考虑分时电价的地源热泵系统随机运行优化策略

地源热泵电采暖相较于其他采暖系统具有更高的社会效益及经济效益。为提高地源热泵系统的用电能效,提出了一种基于分时电价的地源热泵随机运行优化策略。提出了一种用户热负荷计算方法。在此基础上,以兼顾用电费用最省和热舒适度最优为优化目标,基于机会约束规划理论,建立了计及不确定性的地源热泵系统随机运行优化模型。采用改进PSO算法进行求解,得到地源热泵系统的优化控制策略及热泵机组的负载率分配策略。以某校园教学楼采暖系统进行算例仿真,结果表明所提出的模型及控制策略能够在满足舒适度要求的基础上,提高校园地源热泵系统用电能效,降低用电费用。     

基于改进MOBCC算法的热电联合系统经济环境调度

热电联产因其节能减排作用成为综合能源系统的重要组成部分,对于热电联合系统经济环境调度问题,采用基于帕累托支配的改进MOBCC算法求解,改进MOBCC算法在收敛性、解集的多样性和时间效率上具有优越的性能。采用基于约束违反指数的约束处理方法处理约束条件,并采用基于目标满意度与目标权重之间关系的多目标决策方法选择最优折衷解。算例分析表明,热电联合系统经济环境调度能够通过设置目标权重兼顾热电联合系统运行的经济目标和环境目标,实现热电联合系统的优化运行,同时验证了改进MOBCC算法的有效性。     

考虑停电时段用户热需求的蓄热式电采暖日前优化调度方法

文中提出一种考虑停电时段用户最小热需求的蓄热式电采暖日前优化调度方法。首先,建立含蓄热水箱的空气源热泵供暖系统模型和房屋热负荷模型。然后,提出一种电网故障场景下,综合考虑可维持供暖时长及用户舒适度的最小用热量计算方法。最后,以经济性为目标,以故障场景下的最小用热量为约束,构建一种考虑停电时段用户最小热需求的蓄热式电采暖日前优化调度模型。算例结果表明,所提方法可基于蓄热式电采暖的蓄热量,实现“停电不停暖”的同时,降低供暖费用,同时配合蓄热水箱容量提升或房屋围护结构改造,可有效提升用户供暖可靠性。     

考虑储热装置与碳捕集设备的风电消纳低碳经济调度

在电力系统低碳经济调度的背景下,针对"三北"地区供暖期热电机组因供热导致机组强迫出力过高,造成夜晚弃风严重的问题,提出了一种计及配置了储热装置的热电联产电厂及碳捕集电厂的电力系统优化调度模型,考虑热电机组的热电耦合相关约束、热、电平衡及机组爬坡等约束,兼顾系统的总发电煤耗成本最低以及CO_2排放最少两个目标,采用多目标细菌群体趋药性算法(MOBCC)对模型进行求解。对不同场景下系统的风电消纳情况以及系统的经济成本和碳排放进行了分析。算例结果验证了所提模型及求解方法的有效性和正确性。     

基于碳捕集系统灵活运行的电力系统多目标调度模型

碳捕集系统灵活运行对火电机组的运行带来了影响,在其灵活运行模式的基础上,提出了灵活度的概念。给出了碳捕集(Carbon Capture and Storage,CCS)系统灵活运行时的运行成本以及减排效率的公式。在此基础上建立了考虑CCS系统灵活运行的多目标调度模型,采用多目标细菌群体趋药性(Multi-Objective Bacterial Colony Chemotaxis,MOBCC)算法对所建模型进行优化求解,对火电机组的出力进行优化。算例分析中将所建的调度模型与传统调度模型进行对比分析,仿真结果说明了所提模型的有效性。     

基于安全等级的电网最优安全经济域研究

首先建立考虑输电裕度的输电网安全等级划分标准,在网损的约束下,建立以购电费用和系统均衡度为目标的综合协调优化模型;其次考虑节点负荷功率变化具有正态分布特点的条件下,采用改进多目标细菌群体趋药性(MOBCC)优化算法优化求得Pareto最优解,形成最优经济运行无差异曲线簇;接着根据电网所处的安全等级对安全性和经济性的要求,采用较远点对定义初始包围圆的增量算法(FIIA)获得最优安全经济域,并通过定义经济安全评估指标反映经济性和安全性在整个区间的位置;最后进行仿真分析,结果表明所提方法可以较好地兼顾电网的安全性和经济性,在保证系统安全性的前提下,提高系统的经济性,对电网的安全经济运行具有实际指导意义。     

