电力工业可持续发展的统一规划模型

尝试建立电力工业持续发展的统一规划优化模型,协调考虑国家能源政策、一次能源开采能力与运输限制、环保问题、合理装机容量、电源结构优化、系统调峰问题、电源布局优化、电源电网协调发展以及电力投资决策对后续发展的影响,为寻求科学的、经济的、可持续的电力发展方案提供决策支持。模型以电厂、电网投资决策矩阵为优化对象,机组、线路状态矩阵由此构造而得,从而构成了以电源电网投资决策、规划各年份典型日各节点各类型机组开机容量、典型时段的出力等为决策变量的混合整数规划问题,使得投资决策模块和生产模拟模块融为一体,并可以一次性对规划期各年份进行优化。整个模型已经在江苏省2020年电力发展规划研究中得到验证。     

电力工业可持续发展的统一规划模型

尝试建立电力工业持续发展的统一规划优化模型，协调考虑国家能源政策、一次能源开采能力与运输限制、环保问题、合理装机容量、电源结构优化、系统调峰问题、电源布局优化、电源电网协调发展以及电力投资决策对后续发展的影响，为寻求科学的、经济的、可持续的电力发展方案提供决策支持。模型以电厂、电网投资决策矩阵为优化对象，机组、线路状态矩阵由此构造而得，从而构成了以电源电网投资决策、规划各年份典型日各节点各类型机组开机容量、典型时段的出力等为决策变量的混合整数规划问题，使得投资决策模块和生产模拟模块融为一体，并可以一次性对规划期各年份进行优化。整个模型已经在江苏省2020年电力发展规划研究中得到验证。     

我国的能源结构与电力规划

介绍了我国电力能源结构、能源发展的战略，电力工业发展的思路、规划目标、电源发展的布局，并就全国电网规划和全国联网的规划等问题作了简要概述。     

基于Godlike算法的海岛型分布式电源规划模型

为实现海岛地区低污染、低成本电力的有效供给,提高可再生能源的利用消纳能力,针对海岛型分布式电源规划特点,建立了综合考虑投资运行费用、系统损耗和系统稳定性这3个方面的多目标分布式电源目标规划模型;在引入Pareto最优解概念的基础上,提出了采用Godlike算法对上述多目标、多约束、非线性优化问题进行求解。将所建立的模型及其求解算法应用于我国南方某岛分布式发电系统电源规划实际问题中,仿真结果表明Godlike算法计算结果要远远优于单体遗传算法、模拟退火算法、差分进化算法和粒子群优化算法,其能够有效避免单个算法在求解分布式电源规划问题时容易陷入局部最优、算法过早成熟等问题,保证了算法可有效得到全局Pareto最优解。     

不确定因素下考虑经济与福利均衡的电源结构优化

为规避电源建设的盲目性,适应大规模可再生电源发展的愿景,提升能源利用效率,以传统电源规划模型为基础,考虑多种不确定性,引入社会福利测算理论,提出了考虑经济与福利均衡的风光火电源优化配置方案。以已投产运行的天中±800 kV直流工程的供端配套电源为例对此方案进行优化,并构建了相应的优化模型。将此低碳背景下电源结构优化模型应用于该输电外送通道,进行算例分析,以验证优化模型的实践性和有效性。结果表明所提规划模型在有效计及不确定因素对目标函数的影响同时,能实现可再生能源的最优利用。未来宏观政策上应积极推动清洁能源高效有序发展,不断优化新能源建设规模与布局,其次,努力提升能源优化配置带来的社会福利,实现能源领域经济与福利的有效均衡。     

区域可再生能源规划模型述评与展望

有效进行区域可再生能源规划有利于充分利用我国丰富的可再生能源资源、推动节能减排进程、提高电源结构低碳化程度、促进智能化绿色电力的发展。在介绍我国当前面临的能源可持续发展问题以及区域可再生能源规划模型框架的基础上,对目前国内外应用于能源规划研究的集成结构模型及其现状进行了综述,重点总结了IIASA-WEC能源-经济-环境模型、中国能源环境综合评价模型系统(theintegrated policy assessment model for China,IPAC)、能源系统长期前景规划模型(prospective outlook on long-termenergy systems,POLES)、国家能源模型(the national energymodeling systems,NEMS)以及可再生电力混合优化模型(hybrid optimization model for electric renewables,HOMER)等混合能源模型的结构及应用现状,并指出了当前存在的一些问题和未来的发展方向。     

考虑资源和环境约束的广东电网电源优化发展建议

结合广东能源结构特点及现状,分析广东电网电源发展的资源和环境制约因素,提出采用电力系统综合电力环保规划模型GESP-Ⅲ软件对广东电网电源结构进行优化规划和广东电网电源优化发展的建议和措施,实现清洁、可靠、安全、高效的能源保障体系.     

