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Wasserstein测度下考虑弃水的分布鲁棒多源动态最优潮流

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Wasserstein测度下考虑弃水的分布鲁棒多源动态最优潮流

作者：宋耿立广西大学

学位级别：硕士

随着可再生能源大规模地接入电力系统,其消纳问题日益凸显,“弃水、弃风、弃光”问题十分严重,其中“弃水”更是“三弃”的主力,在造成弃水的原因当中,风电、光伏出力的不确定性是关键因素。基于此,本文提出了Wasserstein测度下考虑弃... 详细信息

随着可再生能源大规模地接入电力系统,其消纳问题日益凸显,“弃水、弃风、弃光”问题十分严重,其中“弃水”更是“三弃”的主力,在造成弃水的原因当中,风电、光伏出力的不确定性是关键因素。基于此,本文提出了Wasserstein测度下考虑弃水的分布鲁棒多源动态最优潮流模型（DRDOPF）,该模型采用Wasserstein模糊集来处理风电、光伏出力的不确定性,使之具有数据驱动的特点,并有效解决了由风光出力不确定性所引起的水电厂大量弃水问题。本文的主要工作及创新性研究成果如下:（1）提出了Wasserstein测度下考虑弃水的分布鲁棒多源动态最优潮流模型,该模型引入了时间和空间上耦合的梯级水电站,并考虑了弃水成本,从而解决了由风电、光伏发电等新能源接入电力系统所造成的不确定性及其引起的水电厂大量弃水问题。（2）提出了一种具有很高计算效率的Wasserstein分布鲁棒优化算法。通过对目标函数中的最坏情况期望项进行对偶转化和数学推演,得到了其精确等价形式,该等价形式是决策变量的仿射函数,形式极为简洁,并且规模不随样本数量的增加而改变,因而有着良好的计算性能。对于模型中的分布鲁棒机会约束,通过对偶转化,得到其初始等价形式,初始等价形式虽然更精确,但是约束条件和变量数量会随着样本数的增加而快速增大,导致运算效率大幅下降,为此又提出了近似等价模型,克服了上述缺陷。上述成果已经以定理形式在第二章和第四章给出。（3）采用改进的IEEE-300节点等系统对所提模型进行测试,通过将所提模型与传统不考虑弃水的动态最优潮流模型进行对比,验证了所提模型的有效性,结果表明DR-DOPF模型可将弃水量减少85%以上,综合运行成本减少约12%。然后将所提模型与鲁棒优化和随机优化模型进行对比,验证了所提模型的数据驱动的特点,结果表明,随着样本数增加,DR-DOPF模型能在满足安全约束可靠性的前提下,降低保守性,提高经济性,因而在平衡经济性与保守性方面有着独特的优势。

关键词：弃水分布鲁棒优化 Wasserstein 动态最优潮流多能源系统

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减少水电弃水调峰损失的措施分析

水力发电学报 2003年第4期22卷 1-7页

作者：孙正运裴哲义夏清国家电力调度通信中心北京100031 清华大学北京100084

本文通过对几个典型电网弃水调峰情况的调查分析 ,指出了弃水调峰的原因。并以华中电网为例 ,分析了近几年电网负荷率、最大峰谷差、火电综合调峰能力及弃水调峰损失电量的变化趋势。文中对如何合理确定水电厂的弃水电量进行了详细的探... 详细信息

本文通过对几个典型电网弃水调峰情况的调查分析 ,指出了弃水调峰的原因。并以华中电网为例 ,分析了近几年电网负荷率、最大峰谷差、火电综合调峰能力及弃水调峰损失电量的变化趋势。文中对如何合理确定水电厂的弃水电量进行了详细的探讨 ,并从电源结构、运行管理、经济政策、电网调度等方面对减少水电弃水调峰损失的措施进行了初步的探讨。

关键词：水电调峰综述弃水措施

计及动态稳定限额的水电市场化外送消纳弃水风险管控模型

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电力系统保护与控制 2019年第19期47卷 7-13页

作者：文旭杨可毛锐黄淼颜伟高春成国家电网公司西南分部四川成都610041 输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学) 重庆400030 重庆邮电大学自动化学院重庆400065 北京科东电力控制系统有限责任公司北京100192

