2022年 第44卷 第11期    刊出日期：2022-11-25

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经济协调调度

基于综合可调度潜力评估的电动汽车优先调度策略

李昊, 季振亚, 刘晓峰, 张仕玮, 包宇庆, 王维

2022, 44(11):  1-11.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.11.001

摘要 ( 264 )   HTML ( 9 )   PDF (2021KB) ( 199 )  

数据和表 | 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

在实现“双碳”目标的过程中，电动汽车的规模不断增大，其充放电对电网运行产生显著影响。考虑当前对单一电动汽车调度造成的控制指令下发数量较大的问题，分别从电动汽车侧与配电网侧2个角度，提出可调度能力评估指数与效益评估指数。构建电动汽车综合可调度潜力评估模型，对电动汽车群体划分优先调度区并下发指令，减少调度电动汽车的次数。为缓解电动汽车区域流动性给模型求解带来的困难，使用了一种以W-GAN以及 k-means聚类算法为基础的电动汽车分类方法。以3个削峰填谷算例为基础，分析了4个电动汽车群体的可调度潜力与调度效果。仿真结果表明，所提出的可调度能力评估指数、调度效益评估指数具有一定的合理性，且运用综合可调度潜力评估模型划分优先调度区可在较少调度电动汽车的情况下完成较好的削峰填谷效果。

考虑调峰成本的大规模电动汽车分群调度策略

王康平, 黄曲粲, 张兴科, 万芳茹, 魏朝阳, 刘财华, 田浩, 魏聪, 周霞

2022, 44(11):  12-19.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.11.002

摘要 ( 206 )   HTML ( 7 )   PDF (1554KB) ( 146 )  

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随着大规模新能源和电动汽车（EV）并网，电网出现功率波动、调峰成本过高等问题。为缓解电网调峰压力，实现电网安全、经济运行，提出一种考虑调峰成本的EV分群调度策略。首先以EV与电网互动方式、充放电特性为判别量对EV进行分群，分别构建单向、双向、换电型3种EV负荷模型；其次考虑EV参与调峰的成本因素，构建计及成本的EV调峰定价模型，并基于该模型以负荷峰谷差最小为目标，对区域电网下的集群EV进行调峰定价；然后根据调峰定价阶段得到的结果制定EV参与调峰的动态电价，以系统各项运行成本的期望值之和最小为目标安排EV负荷。最后在改进的区域电网系统中仿真，仿真结果验证了调峰策略的有效性以及该定价策略的经济性。

计及风电、光伏预测不确定性的抽水蓄能日前全调度优化

欧阳婷, 蔡晔, 王炜宇, 唐夏菲, 谭玉东

2022, 44(11):  20-27.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.11.003

摘要 ( 197 )   HTML ( 4 )   PDF (1500KB) ( 118 )  

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为降低风电、光伏等可再生能源出力预测不确定性对日前优化调度运行经济性的影响，提出一种计及风电-光伏预测不确定性的抽水蓄能日前全调度优化模型。首先，基于Weibull分布对风速进行预测，基于Beta分布对太阳辐照度进行预测，得到风电、光伏预测出力，采用多场景随机规划方法解决日前风电、光伏出力预测不确定性；其次，以日前风电、光伏出力预测场景集和负荷预测曲线为基础，结合水电、火电和抽水蓄能建立抽水蓄能日前全调度优化模型，以净负荷波动改善最优和总调峰成本最小为目标，求解得到抽水蓄能的抽发功率和火电的出力情况。以国内某省实际数据为算例，验证了该模型可充分平抑新能源出力波动，减小火电调峰压力，改善系统运行经济性。

负荷调控市场机制

基于可编程逻辑软件的微电网仿真系统开发

陈玉峰, 王家华, 许健, 吉小鹏

2022, 44(11):  28-35.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.11.004

摘要 ( 140 )   HTML ( 5 )   PDF (2753KB) ( 108 )  