考虑需求差异的户用蓄热式电采暖优化运行策略

蓄热式电采暖是农村和远郊分散居民清洁取暖的主要方式之一,其"先用电,后放热"的运行特征为统筹规划各时段的蓄热放热过程增加了难度。为改善用户采暖体验,促进蓄热式电采暖的推广,提出了一种户用蓄热式电采暖优化运行策略。采用等效热参数思想,构造了蓄热式电采暖的热动态模型;以温度效用值和负荷转移率分别作为用户采暖舒适性和经济性的评价指标,建立了求解采暖设备输入功率的优化模型,并引入需求偏好因子,方便用户在经济性和舒适性之间进行灵活调节;采用滚动优化方式和参数修正算法降低温度预报偏差和建筑性能参数变化带来的影响。仿真算例表明,所提优化运行策略能兼顾用户采暖舒适性和经济性,适用于不同需求偏好。     

基于细菌群体趋药性的电力系统无功优化

提出了一种基于细菌群体趋药性的电力系统无功优化算法。细菌群体趋药性引入了群体信息交互策略,使得单个细菌在利用自身信息随机移动的同时,通过种群的信息交互,有效地改善了个体移动时的随机性和盲目性,加强了细菌趋于最优的移动策略。建立了基于细菌群体趋药性的无功优化数学模型,并对标准IEEE-6和IEEE-30节点测试系统进行了无功优化计算,通过结果分析表明,细菌优化算法在解决电力系统无功优化问题上,具有很好的应用前景。     

基于细菌群体趋药性的电力系统无功优化

提出了一种基于细菌群体趋药性的电力系统无功优化算法.细菌群体趋药性引入了群体信息交互策略,使得单个细菌在利用自身信息随机移动的同时,通过种群的信息交互,有效地改善了个体移动时的随机性和盲目性,加强了细菌趋于最优的移动策略.建立了基于细菌群体趋药性的无功优化数学模型,并对标准IEEE-6和IEEE-30节点测试系统进行了无功优化计算,通过结果分析表明,细菌优化算法在解决电力系统无功优化问题上,具有很好的应用前景.     

互动模式下光伏与电采暖蓄热容量优化配置策略

随着国家煤改电政策的推进,蓄热电采暖设备安装规模越来越大,而蓄热电采暖与光伏交互所形成的"光伏+电采暖"互动运行模式是解决光伏消纳和采暖电费成本的有效途径.为此,提出互动模式下光伏安装容量和电采暖蓄热容量的最优联合配置方法.首先建立依据房屋参数和天气信息的热需求分析手段,推导出光伏与电采暖互动模式下蓄热电采暖的用电行为模型.然后依据历史天气信息、按交互关系对运行日累积的全场景运行成本进行分析,以光伏和蓄热体全寿命周期投资运营成本最小为目标建立了优化配置模型,并采用粒子群优化算法进行求解.算例分析表明,所提方法能够经济合理地配置光伏与电采暖蓄热容量.     

农村综合能源系统多层协同优化运行方法

农村综合能源系统通过多种能源的协同互补,在满足农村用户多元化用能需求的同时,能有效提升能源利用效率和用能经济性.首先,在考虑适应农村典型场景的基础上,提出了一种三层协同自律的农村综合能源分层协同运行优化框架.然后,基于农村综合能源系统典型设备,建立了三层农村综合能源系统源储荷联合优化调度模型以及相应的优化调度流程.调度...     

考虑新能源消纳的电采暖集群多功率级控制策略研究

目前,电采暖设备作为新能源消纳的有效途径存在源荷匹配性低、档位优化不足的问题。针对上述问题,提出一种基于电采暖设备集群控制架构的多功率级控制策略。首先,考虑电采暖用户舒适性、经济性及公平性目标,通过改进多目标粒子群算法(IMOPSO)确定最优基准档位。然后,建立综合加权指标与档位差值对应关系,确定电采暖多功率级最优档位差值。最后,以设备状态与负荷转移量为约束,实现电采暖设备多功率级控制。算例仿真结果表明,所提策略相比于传统控制方法可进一步实现新能源精准消纳,在提高负荷柔性的基础上提升用户采暖舒适度,为电采暖集群新能源消纳控制策略提供新的可行性方法。     

Low-carbon emission/economic power dispatch using the multi-objective bacterial colony chemotaxis optimization algorithm considering carbon capture power plant

To study the constrained emission/economic dispatch problem involving competing objectives in electric power systems with carbon capture system (CCS) technology, this paper proposes a multi-objective optimization approach based on bacterial colony chemotaxis (MOBCC) algorithm. In this algorithm, a Lamarckian constraint handling method based approach is improved to update the bacterial colony and the external archive. Finally, the optimization tests of the proposed algorithm are carried out in the IEEE 30-bus test system. Results demonstrate this approach has the advantage of dealing with highly non-linear and multi-objective functions of carbon capture thermal generator’s emission/economic dispatch problem.     

