考虑综合需求侧响应的多储能区域综合能源系统运行优化

为了对区域综合能源系统进行优化的发展,依次将蓄电池、蓄热电锅炉和电转气(power to gas,P2G)设备加入能源系统中,分析加入不同设备后对系统运行的不同影响,之后考虑电、热、气3种需求响应,以系统运行成本最小为目标函数,建立包含各种储能设备的区域综合能源系统经济运行模型.设置7种场景进行对比分析,结果表明:在含多种储能设备的区域综合能源系统中,考虑电、热、气需求侧响应,不仅使负荷达到削峰填谷的目的,而且降低了弃风、弃光现象;考虑电、热、气多负荷综合需求响应比考虑单一需求响应可有效提高能源利用率,实现系统环保运行,具有良好应用前景.     

考虑需求侧协同响应的社区综合能源系统低碳经济调度

针对含电-热-冷-气子系统的综合能源系统中潜在的可调度资源,基于能源集线器,构建了包含燃气轮机发电系统、储能、需求侧响应模型在内的社区综合能源管理系统数学模型。该模型根据电、热、冷、气负荷需求特性的不同,分别建立相应需求响应模型。从社区能源运营商的角度出发,以包含系统运行成本和环境成本的系统总成本最低为目标函数,建立社区综合能源系统日前优化调度模型,采用Yalmip工具箱和Cplex求解器对算例进行求解,得到各个设备的最佳出力。仿真结果表明,对比未考虑需求侧协同响应的场景,电、热、冷、气需求侧响应参与调度可以优化负荷曲线,降低系统能耗,减少CO2排放,并使系统经济性达到最优。     

计及碳—电一体化交易的虚拟电厂竞价策略

分布式能源与可调控负荷可通过虚拟电厂聚合参与电力市场、辅助服务市场以及碳交易市场.在此背景下,构建含有风能、微型燃气轮机、光能、电动汽车以及电池储能系统的虚拟电厂运行模型,并通过对碳—电一体化市场特征的进一步分析,构建虚拟电厂碳—电一体化交易策略模型,列出目标函数和各单元运行约束条件.仿真算例分析结果表明,碳交易机制的引入将显著降低高碳机组的竞价出力水平,继而影响虚拟电厂内能源出力结构以及竞价策略.仿真结果验证了碳—电一体化交易虚拟电厂竞价策略的有效性.     

计及源荷不确定性和多类储能响应的园区IES多目标优化调度模型

考虑综合能源系统形态与运行特点的变化,提出一种计及源荷不确定性和多类储能需求响应的综合能源系统多目标调度模型.首先,建立综合能源系统分布式风电和电热气负荷不确定模型以及确定电、气、热多类储能激励和价格需求响应模型;其次,以电、气能源购买、弃风和环境污染成本等多目标函数优化,在源荷侧不确定性和多类储能需求响应下,考虑多类能源功率平衡、冷热电系统之间转化耦合等约束条件,建立综合能源系统源荷储多目标优化调度模型,并采用多目标粒子群优化算法(PSO)对所构建模型优化求解;最后,采用园区能源系统算例对文中模型进行仿真,结果表明其正确有效,该模型可为园区综合能源源荷储需求互济服务提供新的策略.     

实时需求响应的主从博弈模型与算法研究

根据主从博弈理论,提出一种基于实时价格的需求响应算法实现负荷的最优控制.在搭建的虚拟电能交易过程中,能量管理中心(领导者)提供虚拟价格作为策略,智能家电(跟随者)以自身电能需求为策略,双方服从主从博弈,建立博弈模型,通过数学分析和逆向归纳法得出博弈平衡点.仿真分析验证了模型和算法的有效性,它们能够满足智能电网需求响应的实时性.     

多时间尺度需求侧响应模型及其电价定价策略

新电改通过在售电侧引入竞争机制,使得电价能够反映成本与供求关系,对需求侧响应的实施带来积极影响,但其电价如何制定是电力市场各方较为关注的核心问题。在传统利用电力价格弹性矩阵建立的短期需求侧响应模型基础上,综合考虑短期和中长期需求特性,提出了多时间尺度需求侧响应模型。并以最大限度地减小总负荷中峰谷负荷差异为优化目标,利用粒子群算法,提出了需求侧响应电价定价策略。利用MATLAB对IEEE-30节点配电网进行了仿真分析,结果验证了所提出的需求侧响应模型和定价策略的可行性和有效性,为新电改后需求侧响应机制的推广应用提供了理论参考。     