基于多阶段随机规划的中国未来电源结构研究

作为"碳达峰,碳中和"目标实现的重要部分,电力系统的低碳化转型始终是中国能源行业的关键问题.为了更好地实现能源资源的优化配置和低碳目标的顺利实现,建立了基于多阶段随机规划和多区域电源结构规划的中国未来电源结构发展规划模型.模型以规划期内总成本的期望值最小为目标,计及电力电量平衡、调峰平衡、区域互联等多方面约束条件,并引...     

基于电力节能减排双目标调度优化模型及方法的研究

节能发电调度的实施意味着高能耗高污染的发电机组能够获得的发电小时数将越来越少,客观上有利于低效小火电机组加快关停,优化电力工业的结构和布局.以节能环保、经济、公平为目标,建立兼顾购电费用与能源节约的模糊双目标节能发电调度优化模型,并利用模糊多目标规划理论将该模型转化为单目标规划问题并对其进行求解.算例结果表明,该模型符合节能配置原则.     

深圳市可持续电力规划模型及节能减排分析

合理的电力规划是解决电力行业资源和环境问题,推进节能减排,保障城市可持续发展的重要途径。以深圳市为例,运用强健可能性规划方法,以电力可持续供应总成本最小为目标,以资源、容量、电量、环境等为约束条件建立深圳市可持续电力规划模型,得到能源供应、电源结构、外购电量、环境排放等符合深圳市电力系统特色的优化方案。研究结果表明,应逐渐降低外购电量,借助清洁发展机制等手段进一步加大本地可再生能源开发利用,实现供电方式多样化,从而实现安全、经济、清洁、可持续的电力供应。     

基于电力消耗的行业总产值预测

电力行业是国民经济的基础性能源产业,对其他行业的发展起着至关重要的支撑作用。电力行业本身不存在库存现象进而能够相对真实近乎实时地反映行业经济运行情况,这使得从电力消耗到行业总产值的预测成为可能。针对某省规模以上工业企业基于电力消耗的总产值预测问题展开研究,结合该省2010—2013年近38 000家规模以上工业企业的用电量和总产值数据,利用基于粒子群优化参数的支持向量机建立预测模型。以2010年1月至2013年12月的数据作为训练样本,对2013年8月至2013年12月各行业的总产值进行预测和检验,并与常规交叉验证寻优的支持向量机模型和BP（back propagation）神经网络模型进行对比。结果表明,所采用的方法较其他方法可以更准确、可靠地预测行业总产值,基于用电量的行业总产值预测方法是科学、可行的。     

电力行业碳减排情景设计与分析评价

电力行业碳减排潜力是研究如何把单位 GDP 碳减排总量目标分解到各个行业的重要基础工作之一.研究综合考虑产业结构优化、电源结构优化、节能政策和节能减排技术进步对电力行业碳减排的影响,提出了一种对不同的碳减排情景设计与分析评价模型.以重庆市电力行业为案例设计了3种情景,研究认为产业结构优化对电力行业碳减排影响较大,但投资额巨大;水火电资源限制电源结构优化的碳减排潜力;电力节能减排技术推广应用对碳减排影响显著,且投资成本适中;产业结构变化与电力行业供电量达到倒“U”型顶点之前对电力生产进行强制调整,将对经济有较大损害     

基于粒子群算法的配电网储能优质优化研究

随着经济发展由粗放式增长向集约型增长转变,对配电网储能进行优化成为了学术界的前瞻性研究,这对于我国加速发展意义重大。本次研究利用粒子群优化算法以及双层多目标优化配置数学方法,构建了基于粒子群优化算法的配电网储能优质优化研究模型,该模型在对主动配电网概率潮流进行计算的基础上,达到了提高广义电源运行效率的效果,从而为相关人员进行含广义电源的配电网管理提供了方法参考。以PG&E-69节点配电系统作为研究对象,对该模型进行验证。研究结果表明,智能算法类型对广义电源优化配置的影响并不大。同时较上层模型,下层模型对广义电源优化配置的效率更高,因而,要实现广义电源的高效运行,进而提高配电网的储能效果,必须实现双层模型的合理运用。本研究可以为配电网储能优质研究提供一定的指导价值。     

