源-荷协整关系与电价时间序列协整模型

针对电源出力曲线与需求侧负荷曲线因功率实时平衡而完全一致的特点,证明二者存在数学意义上的协整关系。在新能源高渗透率系统的源-网-荷-储协调运行中,将源网、荷储功率曲线分别合计为源、荷曲线,提出源-网-荷-储协调调度的源-荷协整关系和理论依据。为了实现协整并消纳新能源,提出源-荷与电价时间序列协整的经济技术模型,该模型以常规机组出力波动率最小为目标,以不平衡电价为约束。算例结果表明:源-荷曲线时间序列与电价之间协整后得到的常规机组出力波动率较小,因此变量之间的协整关系可以充分发挥终端用户的资源配置潜力,激励需求侧资源负荷曲线的变化,最大化地消纳新能源。     

含烟气储存装置的风电-垃圾焚烧虚拟电厂双阶段优化调度

垃圾焚烧电厂的烟气处理能耗在总出力中占较大比例,其上网出力受到发电环节与烟气处理环节耦合关系的限制。通过加装储气装置,调控烟气处理时间,实现两者关系解耦,提高垃圾焚烧电厂在担任风电大规模并网配合电源时出力调整的灵活性。将风电厂、垃圾焚烧电厂、加装储气装置后的烟气处理系统聚合为虚拟电厂,以整体净收益最大化为目标,建立包含储气装置烟气处理系统子模型的日前-实时双阶段优化调度模型。以日前调度结果作为申报出力,根据风电实际出力与预测出力偏差,调整储气装置的烟气量,实时修正垃圾焚烧电厂的净出力,以跟随风电变化。仿真结果验证了所建模型的合理性,在实际应用中具有显著经济及社会价值。     

含源荷相似度和曲线波动度约束的源荷储协调优化模型

电力系统源网荷储协调运行必将改变原始源荷曲线,为了定量刻画协调运行的效果,针对源荷曲线的数据分布特性与形态波动特征,提出一种新能源–负荷相似度指标和曲线波动度指标。改进时间序列相似性度量方法,求取负荷曲线与新能源出力曲线的数值、形态相似性距离,作为新能源–负荷相似度指标;计算曲线各相邻时段平均波动程度,作为曲线波动度指标。应用指标建立了含相似度与波动度指标约束的源荷协调两阶段优化模型。第一阶段,以上述两指标为约束,以传统机组运行成本最小、新能源与负荷的总调节量最小、新能源消纳量最大为目标,得到期望的总负荷曲线和新能源出力曲线;第二阶段,基于变分模态分解将原始曲线与期望曲线差值序列分解为低频序列与高频序列,作为能量型、功率型电池的充放电功率约束;以云储能与需求响应总调节成本最低为目标,将原始曲线调整为期望曲线。算例表明,所提指标和模型能有效减少弃风弃光、降低系统运行成本、改善各功率曲线性状,可为储能调度、需求侧管理以及源网荷储协调优化提供有效的理论支撑。     

多功率曲线协整度约束下的源-荷-储优化协整模型

针对新能源高渗透率系统源-网-荷-储协调调度与运行中协调的刻画,提出一种利用时间序列协整理论实现源-荷-储协同调整的协整思路。分析源-荷-储各自功率曲线特性,在电力调度和负荷协同调整后,各曲线之间通过协整检验存在数学意义上的协整关系。进而提出一种协整度指标,用以度量这种源-荷-储协整关系的密切程度,以信息熵度量残差序列离散程度计算协整度指标。利用该指标,建立协整度约束下以新能源消纳量最大和系统运行成本最小为目标的源-荷-储多目标优化协整模型。算例表明,所提出的指标和模型,能有效降低系统运行成本,提高新能源消纳水平。应用协整理论建立电力系统运行的协整思路、协整关系、协整度指标、协整模型,可为电力需求侧管理、系统协调优化、调度协同调整提供重要理论支撑,实现源网荷储协整运行。     

