基于改进时间约束Petri网的综合能源系统运行优化及可靠性评估

综合能源系统包含的设备和负荷类型众多,设备之间的耦合方式多样,在实际综合园区建设过程中,对不同供能方式的经济性和可靠性评估显得尤为重要。首先,通过构建冷热供能系统的时序模型、耦合设备和储能装置的通用模型,并结合时间约束Petri网基本建模原理,建立了系统的运行优化模型;然后,对系统中元件两状态模型进行分析,建立系统的状态空间模型;并通过系统状态进行随机抽样并计算相应的供能可靠性指标。最后,通过对含有储热、储电、储气等多能存储的实际综合园区进行算例分析,评估不同运行方式下多能源系统的可靠性和经济性,从而为实际园区建设提供理论分析依据。     

基于改进时间约束Petri网的综合能源系统运行优化及可靠性评估

综合能源系统包含的设备和负荷类型众多,设备之间的耦合方式多样,在实际综合园区建设过程中,对不同供能方式的经济性和可靠性评估显得尤为重要。首先,通过构建冷热供能系统的时序模型、耦合设备和储能装置的通用模型,并结合时间约束Petri网基本建模原理,建立了系统的运行优化模型;然后,对系统中元件两状态模型进行分析,建立系统的状态空间模型;并通过系统状态进行随机抽样并计算相应的供能可靠性指标。最后,通过对含有储热、储电、储气等多能存储的实际综合园区进行算例分析,评估不同运行方式下多能源系统的可靠性和经济性,从而为实际园区建设提供理论分析依据。     

多元储能系统运行策略对综合能源微网可靠性影响评估

针对目前储能环节对供能可靠性影响仍有待挖掘的研究背景,通过制定储能环节不同的运行策略,结合相关可靠性指标,量化分析了多元储能对供能可靠性的影响。首先,以综合能源微网作为研究对象,构建了关键设备的能效出力模型;其次,针对储能设备制定不同的运行策略,并梳理相应指标以分析储能设备的自身特性以及对系统整体供能可靠性的影响;最后,通过实际算例量化分析储能设备不同配置及不同运行策略对系统供能可靠性产生的影响。重点分析了综合能源微网能量存储环节对系统供能可靠性的影响,从而为后续储能设备的规划提供了指导。     

含微网的新型配电网可靠性分析

大量的分布式电源接入配电网会对配电网的可靠性带来深刻的影响。提出以分布式电源、负荷所组成的微网为分析对象,从微网的角度分析微网对配电网可靠性的影响。提出发电负荷率(GLR)的概念,通过序贯的蒙特卡洛模拟算法,考虑发电负荷率的因素,分别分析微网内部分布式电源类型、容量以及微网运行方式对配电网可靠性的影响。算例结果表明,微网能够提高配电网的可靠性,且不同类型的微网对其可靠性影响程度不同。     

含风光储的微网对配电网可靠性的影响

针对风力、光伏发电输出功率随机特性,计及储能与系统协调运行策略,建立含风光储的微网可靠性评估模型。配电网故障后,微网孤岛运行,考虑微网内电力功率是否平衡,并在发电不足时切负荷;微网非电源元件故障,阐述故障模式与后果分析(FMEA)过程,在此基础上,给出了模型的序贯蒙特卡洛评估流程。算例仿真结果表明,含风光储的微网能有效提高配电网可靠性水平,微网的接入位置、协调运行策略、容量配置和成本效益对配电网的可靠性产生很大影响。     

基于蒙特卡罗模拟的含微网配电网可靠性评估

以含微网的配电网可靠性评估为研究内容,首先对光伏发电和风力发电出力随机特性进行了研究,建立了分布式电源和储能联合发电系统的可靠性模型。在此基础上,基于蒙特卡罗时序模拟方法,提出了含微网的配电网可靠性评估算法。最后采用所提出的模型和算法对IEEE DRTS Bus 4改进系统进行了评估。算例评估结果表明,微网能有效提高配...     

