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计及运行风险和需求响应的两阶段鲁棒机组组合模型

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中国电机工程学报 2021年第3期41卷 961-972页

作者：张智陈艳波刘芳钱敏慧戴赛刘新元新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京市昌平区102206 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192 新能源与储能运行控制国家重点实验室(中国电力科学研究院有限公司) 江苏省南京市210003 国网山西省电力公司电力科学研究院山西省太原市030001

高比例风电并网给电力系统的调度运行带来了挑战。为应对风电的不确定性,该文提出一种计及运行风险和需求响应的两阶段鲁棒机组组合(unit commitment,UC)模型,此模型具有以下特点:1)基于历史风电预测–实测数据分析了风电预测误差的分... 详细信息

高比例风电并网给电力系统的调度运行带来了挑战。为应对风电的不确定性,该文提出一种计及运行风险和需求响应的两阶段鲁棒机组组合(unit commitment,UC)模型,此模型具有以下特点:1)基于历史风电预测–实测数据分析了风电预测误差的分布特征,进而建立一种基于0-1规划的运行风险模型;2)将建立的运行风险模型与鲁棒UC模型结合,通过求解鲁棒UC模型动态地调整风电不确定集合的边界,实现运行成本和运行风险的协同优化;3)考虑分时电价对负荷需求的影响,并分析需求响应(demand response,DR)的不确定性对调度结果的影响。提出的模型采用Benders-C&CG方法进行求解。仿真结果表明,所提模型可动态地调整风电不确定集合边界,有效降低了运行成本和运行风险的总和。

关键词：鲁棒机组组合运行风险风电不确定集合需求响应 Benders-C&CG法

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含抽水蓄能机组的风电消纳鲁棒机组组合

电力系统自动化 2018年第19期42卷 41-49页

作者：夏沛邓长虹龙志君姚维为张凯王维洲武汉大学电气工程学院湖北省武汉市430072 国网山西省电力公司太原供电公司山西省太原市030012 国网甘肃省电力公司调度控制中心甘肃省兰州市730030

针对风电在实际电网渗透率不断提高带来的风电消纳问题,提出了一种含抽水蓄能机组的鲁棒机组组合优化方法。所构建的鲁棒机组组合模型以系统运行成本和风电出力边界偏差惩罚成本最小为优化目标,约束条件计及了输电线路安全约束,并考虑... 详细信息

针对风电在实际电网渗透率不断提高带来的风电消纳问题,提出了一种含抽水蓄能机组的鲁棒机组组合优化方法。所构建的鲁棒机组组合模型以系统运行成本和风电出力边界偏差惩罚成本最小为优化目标,约束条件计及了输电线路安全约束,并考虑了风电出力时间和空间不确定性预算的调节策略,避免鲁棒最优解过于保守。基于可调机组(包括自动发电控制机组和抽水蓄能机组)应对风电波动的仿射补偿机制,优化了风电出力的波动区间。所构建的模型最终转化为单层混合整数线性规划问题求解。经修改的IEEE 30节点系统的算例测试,定量评估了抽水蓄能机组对系统经济运行和风电消纳的影响,验证了所提方法的可行性和有效性。

关键词：抽水蓄能机组风电消纳鲁棒机组组合不确定性预算

基于广义凸包不确定集合的数据驱动鲁棒机组组合

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中国电机工程学报 2020年第2期40卷 477-487页

作者：张艺镨艾小猛方家琨仉梦林姚伟文劲宇强电磁工程与新技术国家重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院) 湖北省武汉市430074

在鲁棒机组组合中,如何描述新能源出力不确定性对其决策的经济性有着重要的影响。针对这一问题,该文提出一种基于数据驱动的广义凸包不确定集合建模方法,并将该不确定集合应用到两阶段的鲁棒机组组合中。该方法可有效考虑新能源出力的... 详细信息

在鲁棒机组组合中,如何描述新能源出力不确定性对其决策的经济性有着重要的影响。针对这一问题,该文提出一种基于数据驱动的广义凸包不确定集合建模方法,并将该不确定集合应用到两阶段的鲁棒机组组合中。该方法可有效考虑新能源出力的时空相关性,从而降低决策的保守性,提高运行的经济性。首先利用新能源出力的历史数据,建立可适应数据的不确定集合描述模型,从而提取新能源多时空出力极限场景;然后基于所提取的极限场景,构建两阶段鲁棒机组组合模型,并利用列和约束生成算法对其进行求解;最后结合IEEE14节点系统与IEEERTS-79系统验证所提模型与算法的有效性。

关键词：新能源鲁棒机组组合时空相关性数据驱动广义凸包

计及FACTS校正的N-k故障约束鲁棒机组组合

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南方电网技术 2021年第12期15卷 11-19页

作者：石志伟山东理工大学计算机科学与技术学院山东淄博255000

考虑N-k故障约束的调度方法能够保证系统在N-k故障下的安全运行,但是其经济性往往较差。引入FACTS设备以控制N-k故障下系统的潮流,可以提升系统运行灵活性,降低系统运行费用。基于此建立了计及FACTS控制的N-k故障约束的两阶段鲁棒机组... 详细信息