利用燃气机组和热泵减少不确定因素影响的电网调度

电网运行因传统电力负荷预测的不确定性和光伏、风电等随机性电源规模导入而日益受到影响。基于智能电网调度系统,提出通过控制集中式供热、发电设备的热、电出力,并使分散式热泵与之相配合,让热力管网起到一个储热系统的效用。这样可以利用热、电传输特性存在的差异,在建模过程中将热源与终端用户之间的热水管道传输距离和热泵耗电负荷作为新的优化变量。针对电力负荷跟踪问题,1通过减小燃气机组的供热,增加了发电出力可调节范围,配合分散式热泵耗电供热所增加的电力负荷,可以等效改变电力负荷,跟踪目标负荷曲线;2不同热泵性能系数(COP)下的负荷跟踪效果一致,但COP越大节能效果越好。针对并网间歇性电源等效发电出力波动最小的目标函数,可以将热电联产机组和电厂侧集中式水源热泵构成联合热电源,增加其热、电的调节范围。计算结果表明:间歇性电源发电等效出力得到了有效平滑;不同空间分布的热负荷对平滑效果差异影响较小,但对于能耗有较大影响;远端型热负荷分布下节能效益最好,约为3%。     

浅谈金融计量中的协整理论

本文介绍了运用单位根检验判断时间序列的平稳性及单整性。检验序列的协整关系,可以用Engle-Granger的两步检验法,其核心是对模型的残差进行单位根检验,确定残差的单整性,从而判断时间序列的协整关系。当时间序列偏离了它们的均衡关系时,通过建立误差修正模型(ECM)使它们回到均衡状态。     

基于源-荷互动的大规模风电消纳协调控制策略

近年来,中国风电发展逐渐形成了逆向分布、密集发电、集中并网的电源格局,传统电网调度控制方式难以有效解决大规模间歇式风电出力波动,风电的消纳送出受到了严重的制约。在研究不同时间尺度下风功率波动特性的基础上,通过分析常规电源和高载能负荷在调节风电波动上的互补关系,提出一种源荷互动两级协调控制策略。一级协调控制根据日前风电功率预测情况,以风电消纳能力最大为目标,通过常规电源和高载能负荷在调节容量上的优化配置,提高风电消纳水平;二级协调控制针对风电功率实时波动情况,以风电实时出力与计划出力的偏差最小为目标,通过常规电源和高载能负荷的协调控制,平抑风电波动,提高大规模风电消纳水平。通过对甘肃电网的仿真分析,验证了所提控制策略的有效性。     

风光水互补发电系统与需求侧数据中心联动的优化调度方法

风光水互补发电系统中,积极利用需求侧的数据中心参与响应,在平衡风光间歇性出力、减轻水电机组调节压力以及提高源端经济效益等方面能够产生明显效果。数据中心作为高能耗负荷类型,能耗峰谷差大,资源分配和数据处理方式灵活,减少一定的用户满意度将有效地实现电量需求转移。根据批处理负荷区间性处理要求,提出数据中心对工作负荷的并发处理模式,在此基础上,计及IT设备处理能耗、空调散热能耗以及网络通信能耗3类主要电力消耗,建立数据中心资源分配、延迟决策与能耗转移模型。针对梯级水电之间出力、流量、水头等相互约束关系,并计入风光的不确定性,制定以经济效益、负荷追踪系数及风光消纳程度的多重目标,建立含风、水、光的多能互补发电端与负荷端数据中心的优化调度模型。最后通过算例仿真得到在不同季节、天气和时段下风光水的最佳出力及数据中心的最小负荷转移量,验证了所提方法的有效性和正确性。     