计及负荷分级的并网型微网供电可靠性分析

随着微网相关技术的不断成熟,制定完整的微网供电可靠性评估体系已经成为了最为重要的理论研究环节之一。在故障模式分析法和蒙特卡洛模拟法的基础上,提出了一种计及微电源出力随机特性的可靠性指标计算方法,并利用该方法对某算例系统的系统可靠性指标和用户可靠性指标进行了计算。在此基础上,引入负荷分级机制,分析了不同分级方法下用户和微网系统的可靠性指标的变化,并对微网负荷分级模式提出相关建议。     

含微网的配电网负荷转移方案可靠性评估指标体系研究

配电网在检修或是故障等N1状态下及时高效的负荷转移是保证持续供电能力的有效措施之一。凭经验获得的负荷转移方案可行性分析成为亟需解决的问题,可靠性评估就是非常重要的一方面。文中针对微网运行方式、运行特性及与配电网相互影响,提出了含微网的配电网负荷转移能力可靠性评估指标体系,根据微网运行方式把含微网的配电网看成由微网并网运行的配电网和孤岛运行微网两部分组成,在分别量化微网运行方式对可靠性评估指标影响的基础上,运用熵权模糊层次分析法从可靠性角度对含微网的配电网负荷转移能力综合评估。最后,对修改后的IEEE33节点系统不同负荷转移方案进行可靠性评估,结果验证了评估指标体系的有效性和可行性。     

含微网的配电网接线模式探讨

随着微网技术的发展,更多电力用户倾向于使用微网这一新型供电模式以提升供电可靠性。传统配电网接线模式是否能适应微网用户的实际需要已成为电网规划中的棘手问题。为此,完成了基于接线模式的配电网规划,并通过建立隶属度函数从最大短路电流、最大支路电压降落、系统平均供电可靠率指标、单位负荷年费4个方面对含微网以及不含微网的各种配电网接线模式进行综合评价,由此给出含微网的配电网接线模式推荐意见。评价结果表明,从"单位微网容量(成本)对可靠性提升幅度"这个角度来看,单电源辐射状接线模式更适合使用微网的供电区域,如果从"综合评估最优"这个角度来看,不同母线出线连接开关站这一接线模式能最大限度地满足重要用户对于供电质量的需求。     

考虑元件故障率变化的配电网可靠性评估

针对实际运行的配电网中元件发生故障的概率会随其运行时间而变化,提出一种考虑元件非恒定故障率的配电网可靠性指标计算方法,结合配电网元件运行时间与发生故障次数的数据,提出用改造威布尔分布拟合元件故障率随时间变化过程。在此基础上,用馈线区、元件、负荷三类数据结构表示配电网拓扑结构和参数,将故障后的系统分为故障区域、前向区域、后向区域和无影响区域。对每个元件发生故障后的系统进行区域划分,建立FMEA表。最后,采用序贯蒙特卡洛模拟法计算可靠性指标,模拟过程中考虑了元件的实时故障率。以IEEE RBTS BUS6母线为算例,计算结果验证了该方法的有效性。     

考虑可靠性约束的综合能源微网供能能力评估

针对综合能源微网涉及多种能源相互耦合、各能源负荷供应能力难以量化评估的问题,提出了综合能源微网可行供能区间及可靠供能区间评估方法。首先,以综合能源微网为研究对象,结合能源集线器模型构建了典型微网系统模型,并提出综合能源微网供能能力概念。其次,构建综合能源微网可行供能区间模型,并进一步考虑供能可靠性约束,构建综合能源微网可靠供能区间模型。再次,基于NSGA-2多目标优化算法提出综合能源微网可靠供能区间模型的求解方法及流程。最后,通过算例验证了所提模型和方法的有效性和实用性。     

非计划孤岛下的微电网供电可靠性评估

微电网作为一种新型配电网结构,其最大的特点就在于可以在并网运行与离网运行之间灵活切换。这一特点使得微电网用户可以获得更高质量的电能供应,并且在地震、雪灾、大电网崩溃等极端条件下保证重要负荷的电力供应。文中应用故障树图法建立微电网离网运行模式下的可靠性模型,并用蒙特卡洛模拟法计算固定时间内微电网离网运行故障率,评估微电网在极端条件下的持续供电能力。以实际微电网系统为例,分析微电网各元件对其离网持续运行能力的影响程度,为微电网的架设提供了建议。     

