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高比例可再生能源电力系统优化运行
作者：姚良忠等
出版社：科学出版社
出版时间：2022-07-01
ISBN：9787030691323
定价：¥116.00
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内容简介
《高比例可再生能源电力系统优化运行=Optimized Operation of PowerSystems with High Proportional Renewable Energy》主要介绍高比例可再生能源电力系统协同优化运行方法。《高比例可再生能源电力系统优化运行=Optimized Operation of PowerSystems with High Proportional Renewable Energy》内容大体上可以分为五部分：高比例可再生能源电力系统运行的相关问题与挑战（第1章）；高比例可再生能源电力系统的场景构建、态势感知、协调控制（第2～4章）；高比例可再生能源配电系统优化运行（第5、6章）；高比例可再生能源输电系统优化运行（第7、8章）；高比例可再生能源输电与配电系统协同优化运行（第9章）。
作者简介
暂缺《高比例可再生能源电力系统优化运行》作者简介
目录
目录
“智能电网技术与装备丛书”序
序一
序二
前言
第1章 绪论 1
1.1 可再生能源及输配电系统发展现状 1
1.1.1 国内外可再生能源开发和利用现状 1
1.1.2 国内外输电系统发展现状 5
1.1.3 国内外配电系统发展现状 8
1.2 高比例可再生能源电力系统运行特征与挑战 10
1.2.1 高比例可再生能源电力系统典型运行特征 10
1.2.2 高比例可再生能源电力系统运行面临的问题与挑战 11
1.3 高比例可再生能源电力系统优化运行关键技术及本书章节安排 13
1.3.1 关键技术 13
1.3.2 本书章节安排 16
参考文献 16
第2章 可再生能源发电运行特性建模及场景构建 18
2.1 引言 18
2.2 可再生能源典型出力特性 18
2.2.1 风电典型出力曲线 19
2.2.2 光伏典型出力曲线 23
2.3 可再生能源发电耦合特性建模 28
2.3.1 场站级可再生能源的时空相关性 28
2.3.2 基于Copula方法的耦合特性模型 30
2.3.3 出力功率概率分布模型拟合算例 32
2.4 可再生能源发电典型场景构建 37
2.4.1 静态场景生成方法 37
2.4.2 动态场景生成方法 40
2.5 本章小结 43
参考文献 43
第3章 高比例可再生能源电力系统态势感知 46
3.1 引言 46
3.2 高比例可再生能源电力系统运行实时状态感知 47
3.2.1 高比例可再生能源电力系统运行态势指标体系 47
3.2.2 高比例可再生能源电力系统的实时运行状态综合评估 55
3.2.3 高比例可再生能源电力系统的运行异常事件监测 59
3.2.4 算例分析 61
3.3 高比例可再生能源电力系统运行态势风险评估 65
3.3.1 可再生能源功率爬坡事件的定义与辨识 67
3.3.2 区域电力系统可再生能源功率概率预测模型 68
3.3.3 考虑可再生能源功率爬坡事件的运行风险评估方法 73
3.3.4 算例分析 76
3.4 本章小结 81
参考文献 81
第4章 可再生能源场站并网主动控制与多源协调运行 83
4.1 引言 83
4.2 可再生能源场站并网主动控制方案 84
4.2.1 有功功率控制与频率调节 84
4.2.2 无功功率控制与电压调节 88
4.3 可再生能源场站并网主动控制典型案例 92
4.3.1 海上风电场经交流电缆送出系统的无功配置与协调控制 92
4.3.2 光伏电站参与大电网一次调频的控制增益整定 102
4.4 含可再生能源场站的多源协调运行 115
4.4.1 可再生能源出力的时间相关性建模 115
4.4.2 多源协调运行的双层优化模型及求解 119
4.4.3 算例分析 123
4.5 本章小结 128
参考文献 128
第5章 含高渗透率分布式可再生能源的配电系统协同优化运行 132
5.1 引言 132
5.2 高渗透率分布式可再生能源接入的配电系统新特征 132
5.3 高渗透率分布式可再生能源配电系统的协调优化运行模型与方法 134
5.3.1 有功优化 135
5.3.2 无功电压优化 136
5.3.3 有功无功协调优化 140
5.4 支撑高渗透率分布式可再生能源配电系统优化运行的配电网络重构 144
5.4.1 静态重构与动态重构 144
5.4.2 孤岛运行与故障恢复 154
5.5 高渗透率有源配电系统协同运行中的源-网-荷分布式优化控制 166
5.5.1 基于多智能体的主动配电系统分布式优化运行框架 167
5.5.2 主动配电系统的非理想遥测通信环境特征 169
5.5.3 主动配电系统源-网-荷协调运行的分布式优化模型 170