考虑风电消纳的电力系统源荷协调多目标优化方法EI北大核心CSCD

随着风电的快速发展,其出力的随机性和间歇性导致常规电源的调节压力不断增大,传统的调度运行方式已经不能满足大规模风电的送出需求。该文将具有可调节特性的高载能负荷作为消纳风电的重要手段,与常规电源共同参与电网的优化调度,形成源荷协调优化运行的调度模式。在深入研究源荷协调运行特性的基础上,综合考虑源荷协调对风电消纳和系统运行的影响,以风电消纳电量最大和系统运行成本最小为目标建立源荷协调多目标优化模型,并采用多目标差分算法对模型进行求解。以甘肃电网为实例进行仿真说明,验证了所提方法能够有效降低系统运行成本,提高风电消纳水平。     

基于新能源-负荷相似性的源荷储协调调峰优化调度

合理利用可调节负荷的响应特性来实现源荷储的协调调度,可有效缓解新能源、负荷的不确定性所带来的调峰压力。基于新能源-负荷（NER-L）相似性,建立可调节负荷响应目标。基于相关系数,建立能准确刻画负荷对新能源出力跟踪匹配程度的NER-L相似性指标,并将指标引入所建源荷储协调调峰的双阶段优化调度模型。第一阶段模型以NER-L相关系数最大为目标,确定可调节负荷在各时段的响应功率并获得最优电网负荷;第二阶段模型以弃风弃光量最小、调峰运行成本最低为目标,优化火电机组及储能出力。以IEEE 30节点系统为例,对NER-L相似性、净负荷峰谷差、系统调峰运行经济性及新能源弃电功率进行计算分析,结果验证了所提模型的有效性。     

含余热回收装置及压缩式热泵的垃圾焚烧电厂能效优化

垃圾焚烧电厂能源利用效率较低,经处理后的烟气含有大量余热未加以利用。为利用烟气中所含余热,考虑加装烟气余热回收装置提取烟气中的余热,并利用压缩式热泵将提取的能量进行转移,与热电联产机组一同供热。建立了含余热回收装置和压缩式热泵的垃圾焚烧电厂热电联产能效优化模型。模型以余热回收装置回收烟气余热量作为约束,压缩式热泵产热量作为变量,垃圾焚烧电厂整体运行收益最大为目标,进行日前热电优化调度。算例表明,该方法和模型提高了热电联产垃圾焚烧电厂收益与能效。垃圾焚烧电厂加装烟气余热回收装置和压缩式热泵,可充分利用余热,具有良好的工程应用价值。     

电站锅炉排烟余热能级提升系统分析

将排烟余热用于加热凝结水,参与蒸汽回热循环,是电站锅炉排烟余热有效的利用途径之一。该文利用分析方法,建立电站锅炉排烟余热利用的通用收益模型,分析传统电站锅炉排烟余热利用系统,指出空气预热器存在较大损的缺陷。将空预器单元引入系统,组建了电站锅炉排烟余热能级提升系统,并结合某超临界1000MW机组热力参数,对其进行了收益分析计算。结果表明,排烟温度降低35℃,由于空预器单元 损失下降,与传统排烟余热利用系统相比,能级提升系统利用烟气的能级提升了1倍,机组效率提高了0.75%。     

碳循环利用的垃圾焚烧电厂-烟气处理-P2G协调优化运行

垃圾焚烧电厂中垃圾热值普遍偏低,常需天然气作为辅助燃料,由此产生了大量的碳排放。为解决此环保难题,本文构建了基于碳循环利用的垃圾焚烧电厂-烟气处理-P2G协调优化运行模型,在焚烧电厂烟气处理后加装CO₂收集装置,结合P2G技术将回收的CO₂合成CH₄,实现碳循环和再利用。模型以售电收益、碳排放成本、辅助燃料购买成本、烟气处理及P2G功率运行成本等组成的综合净收益最大为目标,以焚烧发电、烟气处理、烟气收集、烟气存储、和P2G合成等运行参数为约束条件。仿真结果表明,利用峰谷分时电价,可优化不同时段的烟气存储装置、发电、烟气处理及P2G的运行状态,有效减少辅助燃料购买及碳排放成本,增加售电收益。采用含碳收集、P2G和辅助燃料补充协调优化运行的垃圾焚烧电厂,可充分实现碳循环利用,极大限度地减少碳排放,具有显著的经济及社会效益。     

