍巴西电力工业现状、市场化改革动机和历程、电力行业管理结构及职能;然后详细探讨巴西电力市场现行模式交易机制、不同交易品种间内在联系、新投产/已投产电源拍卖机制、中长期交易合同方式,以及电力系统调度方式;最后,分析巴西电力市场最新发展趋势。续篇将在此基础上深入探讨巴西电力市场结构、体制机制内在逻辑,并与美国、北欧、英国等国家/地区电力市场对比,分析其设计理念和适应性,总结对我国电力市场建设的经验借鉴。 刘方 张粒子 李秀峰 韩冰关键词:交易机制 大规模间歇式能源并网辅助服务需求研究 被引量:7 2013年 提出一种新的间歇式能源并网引发的AGC需求分析方法,运用极大熵谱分析方法对间歇式能源的波动性进行频谱分析,确定关键时间尺度波动分量,并运用滚动平均法对其进行分离,同时对多个风电场群的波动性从时间维度和空间维度进行分析;根据间歇式能源的预测误差置信区间确定其运行备用容量需求;建立含风电的短期优化调度机组组合模型,考虑风电容量可信度,模拟分析风电并网引发的调峰需求;结合华北电网实际运行数据,量化分析间歇式能源并网引发的AGC、调峰、备用辅助服务需求,算例分析验证该文所提模型和方法的有效性与可行性。 张粒子 李丰 程世军 史沛然关键词:风电 光伏发电 AGC 调峰 多目标短期梯级水电优化调度混合整数模型 被引量:10 2013年 为了充分体现水电优化调度带来的效益,提出了多目标短期梯级水电优化调度的混合整数模型。模型综合考虑水电发电效率和调峰性能,采用了系统中总剩余负荷量和剩余负荷峰谷差两个指标来评价优化方案。针对模型中的多个目标函数以及非线性的机组运行约束,基于模糊隶属度函数和混合整数建模方法,将多目标非线性优化问题转化为单目标混合整数线性规划问题(mixed-integer linear program,MILP),并采用先进的MILP软件包进行求解。通过某地区大规模梯级水电系统的算例分析,结果表明了所提模型的合理性和有效性。 葛晓琳 张粒子 王春丽关键词:多目标 优化调度 梯级水电站 巴西电力市场研究:市场机制内在逻辑分析与对我国电力市场建设的启示 被引量:19 2020年 首先,进一步深入研究巴西电力市场结构和体制机制的内在逻辑,包括:运行规划和发展规划内在逻辑、容量充裕性和供电可靠性内在逻辑、电力交易和运行调度内在逻辑、市场交易机制内在逻辑、新投产/已投产电源分开拍卖内在逻辑等。然后,从市场化改革动机和路径、电源结构与特点、市场模式选择、保障能源供应安全机制等方面,与美国、北欧、英国等国家/地区电力市场进行对比,总结分析各市场模式对"水电主导"电力系统的适应性。最后,根据上述研究分析,结合我国电力工业现状和各省区资源禀赋迥异特征,从促进能源可持续发展和能源资源最优利用角度,提出对电力市场建设方案和机制设计的启示与建议。特别是针对云南、四川等水电富集地区电力市场模式选择、保障能源供应安全和水电可持续发展机制设计等方面的建议,以期为我国电力市场建设提供有益参考。 张粒子 刘方 王帮灿 丁文娇 陈清贵考虑日前调峰分配和流量波动平抑的梯级水电双层优化调度 被引量:12 2017年 反调节水库平抑下泄水流波动,为上游水电站参与电网深度调峰提供支撑,有利于电网消纳高渗透率间歇性可再生能源,且上游电站增泄流量亦提高反调节水电站出力,实现多赢增效。建立了梯级水电上游调峰电站和下游反调节水库的协调调度模型,包含日前调度层和实时调度层。日前调度中优先安排上游电站调峰出力,应用滑动平均滤波方法平抑调峰非恒定流,以实现反调节水库在满足库水位、下游河道断面流量等约束下平稳泄流,并对滤波参数及日前调峰计划滚动调整以免约束破坏。实时调度侧重于跟踪并及时修正实时运行与日前计划的较大偏差,确保日前计划的顺利执行。最后以某梯级水电站为例,通过Matlab编程仿真表明:所提策略对指导调峰?反调节水库的联合运行具有较强实用性。 刘方 张粒子关键词:梯级水电站 反调节水库