5.5.4 非理想遥测通信环境下基于一致性算法的分布式优化模型求解 172
5.6 本章小结 177
参考文献 178
第6章 市场环境下含可再生能源配电系统的协同运行与博弈 179
6.1 引言 179
6.2 市场环境下含可再生能源配电系统的协同运行 179
6.2.1 市场环境下含可再生能源配电系统的协同运行模型 180
6.2.2 市场环境下含可再生能源配电系统的协同运行机制 184
6.2.3 算例分析 188
6.3 市场环境下含可再生能源配电系统的多层级博弈 191
6.3.1 市场环境下售电公司-电力用户间的双层博弈 192
6.3.2 市场环境下发电商-售电公司间的双层博弈 196
6.3.3 算例分析 202
6.4 本章小结 209
参考文献 209
第7章 高比例可再生能源电力系统备用需求评估与优化 211
7.1 引言 211
7.2 电力系统备用需求的影响因素 211
7.2.1 电力系统的备用分类 211
7.2.2 高比例可再生能源对系统备用的影响 212
7.2.3 调度框架对跨区域备用优化的影响 213
7.3 备用需求的动态评估 217
7.3.1 源荷侧不确定性的刻画 217
7.3.2 备用需求动态评估模型 219
7.4 统一调度体系下的跨区域备用优化方法 225
7.4.1 跨区域功率备用协同优化模型 226
7.4.2 算例分析 228
7.5 基于多层级信息交互的跨区域备用优化方法 234
7.5.1 区域内信息集成方法 234
7.5.2 基于多层级信息交互的多时间尺度跨区域备用优化模型 238
7.5.3 算例分析 243
7.6 本章小结 255
参考文献 255
第8章 含大规模可再生能源的交直流电力系统协同优化运行 258
8.1 引言 258
8.2 大型交直流电力系统分散协调调度架构与算法 259
8.2.1 电网区域分解方法 259
8.2.2 分散协调调度架构 260
8.2.3 分散协调调度算法 261
8.3 考虑备用互济的交流互联系统协同调度方法 263
8.3.1 安全约束分散协调调度模型 263
8.3.2 不确定性约束转化方法 269
8.3.3 算例分析 271
8.4 考虑直流传输功率优化的交直流互联系统协同调度方法 275
8.4.1 交直流联络线运行特性模型 276
8.4.2 分散协调调度模型 278
8.4.3 改进的ATC分布式算法 283
8.4.4 算例分析 285
8.4.5 算法收敛性讨论 291
8.5 本章小结 291
参考文献 292
第9章 高比例可再生能源接入的输配电网协同优化 296
9.1 引言 296
9.2 多层级协调的输配协同调度框架 298
9.3 多层级协调的输配协同优化模型 300
9.3.1 多层级电网模型解耦 300
9.3.2 局部优化层优化模型 303
9.3.3 配电网调度层优化模型 304
9.3.4 输电网调度层优化模型 306
9.4 多层级协调的输配协同优化求解 310
9.5 算例分析 311
9.5.1 T6D1算例系统 311
9.5.2 T24D33/T118D33算例系统 317
9.6 本章小结 319
参考文献 320
“智能电网技术与装备丛书”序
序一
序二
前言
第1章 绪论 1
1.1 可再生能源及输配电系统发展现状 1
1.1.1 国内外可再生能源开发和利用现状 1
1.1.2 国内外输电系统发展现状 5
1.1.3 国内外配电系统发展现状 8
1.2 高比例可再生能源电力系统运行特征与挑战 10
1.2.1 高比例可再生能源电力系统典型运行特征 10
1.2.2 高比例可再生能源电力系统运行面临的问题与挑战 11
1.3 高比例可再生能源电力系统优化运行关键技术及本书章节安排 13
1.3.1 关键技术 13
1.3.2 本书章节安排 16
参考文献 16
第2章 可再生能源发电运行特性建模及场景构建 18
2.1 引言 18
2.2 可再生能源典型出力特性 18
2.2.1 风电典型出力曲线 19
2.2.2 光伏典型出力曲线 23
2.3 可再生能源发电耦合特性建模 28
2.3.1 场站级可再生能源的时空相关性 28
2.3.2 基于Copula方法的耦合特性模型 30
2.3.3 出力功率概率分布模型拟合算例 32
2.4 可再生能源发电典型场景构建 37
2.4.1 静态场景生成方法 37
2.4.2 动态场景生成方法 40
2.5 本章小结 43
参考文献 43
第3章 高比例可再生能源电力系统态势感知 46
3.1 引言 46
3.2 高比例可再生能源电力系统运行实时状态感知 47
3.2.1 高比例可再生能源电力系统运行态势指标体系 47
3.2.2 高比例可再生能源电力系统的实时运行状态综合评估 55
3.2.3 高比例可再生能源电力系统的运行异常事件监测 59
3.2.4 算例分析 61
3.3 高比例可再生能源电力系统运行态势风险评估 65
3.3.1 可再生能源功率爬坡事件的定义与辨识 67
3.3.2 区域电力系统可再生能源功率概率预测模型 68