垃圾焚烧电厂烟气脱酸数值模拟及实验研究

根据垃圾烟气脱酸系统优化的需要,使用计算流体力学的方法建立了垃圾焚烧电厂喷雾干燥脱酸系统的数值计算模型,通过联合求解烟气动量、能量、湍流和组分方程,浆滴运动方程,浆滴蒸发和脱酸模型,得到了脱硫效率和脱氯效率模型。利用该模型计算得出了脱硫率和脱氯率随入口污染物浓度、烟气流速、石灰浆浓度、化学计量比的变化曲线,以及沿反应塔高度的变化曲线,并与实验结果进行了对比。结果表明：该模型能够预测脱硫率和脱氯率随各参数的变化趋势,且计算值与实验值吻合较好,模型误差在5%以内。该模型为垃圾烟气脱酸系统的参数调整提供了参考。     

垃圾焚烧电厂烟气净化线选择探讨

文章针对城市生活垃圾焚烧处理工艺的发展现状以及垃圾焚烧烟气中污染物的组成和排放标准,结合垃圾焚烧炉排炉的具体特点,介绍了垃圾电厂烟气中的各种污染物脱除工艺,对各种工艺特点进行了简要分析.     

基于能源路由器的多区域虚拟电厂优化调度

为避免风、光、热等资源浪费,建立了在风、光电全消纳情况下,基于能源路由器的多区域虚拟电厂（virtual power plant,VPP）优化调度模型,该模型包含风电、光伏、电动汽车（electric vehicles,EVs）、垃圾焚烧电厂、燃气轮机、电转气（power to gas,P2G）技术以及需求响应。以改进的IEEE9节点系统为例,利用MATLAB/YALMIP工具求解模型,得到不同场景下调度模型的净运行利润。算例分析表明：VPP通过同时参与电力市场、加装余热回收装置和烟气联合处理装置、P2G技术及各区域间电能互补,极大地提高了能源利用率,同时使得VPP净运行利润增大。     

基于源-荷功率动态匹配的海上平台电力系统静态电压稳定分析

对海上平台电力系统进行静态电压稳定分析是保证其安全性、可靠性的前提.针对海上平台电力系统多平衡节点特征,基于透平发电机组和旋转负荷群的源-荷特性建立计及源-荷功率动态匹配特性的扩展连续潮流模型;针对海上平台电力系统的机组小容量特征和旋转负荷的生产要求,基于机组出力和节点电压的限值确立静态电压稳定分析边界约束;推导扩展连续潮流增广雅可比矩阵,提出基于牛顿-拉夫逊法的静态电压稳定分析方法.对某海上平台电力系统的静态电压稳定分析结果表明,与传统牛顿-拉夫逊法相比,所提方法不仅能找出随负荷增加的电压薄弱节点,且能给出各机组适应负荷增加的出力值.     

离岸微型综合能量系统梯级余热发电优化设计

以海洋平台为代表的离岸能量系统多使用燃气轮机发电,可回收利用的余热占总能的30%以上,因而余热潜力巨大。文章从微型综合能量系统梯级余热发电优化设计的角度,将余热分等级利用,用余热锅炉回收高温烟气,再利用有机朗肯发电技术回收热交换以后的中低温热源,实现余热的梯级利用。构建以工程年总成本最小,CO2年排放量最少为目标,以电负荷、热负荷平衡等为约束条件的多目标优化模型,通过典型海上油气工程设计方案的对比,验证了所提方法能够切实有效地实现成本控制与节能减排目标的协同优化。