兼顾可靠性与经济性的孤岛型光储微电网容量配置方法

可靠性和经济性是孤岛型光储微电网容量配置的2个重要参照,但不能同时最优.为协调二者矛盾,提出了一种兼顾可靠性与经济性的孤岛型光储微电网容量配置方法.该方法针对概率类、频率及持续时间类指标,从容量及功率角度进行了可靠性评估与经济性分析,对比研究了不同负荷点接入光储微电网的配置方案.结果表明:一定储能配置方案下,光伏容量的...     

计及可靠性的电-气-热能量枢纽配置与运行优化

含可再生能源的电—气—热互联多能源系统可实现多能源网络互联与多能源优化利用,有效解决资源匮乏与能源浪费等问题。能量枢纽是多能源耦合的关键,但现有的能量枢纽优化配置问题未考虑系统运行可靠性的影响。因此,重点研究多能源系统中计及可靠性的能量枢纽优化配置问题。首先,针对风机、变压器、热电联产、燃气锅炉、电储能、热储能等设备组成的能量枢纽,建立了一种新型多能源系统容量协同优化配置的混合整数线性规划模型。然后,根据该双层优化模型计及能量枢纽的运行可靠性,引入失负荷期望等可靠性指标作为约束。最后,为了确定配置方案,结合优化策略进行整体规划,同时得到各机组能量分配情况,对算例进行仿真分析。结果表明,提出的模型有利于负荷供应可靠性的提升。     

考虑最优负荷削减与热负荷惯性的综合能源系统可靠性评估

综合能源系统(integrated energy system,IES)具有灵活调度和多能互济的特点,针对当前综合能源系统供能可靠性研究尚不充分的问题,提出一种考虑最优负荷削减与热负荷惯性的综合能源系统可靠性评估方法.首先,建立了综合能源系统总停供损失期望指标,充分体现了综合能源系统停供能造成的经济损失;其次,考虑能源...     

考虑微电网功率控制模式的配电网可靠性评估

在进行网络空间拓扑分析的基础上,以改进的最小路搜索算法为基础,结合微电网的功率控制模式、网络结构与运行特点,进行了含微电网的配电网可靠性评估;从可靠性的角度,分析了微电网对配电网的改善程度与积极影响。对IEEE RBTS母线6计算的结果验证了所述模型的有效性。计算结果显示,微电网在提高配电网可靠性方面效果显著。     

考虑风光储协调运行的可靠性评估

风光储联合发电系统并网后必须采取策略与系统之间实现协调调度与运行才可在保证可靠性的前提下最大化利用可再生能源,但现有的可靠性评估中还缺少对大规模风光储联合发电系统协调运行的考虑。针对此问题,基于序贯蒙特卡罗仿真方法,建立了风电、光伏和储能系统的发电可靠性评估模型,并提出了新的协调调度策略。模型综合考虑了风速、太阳光辐照度、环境温度以及2种新能源发电技术的能量变换特性和储能系统的充放电约束等因素。这些模型被应用到IEEE RTS79中,通过在Matlab中编制程序进行仿真计算,考察不同的协调运行策略、联合发电系统容量配置以及储能特性对于系统裕度的影响。评估结果可为联合发电系统并网规划与设计提供参考。     

可靠性与经济性相协调的微电网能量优化

提出一种可靠性与经济性相协调的微电网能量优化方法,权衡停电损失和投资运行费用,得到微电网等年值费用最小时各类微电源的最佳运行容量和供电策略。考虑微电源出力特性、负荷随机需求、微电网与主网交换功率以及可靠性模型,基于序贯蒙特卡洛模拟法统计微电网停电损失;计及微电源运行工况和微电网运行年限,基于全生命周期计算微电网投资运行费用。算例针对自治模式下的微电网系统进行优化,分析结果表明,所述方法可为微电源优化配置提供建议,实现微电源动态经济运行,降低系统总费用。