文章解读与仿真程序复现思路——电网技术EI\CSCD\北大核心《考虑系统一次频率响应特性的新型电力系统源网荷储协调鲁棒规划》

news2024/12/24 20:24:27

这篇文章的标题涉及到新型电力系统的源(发电源)、网(电网)、荷(负荷,即用电需求)以及储(储能系统)的协调鲁棒规划,其中考虑了系统的一次频率响应特性。

让我们分解这个标题:

  1. 新型电力系统: 文章关注的是一种新型的电力系统,这可能意味着采用了新的技术、架构或策略来满足电力需求。

  2. 源网荷储协调: 文章讨论了发电源(源)、电网(网)、负荷(荷)以及储能系统(储)之间的协调。这可能包括优化发电源的运行、电网的管理、负荷的分配以及储能系统的调度,以实现系统整体的高效性和可靠性。

  3. 鲁棒规划: 鲁棒性是指系统对于不确定性和变化的适应能力。因此,鲁棒规划涉及到在面对各种不确定性和变化时,系统能够保持高效运行的策略和方法。

  4. 考虑系统一次频率响应特性: 文章在协调规划中考虑了系统的一次频率响应特性。一次频率响应通常与系统惯性、发电机的动力学特性以及负荷的瞬时变化等相关。这表明文章不仅关注系统的静态性能,还考虑了系统在瞬时或频率响应方面的特性。

综合起来,这篇文章的核心内容可能是关于如何通过一种新型电力系统的协调规划,在考虑系统的一次频率响应特性的同时,提高系统的鲁棒性,以更有效地满足电力需求并应对各种不确定性和变化。

摘要:新能源在电力系统中占比逐步提升,且新能源的不确定性给系统安全稳定运行带来挑战,并且构建源网荷储协调发展的灵活电力平衡体系是新型电力系统的重要内核。为此,提出考虑系统一次频率响应特性的新型电力系统源网荷储协调鲁棒规划模型。首先,提出以最小化设备投建成本、运行成本和电量不平衡惩罚成本的和为目标函数;其次,考虑需求响应和储能来缓解风光电站的出力波动,建立需求响应和储能装置的运行约束,形成电力系统源网荷储协调规划模型;进一步采用鲁棒优化方法处理风光出力的不确定性,并对系统一次频率响应特性进行建模,结合频率变化率和频率最低点等频率稳定相关约束,来初步保证不确定场景下系统运行的频率稳定,将模型转化为混合整数线性规划问题,并通过列约束生成法(column-and-constraint generation method,CCG)进行求解;最后,通过算例分析验证所提鲁棒规划方法的有效性。

这段摘要讨论了新能源在电力系统中所占比例逐步增加,新能源的不确定性给系统的安全稳定运行带来挑战,并提出了解决这些挑战的方法和技术。

  1. 新能源增加和不确定性挑战: 摘要指出新能源在电力系统中所占比例逐步提高,这可能指的是可再生能源(如风能、太阳能等)在总发电量中所占的比例正在增加。然而,这些可再生能源的波动性和不确定性会给电力系统的安全稳定运行带来挑战,因为其输出受天气和其他环境因素的影响而变化不确定。

  2. 构建灵活电力平衡体系的重要性: 文中指出,构建源(发电源)、网(电网)、荷(负荷)、储(储能系统)之间协调发展的灵活电力平衡体系是新型电力系统的重要内核。这意味着需要一种能够协调管理不同能源供应、电力需求和储能系统的方法,以确保系统运行平稳、高效、可靠。

  3. 提出的解决方案: 为了应对这些挑战,摘要提出了一种新型的电力系统规划模型。这个模型首先将最小化设备投建成本、运行成本和电量不平衡惩罚成本的总和作为目标函数。其次,考虑了需求响应和储能系统,用以平衡风光电站等可再生能源的出力波动,并建立了相应的运行约束。此外,采用了鲁棒优化方法来处理风光能源出力的不确定性,并对系统的一次频率响应特性进行了建模,以确保在不确定情景下系统频率的稳定。这将模型转化为混合整数线性规划问题,并采用列约束生成法来求解这个问题。

  4. 验证方法有效性: 最后,通过算例分析验证了提出的鲁棒规划方法的有效性,这意味着这种方法在一定程度上能够解决电力系统面临的不确定性和稳定性问题。

总体来说,这段摘要描述了新能源增加对电力系统带来的挑战,以及提出的一种新型电力系统规划模型,该模型旨在应对新能源不确定性、实现源网荷储协调,并通过鲁棒规划方法确保系统的稳定运行。

