分布式蓄热电锅炉对弃风电量的消纳能力评估

合理利用用户侧蓄能环节可以提高电力系统的调峰能力,加强电力系统消纳间歇性可再生能源的能力.针对蓄热电锅炉在弃风电量消纳过程中的应用,围绕可消纳电量(总量),消纳功率(强度),消纳速度(速度)3个方面,涉及日前、日内小时级以及日内实时3个层面,建立了一套评估指标集.该评估指标集为蓄热电锅炉消纳指令的下发提供数据支撑,为运...     

火电厂汽轮机抽汽回热系统消纳风电的研究

依据我国风力发电的现状,分析了弃风原因,提出了利用电锅炉替代火电厂汽轮机抽汽加热回热系统的凝结水来消纳风电的方法.定量分析了利用电锅炉加热凝结水的10种方案的经济性,同时分析了其设备及系统的安全性,得出了投资少、适应性强、安全性高、经济性好和技术上具有可行性的方案.利用电锅炉加热凝结水,对于降低火电厂的煤耗、减少CO2等污染物的排放、消纳风电及改善环境质量,具有一定的理论和现实意义.     

提升风电消纳的热电混合储能系统优化控制策略

针对我国"三北"地区供暖期热电联产机组"热电耦合"导致风电场风电出力高的时间段弃风量过高问题,提出了计及热电混合储能系统提升风电消纳电量的优化控制策略.首先建立储热式电锅炉与电池储能配合消纳弃风的混合系统数学模型;其次构建了计及风电出力、储热式电锅炉、电池储能的各种约束以及储热式电锅炉、电池储能的单位风电转化效益的含储...     

计及用户满意度的蓄热式电采暖与风电互动运行优化策略

随着“双碳”战略目标的提出,要求进一步推进以风、光为主体的清洁能源大规模接入电网。为提升电网风电消纳能力,减少弃风现象,提出计及用户满意度的蓄热式电采暖与风电互动优化运行模型。首先,分析蓄热式电采暖设备参与风电消纳的运行机理;然后,在综合考虑风电消纳、经济性以及用户满意度等方面的优化需求后,建立蓄热式电采暖与风电联合运行的多目标优化模型,并采用一种基于灰色关联分析与改进混沌粒子群算法的电网优化运行模型求解方法;最后,基于某电网数据仿真,提出满足系统优化运行需求的方案。算例结果表明：模型可有效地增加风电消纳能力,减少设备运行成本,满足用户对温度的舒适体验,为未来的蓄热式电采暖以及风电的投资提供决策支持。     

含电动汽车的新能源小镇源荷协调优化

针对电动汽车接入新能源小镇后造成负荷"峰上加峰"并进一步加深风电消纳不足的问题,从源荷两侧对含电动汽车的新能源小镇进行优化,源侧对各机组出力进行协调,荷侧通过电价补偿对电动汽车充电曲线进行调整.以系统运行成本最小为目标函数,综合考虑各机组约束和电热能量平衡约束,建立含电动汽车的综合能源系统优化运行模型.以某小镇数据为例...     

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。     

基于需求响应的风电消纳机会约束模型研究

规模风电的随机波动性给电网调度带来巨大困难,抑制风电出力的波动,使其较为平稳地接入系统具有现实意义.从需求响应的角度研究了风电消纳的问题.研究对象上,同时考虑价格型和激励型需求响应,计及了负荷的自弹性和互弹性系数,更加全面地反映了需求响应资源的特性;数学模型上,由于风电出力的随机性,采用了机会约束规划模型,使决策结果能...     