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微电网包含众多特性迥异的分布式电源且运行控制策略复杂，需要借助各种试验手段对控制系统进行验证。动模试验平台和半实物仿真平台由于体积庞大、造价高昂的缺点，制约了其在工程中的应用。基于可编程逻辑软件搭建了包含分布式电源、负荷和控制器的微电网仿真系统。以某独立型微电网为例进行仿真试验，试验结果表明，基于该系统可开展分布式电源建模、系统控制策略设计、软件调试及仿真等多种形式的试验验证，测试并验证控制理论、控制策略，仿真验证后的控制逻辑可直接在控制器中动态加载运行。

基于纵横交叉算法-门控循环单元的日前电价预测模型

翟广松, 王鹏, 梁鹏勋, 谢智锋, 殷豪

2022, 44(11):  36-42.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.11.005

摘要 ( 138 )   HTML ( 3 )   PDF (1151KB) ( 94 )  

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新型电力系统下，新能源渗透率不断提高，电价出现特征数目增多、波动性大的问题，为了提高日前电价的预测精度，提出了一种基于纵横交叉算法（CSO）优化门控循环单元（GRU）的组合预测模型。首先利用互信息（MI）方法分析电价与特征之间的相关性，提取相关性较高的特征，同时利用变分模态分解（VMD）方法将电价序列分解为若干分量，然后将各分量分别叠加提取的特征送入GRU预测模型进行预测，并利用CSO优化模型的部分参数，避免模型陷入局部最优，最后将各分量预测结果叠加得到最终预测电价。选取北欧Nordpool电力市场运营数据进行试验，试验结果表明该方法相比于其他方法具有更高的预测精度。

响应用户有限理性需求的微电网优化策略

许志荣, 张高瑞

2022, 44(11):  43-49.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.11.006

摘要 ( 151 )   HTML ( 6 )   PDF (1795KB) ( 170 )  

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微电网可聚合配网侧电源、储能以及用户负荷等设备，以统一调度协调运行方式实现资源最大化利用。针对用户用电决策行为普遍是有限理性而非完全理性的问题，建立了基于用电转移量以及用电转移跨度的用户用电决策有限理性优化模型。利用降半Γ形隶属度函数解决微电网运行成本函数以及有限理性优化函数之间具有不同量纲以及优化关系模糊的问题。最后，提出了一种具备全局优化能力的GOJaya（Global Optimization Jaya）算法，避免了常规求解算法的前期搜索速度慢及后期搜索精度差的问题。算例结果表明，所提出的优化策略在微电网优化运行中有很好的适用性，在求解速度以及求解精度上GOJaya算法均优于Jaya算法和遗传算法。

用户侧可调资源分类与特性分析研究

郑庆荣, 陆颖杰, 向佳霓, 陈宇扬, 宫飞翔, 袁金斗, 吴英俊

2022, 44(11):  50-55.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.11.007

摘要 ( 208 )   HTML ( 6 )   PDF (933KB) ( 547 )  

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负荷快速增长对电力系统稳定性提出了巨大挑战，传统的供给侧调控能力已经逐渐乏力，因此，需求响应作为缓解电力尖峰时期供需不平衡的重要手段日益受到人们的重视。需求响应通过调整需求侧可调负荷的使用，减少负荷高峰期的部分负荷容量，从而提高电网的稳定性，因此，研究负荷侧可调资源意义重大。在总结目前已有用户侧负荷分类研究的基础上，提出了从供用能属性的角度将负荷侧资源分类的方式，分析不同供用能属性的典型负荷及其特点，建立了各类属性负荷资源库，为需求响应的深入研究提供参考。

适用于环境-经济调度需求的火电机组碳排放特性模型

吴俊达, 赵毅, 孙文瑶

2022, 44(11):  56-62.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.11.008

摘要 ( 151 )   HTML ( 3 )   PDF (4254KB) ( 207 )  