关键词:新型电力系统 源网荷廬鲁棒规址-次频率响应新能源

这些关键词涵盖了电力系统中一些重要的概念和技术方面:

  1. 新型电力系统: 指的是基于新技术、新能源以及新型能源管理和分配方法构建的电力系统。这种系统可能包括更多的可再生能源、智能化的网格管理、更高效的能源储存和供应管理等方面的创新。

  2. 源网荷储协调: 涉及到电力系统中的四个主要部分:源(发电源)、网(电网)、荷(负荷,即能源消耗者)、储(储能系统)。协调这些要素之间的关系,以实现电力系统的平衡、高效和可靠运行。

  3. 鲁棒规划: 指的是在面对不确定性或变化时仍能保持稳定性和高效性的规划方法。在电力系统中,这可能意味着考虑到新能源不确定性(如风能或太阳能的波动性),制定能够应对这种不确定性的系统规划方案。

  4. 一次频率响应: 指的是电力系统对于频率变化的响应速度和能力。电力系统的频率是其稳定运行的关键指标之一,一次频率响应能力强表示系统能够快速调整以维持稳定的频率。

  5. 新能源: 指的是相对传统化石能源而言的新型能源,例如风能、太阳能、水能等可再生能源,它们通常具有环保、可再生等特点,但也可能具有波动性和不确定性。

这些关键词的整合可能指向针对新型电力系统中新能源不确定性的挑战,提出了鲁棒规划方法来协调源、网、荷、储之间的关系,尤其关注了一次频率响应方面,以确保电力系统在新能源波动性影响下的稳定性和可靠性。

仿真算例:本文算例选用修改后的 IEEE 24 节点系统[33]对提出的源网荷储协调鲁棒规划模型进行验证和分析。修改后的 IEEE 24 节点系统包括 38 条已有线路、26 台已有火电机组、17 个电力负荷、3 座风电场和 2 个光伏电站,具体结构见附录 B 中图 B3。风电场分别接在节点 1、2、22 上,光伏电站分别接在节点 16、22 上。直流联络线送端连接节点 22。另外,还考虑 18 台候选火电机组、16 条候选线路和 17 组候选需求响应装置、6 个候选储能装置。设定规划扩建周期为 5 年,第一年的电力负荷,风力发电和光伏发电最大值分别为 2850、800 和550MW,每年的增长率分别为 3%、8%和 9%。设置直流外送功率最小值和最大值分别为 100MW 和500MW,日输送功率达到 6000MWh。电力系统的有功负荷和风电场、光伏电站在第一年典型日内预测功率变化曲线见录 B 中图 B4。负荷不平衡的成本系数设置为 106 元/MWh,弃风、弃光的惩罚成本系数设置为 1000 元/MWh。贴现率设置为 0.05。违反安全规定最大值设定为0.01MWh。


仿真程序复现思路:

首先,根据文章描述,仿真选用了修改后的 IEEE 24 节点系统进行验证和分析。这个系统包括了已有线路、火电机组、电力负荷、风电场、光伏电站以及其他候选元素。为了更详细地说明仿真程序的编程部分,我们可以采用一种伪代码的方式,表示主要的仿真步骤和计算过程。

# 导入必要的库
import numpy as np
import pandas as pd
from scipy.optimize import minimize

# 定义系统参数
nodes = 24
existing_lines = 38
existing_generators = 26
existing_loads = 17
wind_farms = 3
solar_farms = 2
existing_line_capacity = np.array(...)  # 定义已有线路的容量
existing_generator_capacity = np.array(...)  # 定义已有火电机组的容量
existing_load_demand = np.array(...)  # 定义已有电力负荷需求
wind_capacity = np.array(...)  # 定义风电场容量
solar_capacity = np.array(...)  # 定义光伏电站容量
dc_line_capacity = np.array(...)  # 定义直流联络线容量
candidate_generators = 18
candidate_lines = 16
candidate_demand_response_units = 17
candidate_energy_storage_units = 6
planning_period = 5
load_growth_rate = 0.03
wind_growth_rate = 0.08
solar_growth_rate = 0.09
dc_min_power = 100
dc_max_power = 500
dc_max_daily_energy = 6000

# 定义仿真参数
simulation_years = 5
discount_rate = 0.05
imbalance_cost_coefficient = 106
penalty_cost_coefficient = 1000
max_violation = 0.01

# 生成负荷和可再生能源的时间序列数据(示例数据,具体数据根据实际需求生成)
load_profile = generate_load_profile(...)
wind_power_profile = generate_renewable_profile(...)
solar_power_profile = generate_renewable_profile(...)

