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2019年  第36卷  第1期

电力市场
挂牌交易模式下考虑合约和日前收益的风电商灵活合约制定策略
陈梅森, 刘文彬, 王良缘, 王颖帆, 江岳文
2019, 36(1): 1-7.
摘要:
我国风电发展迅速,随着风电并网规模的增大,越来越多的风电商将作为市场主体参与到电力市场中。在合约市场中,风电商可以通过卖方灵活合约规避风电长期功率预测误差和日前市场电价波动的风险。本文在挂牌交易模式下,根据无套利灵活合约定价方法并给予买方一定激励来确定风电商在卖方灵活合约中的收益,并根据日前市场价格的概率分布得到日前市场的综合收益,风电商以合约收益和日前市场综合收益最大为目标,提出最优的卖方灵活合约。最后通过具体算例分析了各因素对风电商提出的最优的卖方灵活合约的影响,算例结果说明风电商可以根据风险承受能力和让利水平提出最优的卖方灵活合约。
计及外部性转移机制的绿色证书交易制度效益研究
田雪沁, 吴静, 张予燮, 王新雷, 谭忠富, 杨佳澄
2019, 36(1): 8-13.
摘要:
绿色证书交易机制是将火电外部性成本转移至对可再生能源发电正外部性补偿的有效途径。为控制燃煤发电带来的污染物影响,我国设立污染物排放费用的征收标准,对于排污企业进行费用征收。本文联合排污费征收、绿色证书交易机制,并考虑可再生能源发展基金运行产生的财政缺口,进行了外部性转移机制设计。在引入排污费机制,并将排污费缴纳作为燃煤企业核发绿色证书的标准后,可以实现可再生能源发展基金资金缺口的有效填补。论文以华北某地区的机组运营数据为依据形成算例,通过经济、环境效益两方面的分析,证实了所设计机制的有效性。
低碳形势下基于区块链技术的含微电网电力市场交易出清模型
王辉, 廖昆, 陈波波, 金彬斌
2019, 36(1): 14-21.
摘要:
随着电力市场改革的推进和微电网的发展,未来会有越来越多的市场成员包括微电网参与到电力市场中,电力交易更加频繁,市场的管理难度随之增大。针对目前电力交易中心存在的缺陷,引入区块链技术可实现电力市场的去中心化管理,保证交易的安全、高效。首先基于现阶段区块链技术的发展现状,分析了区块链技术实际应用于含微电网电力市场的可行性;鉴于微电网的环保价值,提出了一种考虑低碳效益的新型交易出清模型。最后对所提出的模型进行算例分析,通过与传统出清模型对比,验证了低碳交易出清模型的有效性,并具体阐述了区块链的应用流程。
售电侧市场化改革分析与预测指标体系
刘卫东, 余德钊, 裘华东, 胡若云, 刘周斌, 张利军, 徐晨博, 丁一
2019, 36(1): 22-28.
摘要:
针对当前的电力市场化改革,本文建立了一套评价售电侧市场化改革进展以及发展趋势的指标体系。首先基于当前售电侧市场化改革的目标和方向,分析改革后售电侧的新形态,提出从市场机制、市场开放程度、服务多样性、用户满意度等4个方面衡量售电市场改革进展的思路。同时,利用主成分分析法,分析各评价指标的权重,从而对不同地区售电侧市场化改革的进程进行综合评价,以回答某地区“改革处于哪个阶段”的问题。最后,基于所处阶段、在各指标项的得分,结合各指标权重,可以对某一地区“下一步如何改革”做出回答,指导该地区改革更有针对性地进行。
利用区块链技术的配电侧分布式微电能交易初探
吉斌, 谭建成
2019, 36(1): 29-36.
摘要:
为实现分布式微电能的智能化交易,文章从区块链技术的结构、特点以及应用出发,分析布鲁克林案例在电能产消者之间进行电能交易的一般流程;提出应用区块链技术的电能产消者之间电能交易的信息和物理流程并在区块链私有链上建立了三节点模拟了电能交易的信息匹配、认证和价值转移;对区块链技术在微电能交易中存在的问题和优势进行了分析和总结。
分布式资源并网控制技术
带混合储能的光伏并网系统功率协调控制策略研究
杨少帅, 罗萍萍
2019, 36(1): 37-44.
摘要:
针对光伏发电系统功率输出随机性强、波动性大等问题,本文提出了一种光伏超级电容蓄电池电解槽混合发电系统功率协调控制策略。分析并建立了光伏、超级电容、蓄电池及电解槽的数学模型,构建了一种将系统各单元通过变换器汇集于直流母线的混合系统结构。该控制策略将超级电容和蓄电池两者的荷电状态SOC(State of Charge )均考虑在内,通过对不同工况下系统各单元出力的协调控制,在实现直流微电网有功功率平衡的前提下,达到维持直流母线电压稳定和平抑系统并网功率的目的,提高了光伏利用率。利用PSCAD/EMTDC软件进行建模与仿真分析,验证了本文所提控制策略的有效性。
基于虚拟同步机的微电网频率稳定控制研究
霍现旭, 黄鑫, 汪可友, 严晶晶, 徐科, 姚程, 陈培育
2019, 36(1): 45-52.