3.3.3 考虑可再生能源功率爬坡事件的运行风险评估方法 73
3.3.4 算例分析 76
3.4 本章小结 81
参考文献 81
第4章 可再生能源场站并网主动控制与多源协调运行 83
4.1 引言 83
4.2 可再生能源场站并网主动控制方案 84
4.2.1 有功功率控制与频率调节 84
4.2.2 无功功率控制与电压调节 88
4.3 可再生能源场站并网主动控制典型案例 92
4.3.1 海上风电场经交流电缆送出系统的无功配置与协调控制 92
4.3.2 光伏电站参与大电网一次调频的控制增益整定 102
4.4 含可再生能源场站的多源协调运行 115
4.4.1 可再生能源出力的时间相关性建模 115
4.4.2 多源协调运行的双层优化模型及求解 119
4.4.3 算例分析 123
4.5 本章小结 128
参考文献 128
第5章 含高渗透率分布式可再生能源的配电系统协同优化运行 132
5.1 引言 132
5.2 高渗透率分布式可再生能源接入的配电系统新特征 132
5.3 高渗透率分布式可再生能源配电系统的协调优化运行模型与方法 134
5.3.1 有功优化 135
5.3.2 无功电压优化 136
5.3.3 有功无功协调优化 140
5.4 支撑高渗透率分布式可再生能源配电系统优化运行的配电网络重构 144
5.4.1 静态重构与动态重构 144
5.4.2 孤岛运行与故障恢复 154
5.5 高渗透率有源配电系统协同运行中的源-网-荷分布式优化控制 166
5.5.1 基于多智能体的主动配电系统分布式优化运行框架 167
5.5.2 主动配电系统的非理想遥测通信环境特征 169
5.5.3 主动配电系统源-网-荷协调运行的分布式优化模型 170
5.5.4 非理想遥测通信环境下基于一致性算法的分布式优化模型求解 172
5.6 本章小结 177
参考文献 178
第6章 市场环境下含可再生能源配电系统的协同运行与博弈 179
6.1 引言 179
6.2 市场环境下含可再生能源配电系统的协同运行 179
6.2.1 市场环境下含可再生能源配电系统的协同运行模型 180
6.2.2 市场环境下含可再生能源配电系统的协同运行机制 184
6.2.3 算例分析 188
6.3 市场环境下含可再生能源配电系统的多层级博弈 191
6.3.1 市场环境下售电公司-电力用户间的双层博弈 192
6.3.2 市场环境下发电商-售电公司间的双层博弈 196
6.3.3 算例分析 202
6.4 本章小结 209
参考文献 209
第7章 高比例可再生能源电力系统备用需求评估与优化 211
7.1 引言 211
7.2 电力系统备用需求的影响因素 211
7.2.1 电力系统的备用分类 211
7.2.2 高比例可再生能源对系统备用的影响 212
7.2.3 调度框架对跨区域备用优化的影响 213
7.3 备用需求的动态评估 217
7.3.1 源荷侧不确定性的刻画 217
7.3.2 备用需求动态评估模型 219
7.4 统一调度体系下的跨区域备用优化方法 225
7.4.1 跨区域功率备用协同优化模型 226
7.4.2 算例分析 228
7.5 基于多层级信息交互的跨区域备用优化方法 234
7.5.1 区域内信息集成方法 234
7.5.2 基于多层级信息交互的多时间尺度跨区域备用优化模型 238
7.5.3 算例分析 243
7.6 本章小结 255
参考文献 255
第8章 含大规模可再生能源的交直流电力系统协同优化运行 258
8.1 引言 258
8.2 大型交直流电力系统分散协调调度架构与算法 259
8.2.1 电网区域分解方法 259
8.2.2 分散协调调度架构 260
8.2.3 分散协调调度算法 261
8.3 考虑备用互济的交流互联系统协同调度方法 263
8.3.1 安全约束分散协调调度模型 263
8.3.2 不确定性约束转化方法 269
8.3.3 算例分析 271
8.4 考虑直流传输功率优化的交直流互联系统协同调度方法 275
8.4.1 交直流联络线运行特性模型 276
8.4.2 分散协调调度模型 278
8.4.3 改进的ATC分布式算法 283
8.4.4 算例分析 285
8.4.5 算法收敛性讨论 291
8.5 本章小结 291
参考文献 292
第9章 高比例可再生能源接入的输配电网协同优化 296
9.1 引言 296
9.2 多层级协调的输配协同调度框架 298
9.3 多层级协调的输配协同优化模型 300
9.3.1 多层级电网模型解耦 300
9.3.2 局部优化层优化模型 303
9.3.3 配电网调度层优化模型 304
9.3.4 输电网调度层优化模型 306
9.4 多层级协调的输配协同优化求解 310
9.5 算例分析 311
9.5.1 T6D1算例系统 311
9.5.2 T24D33/T118D33算例系统 317
9.6 本章小结 319
参考文献 320
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