从促进清洁能源大范围消纳的视角,在全国统一电力市场格局下,计及跨省输电通道“动态”稳定限额机会约束建立了水电外送消纳弃水风险管理模型。首先,构建了跨省输电通道动态稳定限额数学表达式,实现了稳定限额管理从“静态”到“动态”... 详细信息

从促进清洁能源大范围消纳的视角,在全国统一电力市场格局下,计及跨省输电通道“动态”稳定限额机会约束建立了水电外送消纳弃水风险管理模型。首先,构建了跨省输电通道动态稳定限额数学表达式,实现了稳定限额管理从“静态”到“动态”的转变。同时借鉴半绝对离差的概念建立了弃水风险评估指标,实现了弃水评估从确定性到不确定性的扩展。然后,提出了弃水风险管理理念,在随机规划框架内,在月度市场计及跨省输电通道动态稳定限额,建立了省级电网水电外送消纳弃水风险管控模型,实现了弃水风险的有效管理。随后,在重点给出跨省输电通道动态稳定限额处理技巧基础上,采用内嵌Monte-Carlo模拟技术的多目标遗传算法求解所建模型。最后,以西藏电网为例对上述工作的有效性给予了验证,并探讨了所做研究的普适性。

关键词：电力市场风险管控稳定限额水电外送弃水跨省交易

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西南水电困局:从弃水到缺电

能源 2023年第7期 10-17页

作者：范珊珊不详

曾经严重弃水限电的西南地区,近年电力出现供应缺口。夏季高温叠加来水减少,今年西南地区还会缺电吗?6月30日,国务院国资委召开中央企业能源电力保供工作推进会,要求各中央企业全力以赴做好能源电力保供工作。这是月内国资委第二次电力... 详细信息

曾经严重弃水限电的西南地区,近年电力出现供应缺口。夏季高温叠加来水减少,今年西南地区还会缺电吗?6月30日,国务院国资委召开中央企业能源电力保供工作推进会,要求各中央企业全力以赴做好能源电力保供工作。这是月内国资委第二次电力迎峰度夏的部署会,月初在广东召开的能源电力保供专题会上,国资委要求发电企业应发尽发,多发满发。

关键词：供应缺口发电企业能源电力弃水迎峰度夏西南地区国资委保供

西南地区夏季“弃水弃电”问题突出需多措并举促进丰水期水电能源消纳

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中国发展 2022年第3期22卷 93-94页

作者：姚黎明尹响孟致毅四川大学商学院四川成都610064 四川大学南亚研究所四川成都610000

习近平总书记在《致金沙江白鹤滩水电站首批机组投产发电的贺信》中,肯定了水电在实现碳达峰、碳中和目标,促进经济社会发展全面绿色转型的巨大贡献。国家能源局《2020年可再生能源发展情况》显示,截至2020年底,可再生能源装机规模稳步... 详细信息

习近平总书记在《致金沙江白鹤滩水电站首批机组投产发电的贺信》中,肯定了水电在实现碳达峰、碳中和目标,促进经济社会发展全面绿色转型的巨大贡献。国家能源局《2020年可再生能源发展情况》显示,截至2020年底,可再生能源装机规模稳步扩大,发电量持续增长,保持高利用率水平。但是,因虚拟货币“矿场”关停、能源转化技术“卡脖子”、输电通道建设不足、现存水电站结构不合理、跨省接纳有限等问题导致水电消纳受阻,全国主要流域仍有约301亿千瓦时“弃水”电量未予利用。四川省作为全国最大的水电基地,水电装机接近8 000万千瓦,占总装机的8成左右,是省内最大用电负荷的1.5倍,远超过了本省水电内部消纳水平。2020年四川省水电发电量达3 541.4亿千瓦时,占全国水电总发量的27.5%,在“矿场”关停后,丰水期“弃水”水电消纳以及闲置算力合理配置,都亟需创新的解决方法。

关键词：可再生能源水电装机水电能源持续增长虚拟货币装机规模水电基地弃水

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西南水电“弃水”困局与对策

中国电力 2017年第10期50卷 171-175页

作者：帅伟环境保护部环境工程评估中心北京100012

中国西南地区蕴藏着丰富的水能资源,该区域水电的开发利用对优化能源结构、促进区域经济低碳均衡发展具有重要战略意义。近年来,西南地区,特别是四川、云南2省,"弃水"现象愈演愈烈,引起了国家的高度重视和社会各界广泛关注。研究了西南... 详细信息

