计及综合需求响应的园区综合能源系统优化运行

为提高综合能源系统对新能源的消纳能力,降低系统运行成本.以工业园区综合能源系统为研究对象,提出一种考虑综合需求响应的优化调度模型.首先,建立包含CHP机组、燃气锅炉、电锅炉等耦合设备的园区综合能源系统基本结构,并将系统需求侧柔性负荷分为可转移、可中断、可替代负荷3种,其中可替代负荷实现了多类能源之间的协调互动.其次,讨论需求侧灵活资源电动汽车的可调度价值,结合系统分时电价以及负荷曲线,有序引导电动汽车充放电以参与综合能源系统的优化调度.最后,进行实例分析,验证所提模型在运行成本、消纳新能源以及"削峰填谷"等方面的优势.     

计及综合需求响应的园区综合能源系统优化运行

为提高综合能源系统对新能源的消纳能力,降低系统运行成本.以工业园区综合能源系统为研究对象,提出一种考虑综合需求响应的优化调度模型.首先,建立包含CHP机组、燃气锅炉、电锅炉等耦合设备的园区综合能源系统基本结构,并将系统需求侧柔性负荷分为可转移、可中断、可替代负荷3种,其中可替代负荷实现了多类能源之间的协调互动.其次,讨论需求侧灵活资源电动汽车的可调度价值,结合系统分时电价以及负荷曲线,有序引导电动汽车充放电以参与综合能源系统的优化调度.最后,进行实例分析,验证所提模型在运行成本、消纳新能源以及"削峰填谷"等方面的优势.     

考虑电热需求响应的光热-电热综合能源系统源荷协调经济调度

负荷侧灵活性资源协同源侧多模式供热有利于电热综合能源系统低碳运行,为缓解“三北”地区“风热冲突”现象、提高风电消纳量从而降低系统碳排放量提出一种计及电热需求响应的光热-电热综合能源系统源荷协调经济调度模型。源侧通过配备储热装置的光热电站(Concentrated Solar Power, CSP)和电加热装置(Electric Heater, EH)协同热电联产机组(Combined Heat and Power, CHP)供热在一定程度上解耦其“以热定电”工作模式,网侧建立了稳态电热潮流,荷侧计及电热需求响应,模型的综合优化目标考虑了系统总运行成本、弃风惩罚成本及碳交易成本。基于改进的IEEE30电网与6节点热网系统对所建立模型进行仿真,算例结果表明源荷协调运行可有效降低系统总调度成本、提高风电并网发电量及减少系统碳排放量。     

光储充建一体站微电网研究综述

为解决电动汽车及新能源大规模接入带来的电力系统运行稳定和新能源高效利用的问题,光储充一体化模式应运而生,其各单元间源荷储协同交互机理及优化调控策略也成为智能电网亟待解决的关键问题。“光储充放+智能建筑”的光储充建一体站微电网模式因其源荷储一体化、供需互补、灵活调度等特征,成为中国节能减碳、能源转型的发展重点。考虑到其微电网运行模式所要面对的分布式能源强不确定性、孤岛并网运行状态下交互机理不明等挑战,对光储充建一体站微电网各单元模块、关键技术、运行状态等方面进行综述,并对光储充建的研究现状进行总结,探讨其未来的发展趋势和需要面对的挑战。研究成果对挖掘经济激励下各类需求响应资源的调控潜力,保障电网供电可靠性,具有重要理论和实际参考意义。     

基于改进遗传算法的源网荷储协同控制方法

针对现有大多数方法难以兼顾系统经济性与新能源消纳的问题,提出一种基于改进遗传算法的源网荷储协同控制方法。该方法综合考虑源网荷储系统的特性,构建了以运行成本和弃风弃光量最小化为目标的模型。通过采用混沌优化算法来对遗传算法进行改进,进而设计一种基于双层嵌套结构及改进遗传算法相结合的高效方法用于目标函数的求解,以得到最佳的系统控制模式。基于IEEE33节点系统对所提方法进行实验论证的结果表明,优化后系统的弃风弃光量和运行成本仅为0.872 MW及2.330万元,说明了该方法可有效减少系统的运行成本,并提高新能源的消纳。     

特高压接入电网后的源网荷互动调峰方式

随着特高压、新能源、新负荷接入电网,电网的调峰问题进一步加剧.为此,提出了源网荷互动调峰方式,常规机组、储能电站、柔性负荷之间的交互及协调配合,实现全局优化调峰.研究了3类调峰方式的特性,分析了其调峰成本,建立了调峰的数学模型.提出改进差分进化算法,基于电网调峰的随机性动态变化特点,考虑各类调峰手段的爬坡特性,实现了源网荷调峰中的有序性、交互性及均衡性.最后进行了仿真计算,验证源网荷调峰方式的有效性,提高了特高压输送功率的平稳性及电网运行的稳定性.     