优化我国能源输送方式研究

长期以来, 我国电力发展方式以分省就地平衡为主。这种发展方式带来资源浪费、环境恶化、运输紧张等诸多问题, 已经难以为继, 迫切需要优化能源输送方式。实行输电输煤并举、优先发展输电是优化能源输送方式的战略选择。推进特高压输电对于改善我国能源结构、优化电力布局、缓解中东部环境压力、促进区域经济协调发展等方面具有难以替代的作用。采用输煤输电相互补充、合理分工的能源输送方式, 将有利于全面提高中东部地区能源供应的安全保障程度, 优化利用全国环境资源, 提高资源的综合利用率, 有利于促进能源与经济、环境和社会的可持续协调发展。6     

考虑经济环境平衡的风光火联合外送调度策略多目标优化

风光火电联合调度运行是推动可再生能源发展的重要途径,并对发电调度策略提出了新要求。文章在经济环境平衡的原则下,以企业购电成本最小、可再生能源发电量最大、可再生能源出力波动最小为目标构建风光火电联合调度多目标优化模型,使用主要目标优先级法转成单目标规划后借助Lingo软件求解,并应用于天中直流输电工程的配套电源中,通过4个季节下的典型日调度结果对比分析,验证了所提出的优化模型在促进可再生能源消纳和节能减排方面的作用。此外,辅助服务费用纳入购电成本使得火电机组负荷分配更加平均。     

计及多种灵活性约束和基于时序模拟的广域电力系统源-网-储协同规划方法

随着全球大规模风电、光伏的持续开发,系统的净负荷波动不断增加,迫切需要建立可量化而又高效的广域电力系统优化规划模型,促进广域范围多种灵活性资源规划研究.首先,以简化的机组组合模型为基础,建立计及多种灵活性资源出力约束和基于时序的生产运行模拟模型,以系统总成本最低为优化目标,考虑多种投资决策和生产运行约束,最终优化出系统...     

基于复合粒子群算法的微电网能量管理策略

微网中的部分分布式能源的功率输出具备一定的随机和性间歇性,很大程度上影响了系统的供电稳定性和可靠性,因此,有效的对微网系统进行能量管理显得至关重要。以往的研究中,多采用优化算法在解决能量管理等问题,但其存在着陷入局部最优解等问题,为有效的解决上述问题,本文引入一种复合粒子群优化算法,综合考虑了微网运行过程的经济性、环保特性以及运行可靠性等要求,建立了微电网能量管理多目标优化数学模型,优化目标是运行成本及环境治理的费用最小。在满足功率平衡、分布式电源输出功率等约束条件下,对模型进行了求解,同时,预测系统内负荷需求的变化情况来确定微网的能量管理策略。通过仿真算例的分析验证改进算法的有效性。     

多整流机组效率优化算法研究

针对电解技术中直流供电环节进行节能优化研究,以期降低整流机组功率损耗,提高整流效率。建立了整流机组的数学模型,在此基础上提出了需要解决的问题的目标函数和约束条件,并利用拉格朗日乘数法求出这个非线形规划问题的最优解。最后结合实际数据建立了一个试验模型,对各种情况下的总功率损失进行了比较,并对该系统进行了Matlab仿真研究,验证了本文提出算法的正确性。     

碳排放及燃煤约束下的电源规划及其效益评价

优化电源规划是应对电力系统"碳锁定"效应,促进电力系统减少碳排放的重要举措。考虑到国内以煤炭为主的能源结构,有必要分析碳排放及燃煤约束对电源规划的影响。在分析碳捕集电厂运行特性的基础上,建立了考虑碳排放及燃煤约束的低碳电源规划模型,并在模型中采用典型日的运行校验系统是否具备足够的调峰能力。基于国内典型地区电力系统,对不同碳排放总量约束、不同可再生能源发展场景及不同煤炭资源供应约束下的常规火电及碳捕集电厂的扩展规划进行了优化分析,分析结论表明碳捕集电厂可以充分适应电力系统的碳减排目标,满足新能源大规模发展的调峰需求。     

基于多源融合的船岸供电系统协调运行优化策略

针对岸电系统供电模式由单一电网侧供电变成由风、光、网、储等多源供电,所带来的新能源出力波动,消纳率降低等问题。本文通过构建基于移动储能装置的多源融合岸电协调运行模型,将岸电子系统通过公共母线互联实现闭环运行。提出了岸电分层分布式运行优化策略,首先通过边缘计算技术实现对各分布式子系统的实时就地协调,减小因预测误差,出力波动性带来的弃风弃光问题。其次基于电网的分时电价机制,通过移动储能的“谷充峰放”和“转移消纳”的工作模式实现岸电能源的优化调配技术,达到平抑分布式能源出力波动,提高岸电系统的经济性与可再生能源消纳率的效果。同时也为建立港口岸电系统互联运营的优化平台打下良好的基础。