摘要:
大量电力电子设备接入下的微电网,由于缺少必要的惯性储备,将加剧系统因故障扰动、孤网运行等带来的频率不稳定问题。为解决该问题,可模拟传统同步机的运行特性,在逆变器控制中加入惯性和阻尼环节。根据上述思想,本文基于传统同步机摇摆方程,建立了虚拟同步机控制模型,分析了该控制策略下系统的动态特性,重点研究了不同阻尼系数下的虚拟同步控制器对系统频率稳定性的影响,并根据控制需求,提出了变阻尼系数控制的方法。通过Simulink仿真和硬件在环实验,验证了所提方法的正确性和可行性;最后,对比了传统PQ控制及下垂控制下系统的频率稳定性,显示了该控制方法的优越性。
智能配用电运行与规划
计及微电源调节死区的孤岛微电网概率潮流计算
杨家豪
2019, 36(1): 53-60.
摘要:
孤岛微电网由于缺乏主网支撑,在电源及负荷具有不确定性的情况下,其频率与电压易出现波动。概率潮流计算是用于分析系统运行状态不确定性的有效工具,本文提出一种计及微电源调节死区的孤岛微电网概率潮流计算方法,体现了微电源调节死区对微电网运行状态的影响,提出了计及调节死区的潮流求解步骤,并基于拉丁超立方采样方法计算孤岛微电网的概率潮流。算例结果表明,本文方法能够反映微电源的调节死区对潮流的影响情况,同时具有较为满意的精度与计算速度,可应用于在线分析。
考虑系统与用户双侧协同的区域多能源系统运行优化
魏纯晓, 陈晔, 王燕敏, 刘宗歧, 李月乔, 华科, 崔怀宇, 王君莹
2019, 36(1): 61-70.
摘要:
区域综合能源系统(IMES)中设备类型日益丰富使多种能源交互过程复杂,也对运行优化提出了更高要求。本文以区域能源运营商为主体,在系统侧和用户侧同时利用了IMES的多能互补特性,建立了双侧协同运行优化模型。IMES根据实时能源价格以及用户负荷需求曲线进行日前优化,系统侧在优化供能设备出力的基础上,提出通过调节能源转换设备的分配因子来提高系统中多种能源需求的匹配度;并在用户侧的综合能源需求响应中加入用能替代来提升用户侧可响应容量。最后,利用粒子群算法求解模型,并通过算例验证,计及用能替代的系统与用户协同优化实现了内部供能设备的高效运行,有效降低了运营商的用能成本,增加了收益。
考虑V2G模式的电动汽车充电站规划
张鑫钰, 强伟, 文晓龙, 李宏仲
2019, 36(1): 71-78.
摘要:
考虑到V2G模式和电动汽车充电站规划之间的联系,在分时电价机制的基础上,分析了电动汽车用户的充放电行为,并建立了电动汽车充电站的充电收益、放电成本和固有成本模型,同时以电动汽车充电站年总收益最大为目标函数。针对充电站候选站址的选择问题提出了包含环境条件、社会条件和政策因素等在内的外在选择条件。同时在Voronoi图的基础上结合路网交通流量对电动汽车充电站的容量进行确定。通过离散二进制粒子群算法实现了考虑V2G模式的电动汽车充电站的规划。最后,算例分析验证了规划模型的合理性和有效性。
电能质量
基于能量指标的电压暂降严重程度评估方法研究
吕金炳, 卢文清, 刘创华, 刘莹, 胡晓辉, 徐永海
2019, 36(1): 79-87.
摘要:
能量指标是电压暂降问题的重要指标,基于此本文分别建立系统侧和设备侧电压暂降严重程度分级评估参考基准,直观地展现系统供电电能质量的优劣和设备对电压暂降的响应情况。其中,系统侧电压暂降严重程度分级评估基准以484次实测电压暂降事件的能量指标值作为样本数据,然后利用最大熵原理建立系统最合理的能量指标值分布,分别求取分位值P95、P75、P50和P25作为分级评估基准值;设备侧电压暂降严重程度分级评估基准基于能量指标建立综合负荷的故障率模型,分别求取分位值P95、P75、P50和P25划分基准等级。在此基础上,提出基于能量指标的综合严重程度指标,该指标综合考虑系统侧的暂降事件严重性和设备侧的不正常运行程度,二者分别通过能量指标和设备故障隶属函数反映,可用于实际暂降事件的综合评估。
电压暂降对变频调速永磁同步电机运行性能的影响研究
汪坤, 李晨懿, 卢文清, 徐永海
2019, 36(1): 88-94.
摘要:
永磁同步电机(PMSM)作为可调速电机的一种,对电压暂降十分敏感,尤其当驱动过程对电机转速和转矩要求严格的时候。本文简要论述了变频调速永磁同步电机的基本原理,分析了电压暂降对变频调速永磁同步电机的影响机理,并利用MATLAB/Simulink搭建了仿真模型进行验证;制定了实验研究方案,选取3种品牌变频器作为PMSM的驱动设备,考察不同变频器驱动下电机转速和定子电流的变化情况。结果表明,电压暂降会造成变频调速永磁同步电机短时间内失去同步速,并使得定子电流经历类似转速变化的过程;不同变频器驱动对电机运行性能的影响差异十分明显,电机转速下降最大值可达30%额定转速以上,对电机运行的稳定性带来极大挑战。