集群电动汽车配合风电调峰的滚动优化调度方法

随着风电场建设和接入的规模不断扩大,电网的安全稳定也受到了风力不确定性的挑战。从解决风电不确定性的角度出发,在日前调度优化的基础上引入区域电网内的电动汽车集群形成虚拟储能系统,参与电网调度。为能实时处理预测误差,计及电动汽车用户的容量约束进行功率分配,通过日前优化与实时更新相结合的方法,建立了基于多维决策空间的多时间尺度滚动更新的调度方法,用于解决实时优化中火电机组备用和储能系统/备用响应预测误差的功率分配问题并基于算例验证了该方法在经济效益、风电消纳、运算效率上的可行性,为未来高比例风电的就地消纳提供参考。     

协调源荷不确定性的配电网扩展规划

随着可再生能源、储能在配电网中的应用越来越广泛,亟需开展计及源端、荷端不确定性的配电网扩展规划研究.在此背景下,提出包含三级层次的配电网扩展规划流程和配电网扩展规划随机期望值模型.首先建立以综合新建成本为优化目标,连通性、可靠性、潮流限制等为约束条件的网架扩展规划模型,确定规划新建站点的接入方案和储能配置容量;其次构建运行优化模型,计算正常运行方式下合理的开关组合;最后采取针对性的局部补强措施,结合实际算例系统验证模型的有效性.     

协调源荷不确定性的配电网扩展规划

随着可再生能源、储能在配电网中的应用越来越广泛,亟需开展计及源端、荷端不确定性的配电网扩展规划研究.在此背景下,提出包含三级层次的配电网扩展规划流程和配电网扩展规划随机期望值模型.首先建立以综合新建成本为优化目标,连通性、可靠性、潮流限制等为约束条件的网架扩展规划模型,确定规划新建站点的接入方案和储能配置容量;其次构建运行优化模型,计算正常运行方式下合理的开关组合;最后采取针对性的局部补强措施,结合实际算例系统验证模型的有效性.     

电解铝负荷响应下的源网荷协同频率二次控制

针对新能源大量接入背景下电力系统频率调节能力紧张、旋转备用不足的问题,提出一种“源网荷”协同的二次调频策略。通过柔性直流输电(voltage source converter-high voltage direct current, VSC-HVDC)系统将拥有丰富可控资源的电解铝工业电网与传统电力系统互联,建立考虑VSC-HVDC功率支援的两端互联系统二次调频模型。基于互联系统频率控制模型构建分布式架构,在两端设计模型预测控制器,控制器在本区域内进行优化控制,定期进行信息交互,主动调节电解铝负荷功耗进行需求响应,减轻由功率支援引起的送端系统功率不平衡。最后以我国西部地区某工业电网的实际数据进行仿真验证了所提出策略的有效性。结果表明,在大扰动场景下,所提出的策略可以将受端系统频率恢复时间缩短约30%,同时在调控过程中,送端系统频率偏差始终保持在0.05 Hz以内,且电解铝负荷与VSC-HVDC系统参数始终处于安全范围内。     

风电运行风险与备用协调优化的调度方法

风电功率的预测误差体现了风电的随机性,风电的波动性描述了风电出力在指定时空尺度上的逐点变化特性。针对风电功率预测误差和风电功率波动所需的备用容量,通过对风电的随机性、波动性分析应对,建立风电备用需求新模型。根据风电备用需求与系统运行备用之间的关联关系,定义了风电运行风险,并在此基础上构建了风电运行风险与备用协调优化的调度模型,在模型中采用惩罚的方式对因系统为风电提供的运行备用不足所造成的失负荷成本和风能浪费成本加以考虑。通过修订后的IEEE 6节点和118节点系统算例的仿真计算,验证了模型的正确性和有效性,为更大限度、更经济、更安全的利用风电功率提供了一种决策支持。     

计及源荷时序特性的低压台区分布式光伏接入分布鲁棒优化方法

为提高低压配电台区中分布式光伏(DPV)的接入容量,促进光伏消纳,本文提出一种计及源荷时序特性的低压台区DPV接入分布鲁棒优化方法.首先,针对低压台区中分布式光伏出力和负荷需求的不确定性,提出一种基于优化聚类的源-荷联合时序场景生成方法;其次,计及电压约束、线路容量约束、逆变器无功补偿约束及光伏消纳约束等,构建低压台区分布式光伏接入分布鲁棒优化模型,在保证各典型场景最恶劣概率分布下的弃光率期望值符合要求的情况下,最大化低压台区中分布式光伏接入容量;然后,建立低压台区分布式储能接入的数学模型,以研究储能接入及其充放电机制对低压台区分布式光伏接入的影响;最后,以实际配电台区为例进行仿真计算,验证了本文模型的有效性.     