考虑可靠性与源荷双侧不确定性的多目标需求响应模型

实现对需求侧资源的调度是建设"源-网-荷"互动电网的关键一环。为研究需求响应对系统经济性和可靠性指标的影响,考虑源荷双侧多重不确定因素,提出机会风险备用的容量配置方法。以失负荷概率为供用电可靠性指标、以线路负载严重度为传输可靠性指标,构造多目标模糊随机机会约束规划调度模型,并采用基于分解的多目标进化算法和熵权法进行求解和决策。通过算例仿真和对比分析,验证了所提模型及求解的有效性。研究结果表明,需求响应可以有效提升系统经济效应,削峰填谷,平抑负荷波动,提升系统可靠性,优化潮流分布。     

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.     

基于交互式实时电价机制的用电优化研究

为满足对新能源消纳和电力供需平衡的要求,以新能源为主体的新型电力系统需要最大程度发挥负荷侧调节能力。针对当前用户侧调节能力未充分挖掘的问题,提出一种基于交互式实时电价机制的用电负荷优化方法。首先,基于区域电网内新能源总和建立广义标杆新能源出力曲线,提出一种基于改进时间序列形态相似度的用电负荷与广义新能源标杆曲线的源荷相似度计算方法,并构建负荷与电价的关联模型;进而提出基于源荷相似度的交互式实时电价机制引导用户参与响应;最后,构建多目标优化模型进行负荷优化。仿真结果表明,所提交互式实时电价机制的负荷优化效果更好,能够有效提高用户参与需求侧响应的积极性,相似度变化值能够准确衡量新能源与负荷曲线的相似度水平,使净负荷功率趋于平稳,促进新能源的高质量消纳。     

含地源热泵与混合储能的区域能源系统协同调度

充分调用系统内可再生资源、合理配置系统内各机组容量、利用储能设备解耦各能量之间的耦合关系是降低系统运行成本的重要手段.利用场景分析法,建立了可再生能源出力及负荷不确定性模型,在此基础上,将地源热泵及混合储能系统引入区域综合能源系统,以地源热泵系统解耦CCHP机组"以热定电"约束,并制定合理的长、短期储能协调运行方案,以...     

考虑降低碳排放的多源微网经济调度方法

在低碳电力的背景下,含多种新能源的微网系统成为节能减排的重要模式.为保证新能源消纳同时兼顾微网的经济性与环保性,本文将碳交易机制引入微网的运行调度模型中,构建了含风电、光伏发电、燃气轮机的微网优化调度模型.该模型综合考虑了碳交易成本,风电、光伏发电的运行成本和外购能源成本以及电力平衡的相关约束.算例对本文模型与传统无碳交易模型的调度结果进行对比,并分析了不同新能源消纳比例的碳排放量、运行成本等,从不同角度验证了该模型的有效性.     

计及荷电状态效益的含电动汽车微电网优化调度

为了应对电动汽车接入微电网后用户仅通过电价响应将会产生新的负荷峰谷差,以及多次充放电带来的电池损耗与使用不便的问题,基于主从博弈的思想,提出了计及荷电状态效益的含电动汽车微电网优化调度模型。上层模型中微电网作为领导者,以微电网运行成本最低为目标制定合理的电价政策对电动汽车的充放电行为进行引导;下层电动汽车用户则计及自身荷电状态效益对电价政策进行响应,以自身效益最大为目标调整充放电策略。通过算例分析表明,所提模型在兼顾主从双方效益与降低微电网负荷峰谷差的同时,能够减少电动汽车充放电次数并使其荷电状态保持在较高水平。     

考虑综合需求响应的电-气-热综合能源系统低碳经济调度

综合能源系统优化调度对提高能源利用效率与低碳运行起到关键作用。然而，由于综合能源系统存在多种能源耦合及源荷侧不确定性，传统调度方法难以准确适应系统源荷动态变化。针对该问题，采用基于深度强化学习的方法，主要通过数据驱动的方式解决了综合能源能源系统调度中的不确定性问题，同时可以准确适应系统源荷动态变化，实现快速求解。充分挖崛负荷侧灵活性，首先建立考虑综合需求响应的综合能源系统低碳经济调度模型。将含有多重不确定性的综合能源系统经济调度问题描述为马尔科夫决策过程(markov decision process, MDP),采用异步优势演员-评判家(asynchronous advantage actor-critic, A3C)方法进行求解。最后，实例仿真结果表明，相比于DQN和DDPG方法，综合能源系统的日平均运行成本分别降低了8.7%和5.2%。     

电动汽车对电力系统潮流及设备影响的研究与分析

随着电动汽车的出现和普及,未来电动汽车充电站作为电力系统的最新负荷,将给电力系统稳定和电力系统需求侧管理带来挑战。针对可双向供电的电动汽车作为电网重要负荷建模,利用数学模型模拟出电动汽车充电与放电时对电力系统的影响。同时以辽宁某运行电动车项目的实际情况进行实验,发现电动汽车入网对中低压配电网的潮流及相关的变压设备具有不同程度的影响。通过理论建模分析结合实际相关测试,提出了电动车对电网潮流及设备的影响规律,为电力系统接纳新能源用电负荷稳定运行提供了重要参考。     

售电公司应对新电改的运营策略对电源容量配置的影响

随着新一轮电力市场改革和泛在电力物联网的发展,售电公司根据其拥有的资源不同,逐渐发展成综合能源服务商.在此背景下,针对新电改背景下发电侧电源容量配置问题,建立考虑售电公司运营状况的电源容量配置的双层模型,下层优化对象为包含风机、光伏电池、微燃机和可控负荷的综合能源服务商,上层以发电商电源投资成本最低为优化目标.双层规划模型通过运用非线性规划工具进行求解.算例结果验证该方法的有效性.在该文算例中,售电公司从新能源消纳增长和需求侧响应削减峰荷2个方面对发电商电源容量规划产生影响.     