考虑N-k故障约束的调度方法能够保证系统在N-k故障下的安全运行,但是其经济性往往较差。引入FACTS设备以控制N-k故障下系统的潮流,可以提升系统运行灵活性,降低系统运行费用。基于此建立了计及FACTS控制的N-k故障约束的两阶段鲁棒机组组合模型。由于所提模型为两阶段三层的混合整数线性优化问题,无法直接求解。提出了基于嵌套式列生成的双层分解循环算法以求解该问题:上层循环将原问题分为主子问题,迭代求解;下层循环用于求解子问题,以寻找最严重场景。采用了6节点系统和修正的IEEE RTS-79系统对所提模型与算法进行了验证。

关键词： N-k故障 FACTS 鲁棒机组组合嵌套式列生成

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考虑风电不确定性和机组故障停运风险的两阶段鲁棒机组组合

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智慧电力 2021年第2期49卷 47-53页

作者：唐伦姚力肖畅张弛孙毅过夏明刘巍邓扶摇西安交通大学电气工程学院陕西西安710049 国网四川省电力公司四川成都610041 国网能源研究院有限公司北京102209

发电机故障停运是电力系统运行中的不确定事件。目前在含风电鲁棒机组组合中考虑机组故障停运的方法,不同程度地忽略了机组故障停运的概率特征,难以较好描述机组故障停运风险。在含风电鲁棒机组组合模型的基础上,引入电量不足期望以量... 详细信息

发电机故障停运是电力系统运行中的不确定事件。目前在含风电鲁棒机组组合中考虑机组故障停运的方法,不同程度地忽略了机组故障停运的概率特征,难以较好描述机组故障停运风险。在含风电鲁棒机组组合模型的基础上,引入电量不足期望以量化机组故障停运风险,基于成本收益分析建立了考虑风电不确定性和机组故障停运风险的两阶段鲁棒机组组合模型,并提出计算电量不足期望的简化模型以提升计算效率。基于改进的IEEE-RTS 26机系统验证所提模型和方法,结果表明该方法能较好考虑风电不确定性和机组故障停运风险的影响,该简化模型能显著减小问题求解规模、缩短计算时间。

关键词：鲁棒机组组合机组故障停运风险成本收益分析可靠性评估

计及储气的电气耦合系统鲁棒机组组合问题的研究

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供用电 2018年第11期35卷 14-19,26页

作者：王则凯别朝红李更丰电力设备电气绝缘国家重点实验室(西安交通大学) 陕西西安710049

由电力系统、天然气系统之间的耦合与互联构成的综合能源系统,对于促进可再生能源的消纳,构建经济、环保、高效的能源系统至关重要。从储气系统对电–气耦合系统的作用入手,在考虑机组备用容量前提下,分析并研究了含有储气及可再生能源... 详细信息

由电力系统、天然气系统之间的耦合与互联构成的综合能源系统,对于促进可再生能源的消纳,构建经济、环保、高效的能源系统至关重要。从储气系统对电–气耦合系统的作用入手,在考虑机组备用容量前提下,分析并研究了含有储气及可再生能源的电–气耦合系统鲁棒机组组合问题。算例分析表明,在天然气供应量有限的电–气耦合系统中,储气罐对于协调机组出力、解除一次能源对燃气机组的限制等方面具有显著的作用;同时,储气罐的安装位置对于发挥储气罐的作用、提高燃气机组的出力等方面具有重要的影响。

关键词：电–气耦合系统储气罐鲁棒机组组合可再生能源随机波动机组备用

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电力系统鲁棒经济调度(二)应用实例

电力系统自动化 2013年第18期37卷 60-67页

作者：魏韡刘锋梅生伟清华大学电机工程与应用电子技术系电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室清华大学

前一篇论文提出了鲁棒经济调度的理论框架,文中以大规模风电接入后的鲁棒机组组合和鲁棒备用整定问题为例,阐述了如何将其应用于实际调度问题。鲁棒机组组合旨在提供可靠的机组工作状态以应对给定集合内的不确定性,而鲁棒备用整定主要... 详细信息

前一篇论文提出了鲁棒经济调度的理论框架,文中以大规模风电接入后的鲁棒机组组合和鲁棒备用整定问题为例,阐述了如何将其应用于实际调度问题。鲁棒机组组合旨在提供可靠的机组工作状态以应对给定集合内的不确定性,而鲁棒备用整定主要解决在不确定性偏离预测较大的情况下,系统调整到新的安全运行点的可达性问题。通过鲁棒机组组合和鲁棒备用整定这两个实例,阐述了如何应用鲁棒经济调度理论对实际问题建立模型,以及如何求解相应的问题,从而在不确定环境下提供可靠的发电计划。所提模型与算法的有效性在IEEE 39节点系统上得到了验证。

关键词：电力系统新能源发电鲁棒备用整定鲁棒机组组合不确定性