# 定义优化问题的目标函数
def objective_function(x):
    # x 是优化变量,表示各种扩建和调度决策
    # 在这里编写目标函数的计算过程
    ...

# 定义优化问题的约束条件
constraints = ({'type': 'eq', 'fun': constraint_function1},
               {'type': 'eq', 'fun': constraint_function2},
               # 添加其他约束条件
               )

# 执行优化
initial_guess = np.zeros(...)  # 初始猜测
result = minimize(objective_function, initial_guess, constraints=constraints)

# 输出结果
print("Optimal solution:")
print(result.x)

# 在这里可以根据仿真结果进行进一步的分析和可视化
...

上述代码只是一个简化的伪代码示例,实际情况中需要根据具体问题和数据结构进行更详细和精确的编程。在实际实现中,可能需要使用专业的数学优化库(如SciPy)来求解优化问题,同时需要注意处理不同元素之间的耦合关系和约束条件。具体的仿真程序的编写需要根据具体的问题和数据结构进行更详细的设计。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1251300.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

软件设计师:计算机组成与体系结构之计算机基础知识

计算机基础知识 数据的表示 码制及进制转换 原码:将数值转成二进制反码:正数与原码完全相同;负数,除了符号位其他位取反补码:正数与原码完全相同;负数,在补码的基础上加1移码:补码…

CUDA编程二、C++和cuda混合编程的一些基础知识点

目录 一、C运行过程 1、C编译过程 2、代码运行示例 单文件 多文件 a、编译所有cpp文件,但是不链接 b、链接所有的.o文件 c、运行程序 CMake编译 代码 使用方法 编译过程 代码运行 二、C和cuda混合编程 cuda 单文件 cuda和C多文件 手动分步编译 C…

TDA笔记:夏克林老师,南洋理工大学

TDA比传统的统计方法有优势:benchmark中展现了这种优势 laplacian矩阵 多种单纯复形构造方式,可以构造出不同表征 二部图:Dowker complex Tor algebra可以用到多大数据 目前较新

python教程:正常shell与反弹shell

嗨喽,大家好呀~这里是爱看美女的茜茜呐 正常shell需要先在攻击端开机情况下开启程序,然后攻击端运行程序,才能连接 反弹shell,攻击端是服务端,被攻击端是客户端 正常shell,攻击端是客户端,被攻击端是服务端 反弹shell,先启用服务端,再启用客户端 反弹shell的好处…

OPPO VOOC快充原理

1 USB 3.0标准A插头 USB 3.0连接器是基于USB 2.0改进而来的,这个设计给USB 3.0连接器带来了一些潜在风险,如果USB 3.0设备插入主机的速度太慢,3.0的针脚还没来得及被识别到,就会被主机判定成USB 2.0的设备。 Figure 1-1 USB 3.0标…

【C++】构造函数和析构函数第四部分(深拷贝和浅拷贝)--- 2023.11.25

目录 什么是浅拷贝?浅拷贝的问题使用深拷贝解决浅拷贝问题结束语 什么是浅拷贝? 如果在一个类中没有人为定义拷贝函数,则系统会提供默认拷贝函数。那么在此默认拷贝函数中主要进行了简单的赋值操作,那这个简单的赋值操作我们一般…

教师编制缩减是为什么

老师们有没有注意到一个趋势?那就是教师编制正在逐步缩减。不知道你们发现没有,我最近在研究教育领域的新闻,发现这两年教师编制缩减的消息越来越多。这是为什么呢?今天就来跟大家聊一聊。 原因一:资金压力 第一个原因…

HarmonyOS应用开发实战—登录页面【ArkTS】

文章目录 本页面实战效果预览图一.HarmonyOS应用开发1.1HarmonyOS 详解1.2 ArkTS详解二.HarmonyOS应用开发实战—登录页面【ArkTS】2.1 ArkTS页面源码2.2 代码解析2.3 心得本页面实战效果预览图 一.HarmonyOS应用开发 1.1HarmonyOS 详解 HarmonyOS(鸿蒙操作系统)是华为公司…

SD卡选型参考

文档版本日期类型REV1.02023.11.25新建 SD卡对于大家来说,应该很熟悉了,都是我们在各类电子设备中经常使用的。不过大家在购买SD卡的时候都会关注哪些参数呢?可能大部分使用者,甚至包括我在内也只是会关注下容量,当然是…