光伏建筑一体化社区热电联供调度策略

针对冬季寒冷条件下光伏建筑一体化社区(Building Integrated Photovoltaic,BIPV)的电辅热装置性能系数(Coefficient of Performance,COP)大幅下降的问题,提出一种新型光伏建筑一体化社区热电联供调度策略.首先,提出一种含可翻转热电联供模式(Reversible ...     

基于参数序列化技术的电动汽车集群响应控制策略

为了对集群电动汽车充电负荷进行有效控制,提出了一种基于参数序列化技术,即能量状态优先队列(ESPL)的电动汽车集群响应控制策略。首先,类比热力学可控负荷诸如热泵的温度优先队列方法,确定电动汽车充电模型;继而定义了可与热泵的温度类比的电动汽车能量状态值,并将可与热泵开关状态类比的电动汽车充电状态作为控制对象,提出了用于对电动汽车群体进行控制的ESPL方法,与电动汽车预测模型相互配合,对电动汽车群体进行了有效控制。算例通过构造电动汽车目标功率,验证了此集群响应控制策略的有效性。     

基于排序交叉优化算法的冷热电联供微电网经济调度

为提高冷热电联供微电网运行的灵活性,减少运行成本,将地源热泵引入微网,建立一种包含风机、光伏、微型燃气轮机、地源热泵、燃料电池、蓄电装置和蓄冷/热装置的冷热电联供型微电网经济优化模型,并提出一种排序交叉优化算法对各机组的出力进行优化调度。同时,为了满足负荷平衡等式约束和各机组出力约束,提出一种启发式约束处理方法。为验证所提模型和算法的有效性,对微电网夏季和冬季典型运行场景进行了仿真实验,并与其他四种优化算法的结果进行比较。实验结果表明,所提出的算法具有良好的全局收敛性能,所求成本较其他四种优化算法更低,是一种求解冷热电联供微电网经济调度的有效方法。     

基于仿真模拟的空气源热泵电采暖经济技术分析

为助力采暖电能替代工作推进,首先建立了冷凝器、蒸发器、压缩机、膨胀节流阀等热泵部件的数学模型和仿真子系统,构建热泵机组仿真系统;然后对多种品牌和型号热泵的供热模式进行仿真,将主要热泵性能参数的模拟值与相应的实测值进行对比,以验证仿真的准确性;最后基于搭建的热泵仿真系统,计算北京地区典型采暖季单位采暖面积空气源热泵的终端能耗量、二氧化碳排放量、运行成本、总成本,并与蓄热式电暖器、散煤采暖、分散式燃气采暖的数据进行对比。研究表明,热泵性能参数的模拟值与相应实测值的误差在可接受范围内,空气源热泵是最值得推广的分散式采暖技术。     

考虑风电预测误差的电-热系统混合时间尺度调度

为了利用热网特性补偿风电预测误差,提出了一种电-热系统混合时间尺度调度策略。考虑到电能和热能传输在时间尺度上的差异性,建立了热网短时间尺度调节模型。在日内调度阶段,将指令周期分为长时间尺度和短时间尺度,由长时间尺度调度确定日内阶段30 min 级CHP机组的基本出力,短时间尺度调度则根据长时间尺度CHP机组的基本出力来确定日内15 min 级常规机组的基本出力。在实时调度阶段,CHP机组在日内长时间尺度出力的基础上进行15 min 级短时间尺度的调整,并协同储能设备补偿风电预测误差。通过算例验证表明,考虑风电预测误差的电-热系统混合时间尺度调度模型,降低了储能设备的使用率,提升了电-热系统的经济性,同时具有良好的风电预测误差补偿效果。     

含热泵的热电联产型微电网短期最优经济运行

微电网作为一种优异的可再生能源接入方式,引起了国内外广泛关注,而如何进一步提升微电网的可再生能源消纳比例已成为热点问题。为此,文中在热电联产型微电网中引入了用于消纳过剩风电并承担部分热负荷的热泵装置,综合考虑了热泵装置的电热特性、储能装置充放电寿命损耗费用、弃风损失、热电联产机组的开机费用和燃料费用等,以调度周期内运行费用最小为目标函数建立了热电联产型微电网短期最优经济运行模型,采用混合变异算子的粒子群优化算法对模型进行求解。算例分析表明,引入热泵装置后达到了减少微电网弃风、减少储能装置反复充放电和节约燃料消耗的目的,为热电联产型微电网短期调度运行提供了参考。