基于趋势理论的源—网—荷协调性控制

针对电网不同运行方式下的源—网—荷协调性存在差异问题,提出基于趋势理论的源—网—荷协调性的辨识和控制方法.首先,利用方向导数证明电网的整体功角安全性指标与路径负载均衡度同趋;通过电网运行均衡度和路径负载均衡度之间的差异分析,引出电网可能存在源—网—荷不协调的观点;然后,基于电网的映射弹性网模型对局部电网进行物理分析,再...     

考虑计划执行与新能源消纳的中长期调度优化方法

为提升电力系统清洁能源消纳能力,并保障常规电源电量计划执行,提出了一种考虑计划执行与新能源消纳的中长期调度计划优化方法.通过考虑新能源电量、电力的不确定性,结合不同电源启停调峰性能上的差异,构建了基于两层架构的中长期调度计划优化方法.上层模型重点考虑新能源电量预测不确定性,而下层模型充分考虑新能源电力预测不确定性.结果表明,该方法能够优化燃煤电厂启停调峰方式,实现电量计划与新能源消纳的协调,解决电量执行偏差及弃风、弃光等问题.     

风电并入冷热电联供系统的优化运行控制

冷、热能只需满足阶段性平衡,而电能则需满足实时平衡。为了提升风电的利用水平和降低风电随机性对电网的影响,提出风电以制热方式和供电方式参与冷热电联供系统(CCHP)供能的供热模式及供电模式。构建并分析风电供能模式控制方法,并对2种供能模式分别建立以包含燃料成本和购电成本的系统运行成本为目标函数的优化模型。考虑风电出力预测偏差,采用α-超分位数方法刻画各随机目标函数,进而建立相应的随机优化模型。通过算例分析风电不同供能模式下的经济效益;研究不同置信水平对系统运行成本的影响。仿真结果为风电供能模式的选择提供了依据;该研究可为智能电网背景下可再生能源的高效合理利用提供新思路。     

一种用于微网调频的风电与抽水蓄能综合控制方法

多源分布式能源的使用增加了微网负荷频率控制的不确定性,影响其安全运行,为此,提出一种用于微网调频的风电和抽水蓄能综合控制方法。首先,为了在微网发生负荷扰动时提供足额的功率支撑,设计风机限转矩控制,以快速提取转子动能响应一次调频;然后,针对限转矩控制导致的频率二次跌落问题,抽水蓄能提供辅助支撑以减少该问题对频率稳定的不利影响;最后,考虑风机输出和负荷扰动的非相关性,以及风电输出调整范围过窄的约束,设计抽水蓄能二次调频控制方法,利用其抽水工况和发电工况的实时切换消除风速和负荷不匹配时的稳态频率偏差。在MATLAB/Simulink上对所提方法进行仿真验证,结果表明,在不同风速和负荷扰动情况下,风电与抽水蓄能综合控制方法能够实现调频的完备性,并降低弃风率。     

适应源荷不确定性的参考电网区间优化方法

针对现有电网评估模型未考虑源荷不确定性情形以及并未关联电网响应不确定性的运行策略的不足,提出适应源荷不确定性的参考电网区间优化方法,为实现柔性电网规划提供理论参考。基于规划周期内不确定电源、负荷预测区间和规划网络候选方案,充分关联电网运行策略,构建以追求电网的发电成本、备用配置成本和输电网络投资成本总和最小为目标,以不确定性背景下电网各种工况运行安全域为约束条件的参考电网区间优化模型,并给出模型求解方法,得到支撑源荷功率平衡的电网优化方案。通过算例分析说明了所提方法的有效性。     

基于线性规划算法的源-网-荷互动最优潮流模型

针对风、光电等新能源的严重弃风弃光问题,提出了源-网-荷互动最优潮流模型.利用柔性电荷、新型能源和传统电源等特性,基于传统最优潮流模型和线性规划算法,修改目标函数的设置,确定了约束条件的基本表达式,从而实现了增大系统边际效益的目的.利用Visual Studio和Styrp1. 10等软件搭建了源-网-荷互动最优潮流模型.仿真测试结果证实了模型的可行性和有效性,该模型可以缓解新能源发电的能力局限问题.