高比例可再生能源電力系統優化運行

“智慧電網技術與裝備叢書”序
序一
序二
前言

第1章　緒論　1
1.1　可再生能源及輸配電系統發展現狀　1
1.1.1　國內外可再生能源開發和利用現狀　1
1.1.2　國內外輸電系統發展現狀　5
1.1.3　國內外配電系統發展現狀　8
1.2　高比例可再生能源電力系統運行特徵與挑戰　10
1.2.1　高比例可再生能源電力系統典型運行特徵　10
1.2.2　高比例可再生能源電力系統運行面臨的問題與挑戰　11
1.3　高比例可再生能源電力系統優化運行關鍵技術及本書章節安排　13
1.3.1　關鍵技術　13
1.3.2　本書章節安排　16
參考文獻　16

第2章　可再生能源發電運行特性建模及場景構建　18
2.1　引言　18
2.2　可再生能源典型出力特性　18
2.2.1　風電典型出力曲線　19
2.2.2　光伏典型出力曲線　23
2.3　可再生能源發電耦合特性建模　28
2.3.1　場站級可再生能源的時空相關性　28
2.3.2　基於Copula方法的耦合特性模型　30
2.3.3　出力功率概率分佈模型擬合算例　32
2.4　可再生能源發電典型場景構建　37
2.4.1　靜態場景生成方法　37
2.4.2　動態場景生成方法　40
2.5　本章小結　43
參考文獻　43

第3章　高比例可再生能源電力系統態勢感知　46
3.1　引言　46
3.2　高比例可再生能源電力系統運行即時狀態感知　47
3.2.1　高比例可再生能源電力系統運行態勢指標體系　47
3.2.2　高比例可再生能源電力系統的即時運行狀態綜合評估　55
3.2.3　高比例可再生能源電力系統的運行異常事件監測　59
3.2.4　算例分析　61
3.3　高比例可再生能源電力系統運行態勢風險評估　65
3.3.1　可再生能源功率爬坡事件的定義與辨識　67
3.3.2　區域電力系統可再生能源功率概率預測模型　68
3.3.3　考慮可再生能源功率爬坡事件的運行風險評估方法　73
3.3.4　算例分析　76
3.4　本章小結　81
參考文獻　81

第4章　可再生能源場站並網主動控制與多源協調運行　83
4.1　引言　83
4.2　可再生能源場站並網主動控制方案　84
4.2.1　有功功率控制與頻率調節　84
4.2.2　無功功率控制與電壓調節　88
4.3　可再生能源場站並網主動控制典型案例　92
4.3.1　海上風電場經交流電纜送出系統的無功配置與協調控制　92
4.3.2　光伏電站參與大電網一次調頻的控制增益整定　102
4.4　含可再生能源場站的多源協調運行　115
4.4.1　可再生能源出力的時間相關性建模　115
4.4.2　多源協調運行的雙層優化模型及求解　119
4.4.3　算例分析　123
4.5　本章小結　128
參考文獻　128

第5章　含高滲透率分散式可再生能源的配電系統協同優化運行　132
5.1　引言　132
5.2　高滲透率分散式可再生能源接入的配電系統新特徵　132
5.3　高滲透率分散式可再生能源配電系統的協調優化運行模型與方法　134
5.3.1　有功優化　135
5.3.2　無功電壓優化　136
5.3.3　有功無功協調優化　140
5.4　支撐高滲透率分散式可再生能源配電系統優化運行的配電網路重構　144
5.4.1　靜態重構與動態重構　144
5.4.2　孤島運行與故障恢復　154
5.5　高滲透率有源配電系統協同運行中的源-網-荷分散式優化控制　166
5.5.1　基於多智慧體的主動配電系統分散式優化運行框架　167
5.5.2　主動配電系統的非理想遙測通信環境特徵　169
5.5.3　主動配電系統源-網-荷協調運行的分散式優化模型　170
5.5.4　非理想遙測通信環境下基於一致性演算法的分散式優化模型求解　172
5.6　本章小結　177
參考文獻　178

第6章　市場環境下含可再生能源配電系統的協同運行與博弈　179
6.1　引言　179
6.2　市場環境下含可再生能源配電系統的協同運行　179
6.2.1　市場環境下含可再生能源配電系統的協同運行模型　180
6.2.2　市場環境下含可再生能源配電系統的協同運行機制　184
6.2.3　算例分析　188
6.3　市場環境下含可再生能源配電系統的多層級博弈　191
6.3.1　市場環境下售電公司-電力用戶間的雙層博弈　192
6.3.2　市場環境下發電商-售電公司間的雙層博弈　196
6.3.3　算例分析　202
6.4　本章小結　209
參考文獻　209

第7章　高比例可再生能源電力系統備用需求評估與優化　211
7.1　引言　211
7.2　電力系統備用需求的影響因素　211
7.2.1　電力系統的備用分類　211
7.2.2　高比例可再生能源對系統備用的影響　212
7.2.3　調度框架對跨區域備用優化的影響　213
7.3　備用需求的動態評估　217
7.3.1　源荷側不確定性的刻畫　217
7.3.2　備用需求動態評估模型　219
7.4　統一調度體系下的跨區域備用優化方法　225
7.4.1　跨區域功率備用協同優化模型　226
7.4.2　算例分析　228
7.5　基於多層級資訊交互的跨區域備用優化方法　234
7.5.1　區域內資訊集成方法　234
7.5.2　基於多層級資訊交互的多時間尺度跨區域備用優化模型　238
7.5.3　算例分析　243
7.6　本章小結　255
參考文獻　255

第8章　含大規模可再生能源的交直流電力系統協同優化運行　258
8.1　引言　258
8.2　大型交直流電力系統分散協調調度架構與演算法　259
8.2.1　電網區域分解方法　259
8.2.2　分散協調調度架構　260
8.2.3　分散協調調度演算法　261
8.3　考慮備用互濟的交流互聯系統協同調度方法　263
8.3.1　安全約束分散協調調度模型　263
8.3.2　不確定性約束轉化方法　269
8.3.3　算例分析　271
8.4　考慮直流傳輸功率優化的交直流互聯系統協同調度方法　275
8.4.1　交直流聯絡線運行特性模型　276
8.4.2　分散協調調度模型　278
8.4.3　改進的ATC分散式演算法　283
8.4.4　算例分析　285
8.4.5　演算法收斂性討論　291
8.5　本章小結　291
參考文獻　292

第9章　高比例可再生能源接入的輸配電網協同優化　296
9.1　引言　296
9.2　多層級協調的輸配協同調度框架　298
9.3　多層級協調的輸配協同優化模型　300
9.3.1　多層級電網模型解耦　300
9.3.2　局部優化層優化模型　303
9.3.3　配電網調度層優化模型　304
9.3.4　輸電網調度層優化模型　306
9.4　多層級協調的輸配協同優化求解　310
9.5　算例分析　311
9.5.1　T6D1算例系統　311
9.5.2　T24D33/T118D33算例系統　317
9.6　本章小結　319
參考文獻　320