案例-某验四代滑块反爬逆向研究一

系列文章目录 第一部分 案例-某验四代滑块反爬逆向研究一 文章目录 系列文章目录前言一、分析流程二、定位 w 值生成位置三、device_id 值的定位生成四、pow_msg 值 和 pow_sign 值的生成总结 前言 本文章中所有内容仅供学习交流使用,不用于其他任何目的&#xff…

性能优化中使用Profiler进行内存泄露的排查及解决方式

文章目录 一、前言二、内存泄露的排查方式三、参考链接 一、前言 对于常规意义上的线程使用要及时关闭,数据库用完要及时关闭,数据用完要及时清空等等这里不再赘述,但是在开发中总会有不熟悉的api,开发进度过快,开发人…

2022年09月 Scratch(三级)真题解析#中国电子学会#全国青少年软件编程等级考试

Scratch等级考试(1~4级)全部真题・点这里 一、单选题(共25题,每题2分,共50分) 第1题 运行下列程序后,结果为120的是? A: B: C: D: 答案:C 本题考察阶乘知识,12345的结果为120. <

redis持久化:RDB:和AOF

目录 RDB 持久化 1、修改配置文件&#xff1a;redis.conf 2、RDB模式自动触发保存快照 3、RDB模式手动触发保存快照 4、RDB的优缺点 AOF持久化 1、AOF持久化工作流程 2、修改配置文件开启AOF 3、AOF优缺点 4、AOF的重写机制原理 RDBAOF混合模式 redis持久化有两种方…

(2023码蹄杯)省赛(初赛)第三场真题(原题)(题解+AC代码)

题目1&#xff1a;MC0227堆煤球 码题集OJ-堆煤球 (matiji.net) 思路&#xff1a; 1.i从l枚举到r,i是8的倍数就跳过&#xff0c;i不是8的倍数就用等差数列求和公式i(1i)/2,最后累加到答案中即可 AC_Code:C #include<bits/stdc.h> using namespace std;int main( ) {in…

name 属性:提高 Vue 应用可维护性的关键

&#x1f90d; 前端开发工程师&#xff08;主业&#xff09;、技术博主&#xff08;副业&#xff09;、已过CET6 &#x1f368; 阿珊和她的猫_CSDN个人主页 &#x1f560; 牛客高级专题作者、在牛客打造高质量专栏《前端面试必备》 &#x1f35a; 蓝桥云课签约作者、已在蓝桥云…

基于springboot实现乒乓球预约管理系统项目【项目源码】

基于springboot实现乒乓球预约管理系统演示 系统的开发环境 浏览器&#xff1a;IE 8.1&#xff08;推荐6.0以上&#xff09; 开发使用语言&#xff1a;JAVA JDK版本&#xff1a;JDK_8 数据库管理系统软件&#xff1a;Mysql 运行平台&#xff1a;Windows 7 运行环境&#…

【微服务专题】SpringBoot自动配置简单源码解析

目录 前言阅读对象阅读导航前置知识什么是自动配置0.1 基本概念0.2 SpringBoot中的【约定大于配置】0.3 从SpringMVC看【约定大于配置】0.4 从Redis看【约定大于配置】0.5 小结 笔记正文一、EnableAutoConfiguration源码解析二、SpringBoot常用条件注解源码解析2.1 自定义条件注…

性能测试【一】:Jmeter的常用操作

性能测试【一】&#xff1a;Jmeter的常用操作 一、使用命令行方式运行Jmeter1、为什么2、怎么用3、示例4、结果文件 二、生成动态报告1、准备2、命令3、报告示例4、报告释义 三、使用问题汇总 推荐使用命令行运行&#xff0c;GUI方式会经常卡死&#xff0c;尤其跑稳定性 一、使…

《使用Python将Excel数据批量写入MongoDB数据库》

在数据分析及处理过程中&#xff0c;我们经常需要将数据写入数据库。而MongoDB作为一种NoSQL数据库&#xff0c;其具有强大的可扩展性、高性能以及支持复杂查询等特性&#xff0c;广泛用于大规模数据存储和分析。在这篇文章中&#xff0c;我们将使用Python编写一个将Excel数据批…

机器学习-线性回归

线性模型是一类用于建模输入特征与输出之间线性关系的统计模型。这类模型的基本形式可以表示为&#xff1a; 其中&#xff1a; 是模型的输出&#xff08;目标变量&#xff09;。 是截距&#xff08;常数项&#xff0c;表示在所有输入特征都为零时的输出值&#xff09;。 是权重…