中国西南地区蕴藏着丰富的水能资源,该区域水电的开发利用对优化能源结构、促进区域经济低碳均衡发展具有重要战略意义。近年来,西南地区,特别是四川、云南2省,"弃水"现象愈演愈烈,引起了国家的高度重视和社会各界广泛关注。研究了西南水电"弃水"现状与复杂的成因,并针对电力规划、电力体制、厂网建设、政策、运行、市场、环保和利益诉求等多方面存在的不足,提出了促进水电消纳的对策建议。

关键词：西南水电弃水电力体制改革困局对策

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混合电力系统汛期弃水调峰研究

水电能源科学 1991年第1期9卷 26-34页

作者：宋昭纯鄢建华四川省水电勘测设计院

本文对电力系统汛期弃水调峰进行了深入的研究,全面考虑了投运火电机组的选择、负荷与安全备用在水电站和火电机组间的分配、电站厂用电率、送电网损率等因素,并且充分地反映了混合电力系统实际运行约束,归纳建立了相应的混合0—1规划... 详细信息

本文对电力系统汛期弃水调峰进行了深入的研究,全面考虑了投运火电机组的选择、负荷与安全备用在水电站和火电机组间的分配、电站厂用电率、送电网损率等因素,并且充分地反映了混合电力系统实际运行约束,归纳建立了相应的混合0—1规划模型。

关键词：水库调峰电力系统汛期弃水

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减少弃水的风-光-梯级水电站双层优化模型

可再生能源 2020年第11期38卷 1500-1507页

作者：许欣慧舒征宇陈锴李世春三峡大学水电站运行与控制湖北省重点实验室湖北宜昌443002

为减少风-光-梯级水电站系统因输电断面限制造成的弃水,提升区域输电通道利用率,文章构建了风-光-梯级水电站双层优化模型。该模型上层为风-光-梯级水电站优化调度层,根据风光出力、径流预测值及水电调度规律制定梯级水电站出力计划;下... 详细信息

为减少风-光-梯级水电站系统因输电断面限制造成的弃水,提升区域输电通道利用率,文章构建了风-光-梯级水电站双层优化模型。该模型上层为风-光-梯级水电站优化调度层,根据风光出力、径流预测值及水电调度规律制定梯级水电站出力计划;下层为汛期梯级水电站蓄能优化层,以满足汛期梯级水电站最小出力为限制条件,考虑梯级水电站水力、库容耦合对水电蓄能的影响,通过挖掘梯级水电站间的可调库容与互补能力,寻求梯级水电站蓄能最优值。最后,通过算例验证了模型能够减少汛期梯级水电站的弃水,提高风-光-梯级水电站系统的外送电量,并在非汛期提高输电通道利用率。

关键词：风-光-梯级水电站弃水输电通道

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乌江梯级水库群弃水变化及减少弃水的措施

人民黄河 2014年第10期36卷 30-32页

作者：张永永白海涛黄强黄河勘测规划设计有限公司河南郑州450003 中牟黄河河务局河南中牟451450 西安理工大学水利水电学院陕西西安710048

为降低乌江梯级水库群的弃水风险,提高梯级水库群的运行效益,以兼顾保证出力的梯级水库群发电量最大为目标,构建了梯级水库群优化调度模型,利用1951年5月—2007年4月共56 a的长系列资料,对弃水变化情况及减少弃水的有效措施进行了分析... 详细信息

为降低乌江梯级水库群的弃水风险,提高梯级水库群的运行效益,以兼顾保证出力的梯级水库群发电量最大为目标,构建了梯级水库群优化调度模型,利用1951年5月—2007年4月共56 a的长系列资料,对弃水变化情况及减少弃水的有效措施进行了分析。结果表明:乌江梯级水库弃水主要发生在下游梯级水库,其弃水量占整个梯级水库群弃水量的84%;水库调节性能是影响梯级水库群弃水的主要因素。同时,提出了乌江梯级水库群减少弃水的有效措施:1乌江流域来水较丰时,洪家渡水库应尽可能蓄水至高水位,在需要时为下游梯级补水;2预报洪家渡—东风区间丰水时,东风水库应减小出库流量,预报洪家渡—东风区间枯水时,洪家渡水库应对东风、索风营两库进行补水;3预报下游梯级区间为丰水时,构皮滩水库应减小出库流量,预报为枯水时,构皮滩水库应加大出库流量。

关键词：调度模型弃水梯级水库群乌江