计及电动汽车充电调度可行域的电力系统机组最优组合

大量电动汽车无序充电会给电力系统的安全与经济运行带来严重负面影响,因此如何优化调度电动汽车充电就成为值得研究的重要问题。现有的电动汽车充电优化调度方面的研究工作未能很好地统筹考虑用户出行需要和充电能量需求,这是旨在研究的核心问题。首先,通过分析电动汽车用户的出行需要和充电能量需求,可得到电动汽车充电调度的可行域。之后,对传统的机组最优组合模型进行扩展,考虑电动汽车充电调度的可行域约束,形成兼顾电动汽车出行需要和充电能量需求的电力系统机组最优组合模型。最后,用一个包括10台发电机组的算例系统说明所提方法的可行性和有效性。仿真结果表明在不影响用户日常出行需求的情况下通过优化调度电动汽车充电过程可以实现削峰填谷,进而改善电力系统运行的经济性。     

计及电动汽车自由充电的负荷需求

电动汽车规模化应用后,其充电功率需求将会对原有的电网负荷产生很大的影响.对不同类型的电动汽车不同的充电功率,采用蒙特卡洛法抽取起始充电时间和日行驶里程来计算电动汽车的充电负荷,给出了多台汽车的充电负荷曲线.以某市夏季日负荷曲线为例,计算出不同规模电动汽车对原负荷曲线的影响.结果表明,电动汽车的自由充电特性使电网的峰荷产生了一定的增长.     

基于BIPV功率与负荷预测的智能建筑EMS双时间尺度多能互补优化模型

建筑光伏(Building Integrated Photovoltaic,BIPV)发电功率出力的随机波动特性,新型负荷与传统负荷的相互作用、需求侧响应和分时电价对负荷特性的影响是智能建筑能量管理系统(Energy Management System,EMS)优化运行必须考虑且亟待解决的突出问题。以BIPV功率、负荷功率与室外温度预测值为基础,在建立的建筑室内环境参数与建筑能耗的数学模型上综合考虑系统整体的经济性与用户舒适度,联合日前、日内两个时间尺度建立了智能建筑EMS的两阶段优化模型。日前尺度计及分时电价,以系统运行经济性为目标,制定可控电源机组启停、可平移负荷、储能装置的优化运行方案;日内尺度则在日前优化基础上综合平衡系统经济性和用户舒适度,对可控电源功率及可控负荷功率进行滚动优化。通过两个不同时间尺度上的协同优化,以实现多类型电源、储能及参与需求侧响应负荷的"源-荷-储"多能互补优化运行。最后通过实际数据的算例仿真验证了所提模型的有效性。     

需求侧能量枢纽和储能协同提升风电消纳和平抑负荷峰谷模型

针对含风电和能量枢纽主动配电网负荷峰谷波动加大及弃风问题,提出一种需求侧能量枢纽和储能协同平抑负荷峰谷及提升风电消纳模型.在分析需求侧源荷储模型基础上,分析其对弃风和峰谷差影响,获取等效负荷曲线;提出跟随各时段负荷变化和风电穿透率制定风电供冷热电权重系数,改进能量枢纽进冷/热电耦合运行模式,横向通过多能互补提升风电消纳水平;同时协同能量枢纽(EH)改进耦合运行模式,确定储能跟随主动配电网状态的充放电控制策略,纵向转移电量平抑峰谷且提升风电消纳水平,从而给出一种能量枢纽和储能协同平抑峰谷和提升风电消纳的模型.最后采用改进的IEEE 33节点配网系统算例仿真,结果表明文中模型能有效提高主动配电网风电消纳,且对削峰填谷作用明显.     

考虑电动汽车充电站的主动配电网“源-网-荷-储”协调规划

提出了协同考虑电动汽车充电站选址定容的主动配电网“源-网-荷-储”多主体协调规划模型。该模型充分考虑配电网规划过程中多方主体的利益,基于已有的“源-网-荷-储”规划研究成果,以电动汽车充电站为枢纽,引入配电网与交通网间的耦合关系,将配网公司作为充电站投资主体,在网层规划中纳入充电站选址定容问题进行网架与电动汽车充电站的协同规划。采用改进粒子群算法求解模型,并采用改进IEEE 33节点算例进行仿真分析,结果表明该规划方法可有效提高规划过程中各主体的经济收益。