基于需求响应的采暖期热电联产系统风电消纳研究

提出一种基于需求响应的热电联产系统风电消纳策略。综合考虑热负荷与电负荷需求,以及风电功率预测上下限,制定实时电价,从而进行居民用户价格型需求响应调度。同时,在保证热负荷需求,满足用户基本采暖需求及温度舒适性的前提下,通过对电采暖系统的温度调节,改变工业、商业用户电采暖负荷需求,对风电波动进行实时响应,从而实现电负荷需求满足风电机组出力的目的。算例分析表明,该方法能够在保证用户供暖需求的条件下,有效提高系统供暖期风电消纳能力,节约系统运行成本。     

考虑碳交易与需求响应的虚拟电厂参与电力市场调度策略

构建了含风、光、可控分布式电源（CDG）、储能和柔性负荷的虚拟电厂（VPP）的低碳经济模型。对VPP参与电能量及调峰市场进行了算例分析，又对需求响应（DR）优化及碳交易对VPP的影响进行了算例分析，从而验证了DR优化后的电负荷曲线“削峰填谷”趋势。研究结果表明，制定合理的碳交易价格有助于提高消纳新能源积极性，促进VPP的经济性和低碳性协同。     

考虑综合需求响应的园区综合能源系统经济性优化方法

针对园区综合能源系统调节资源短缺导致的运行灵活性不足、经济效益偏低等问题,协调考虑居民用户参与综合需求响应和增建能量存储与转换设备两种措施,提出一种园区综合能源系统经济性优化方法.首先,在考虑空调、燃气供暖等设备调节能力的基础上,建立包含价格型与激励型负荷的综合需求响应模型;然后,分析居民用户参与需求响应的行为特性,建...     

泛在电力物联网下虚拟电厂的研究现状与展望

可再生能源的规模化接入与应用是泛在电力物联网的基础性特征之一,其固有的不确定性一方面会给电网的安全稳定运行带来影响,另一方面导致其无法直接加入电力市场运营。虚拟电厂作为一种多能源的聚合模式,可对分布式可再生能源进行协同控制,并以一个集合体的形式参与电力市场,对于实现泛在电力物联网建设内容中提升电网安全经济运行水平以及促进清洁能源消纳具有重要意义。国内外对虚拟电厂的研究由来已久,欧洲FENIX项目虚拟电厂以实现分布式电源可靠并网和电力市场运营为目标,而北美的虚拟电厂主要基于需求响应计划,所以虚拟电厂聚合了大量可控负荷。在中国,国网冀北电力公司虚拟电厂示范工程兼顾考虑"源–网–荷–储"的互动,将泛在可调资源聚合为可与电网柔性互动的互联网电厂。在此基础上,首先分析了虚拟电厂在协调控制、优化调度、参与电力市场交易3个方面的研究现状。虚拟电厂的协调控制对象主要包括各种分布式电源、储能系统、可控负荷以及电动汽车,协调控制方式主要分为集中式控制和分散式控制。在集中式控制下,虚拟电厂的全部决策由中央控制单元制定;在分散式控制下,虚拟电厂的决策由各个代理系统取代。虚拟电厂的优化调度是指在满足各机组出力约束和网络约束的前提下,以收益最大化、运行成本最小、碳排放最小为目标,对自身内部多个电源的容量配置或出力进行优化调度,或者将虚拟电厂作为一个整体参与电网调度。此外,虚拟电厂利用其先进的通信技术在参与电力市场交易时能够快速响应市场电价变化、负荷需求变化,对促进电力市场自由化、增加市场灵活度、引导用户调峰调频等方面起到重要的作用。其次,详细阐述了泛在电力物联网下虚拟电厂的关键技术,包括"边缘–云"计算架构、区块链技术和大数据技术。"边缘–云"计算架构,一方面,通过云主站对虚拟电厂内部参与需求响应的负荷进行选择;另一方面,通过边缘计算感知用户用电行为,使得虚拟电厂在制定投标策略时能够更加精准。区块链技术去中心化和透明化的特点与虚拟电厂在地域上的分散性和调度过程中的协调控制有一定的相似之处,同时区块链技术也可保证虚拟电厂参与电力市场交易时的公平性和信息安全。大数据技术一方面可用于对各分布式电源的出力进行更为精确的预测;另一方面也可用于处理虚拟电厂内部的各种信息,提高各单元数据交换与处理的速度与精度。最后,对泛在电力物联网下虚拟电厂的研究进行了展望。考虑了全成本节点电价下虚拟电厂的模型与优化调度方法以及虚拟电厂的信息物理安全问题与对策。