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在节能减排的大背景下，建立适用于电力系统环境-经济调度需求的火电机组CO₂排放特性模型，对我国实现“双碳”目标具有重要意义。总结了近年来我国火电机组发电量及占比，深入研究了机组容量、机组负荷率与CO₂排放强度的关系，讨论了不同容量机组在不同负荷率下的CO₂排放强度，基于最小二乘法建立了针对当前主流火电机组的负荷-碳排放特性模型，并通过双目标模糊优化算法确定满意度指标，将双目标问题转化为单目标问题进行求解。9台机组24 h运行算例表明，负荷-碳排放特性模型可以更好地兼顾煤耗及碳排放，在电力系统环境-经济调度中具有良好的实用性和可靠性。

综合能源系统优化运行与控制

考虑经济效益目标的源网荷储综合能源系统动态最优能流优化研究

杨梅, 周喜超, 魏强, 梁大伟, 吴茂乾

2022, 44(11):  63-69.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.11.009

摘要 ( 166 )   HTML ( 3 )   PDF (1134KB) ( 103 )  

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随着新能源大规模接入，电力系统将呈现显著的“双侧随机性”和“双峰双高”的“三双”特征。为保证电力系统安全稳定高效运行，必须加速推进源网荷储一体化和多能互补发展，通过综合能源系统（IES）建设，保障大规模新能源顺利消纳。在综合能源框架下，各能源子系统间的能量交互更加频繁，为获得源网荷储各环节的交互特性、响应时间尺度及调节速率等信息，着眼于综合能源系统动态最优能流分析，以经济、高效为目标分析源网荷储动态最优潮流特性。首先，分别建立了IES中电力网络、天然气网络和热力系统的数学模型；在此基础上，以源网储侧经济成本最低、效率最高为目标，构建了考虑源网荷储互动的多能流系统的整体动态分析模型；最后，基于包含1个6节点的电力系统和1个6节点的供热系统的综合能源系统，分析了多能流系统的动态响应和调控特性，验证了所提出模型的正确性和有效性。

考虑风电不确定性的数据中心平抑风电功率波动的调度方法

赵建立, 向佳霓, 王隗东, 陈珂, 陈进举正, 吴英俊

2022, 44(11):  70-78.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.11.010

摘要 ( 138 )   HTML ( 3 )   PDF (1536KB) ( 105 )  

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“双碳”目标下构建以新能源为主体的新型电力系统，致使风光等波动性电源大量并网。针对风电并网时功率波动过大而威胁电力系统安全稳定的问题，在考虑风电预测不确定性的前提下，提出一种基于数据中心可延时计算任务的风电功率波动平抑模型。模型分为2个阶段，第1阶段根据某一预测的风电出力，在达到平抑目的的前提下使数据中心负荷曲线尽量平滑。第2阶段则是使调度方案在最恶劣的风电情景下仍能满足平抑要求。算例结果表明，提出的模型能对最恶劣的风电出力场景进行平抑，与不考虑不确定性的平抑方法相比，具有更高的可靠性。

多能互补系统经济运行方法研究

张会福

2022, 44(11):  79-86.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2022.11.011

摘要 ( 170 )   HTML ( 3 )   PDF (1556KB) ( 168 )  

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为实现“双碳”目标，采用多种能源协同调度的方式可以提高能源利用率。由于不同能源系统的差异性，能源系统供能端往往都是单独规划、单独设计、独立运行。构建了一套包含水冷空调系统、空气源热泵热水系统、光伏系统、风力发电系统、储能（冷、热、电）系统的多能互补仿真计算方法，将供能端的能源系统耦合起来，用于实际项目的设计优化与运行阶段的优化调度。在实际项目应用中，以综合经济指标最低为唯一目标函数下，计算得到在典型工况下各能源系统的最优出力规划：项目在增加电储能系统的容量，减小水冷空调系统、空气源热泵热水系统、水蓄冷系统和水箱储热系统装机，不安装光伏系统和风力发电系统的条件下，综合成本可降低18%。该多能互补仿真计算方法对相关项目的设计和运行具有一定的指导意义。