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...     

考虑线路覆冰预测的冰灾下区域能源系统负荷削减评估方法

“双碳”目标的提出加速了传统电力系统向区域能源系统的转型。为了研究极端自然灾害对区域能源系统的影响,首先,根据电力子系统、天然气子系统、热力子系统以及耦合元件的特性建立区域能源系统模型;随后,以冰灾为例分析区域能源系统的负荷削减情况;最后,构建天然气子系统与热力子系统的预想事故集,并提出部分负荷削减评估指标来评估区域能源系统。使用IEEE 39节点电力子系统、BGS 20节点天然气子系统及HS 6热力子系统构成区域能源系统,在该算例下进行冰灾下的仿真,分析区域能源系统在冰灾下的响应结果,并与单独电力子系统作比较。研究表明,区域能源系统的电力子系统负荷削减较传统电力系统的负荷削减最高能减少43%,且在天然气子系统和热力子系统出现单元件故障的情况下,平均总负荷削减占比为0.54%。可看出区域能源系统负荷削减远优于传统电力子系统,该模型能准确反映出极端自然灾害对区域能源系统的影响,符合实际情况。     

跨临界CO2热泵热水器的研究现状及性能提高方案

本文介绍CO2及其系统的特点,论述国内外跨临界CO2热泵热水器的研究现状,重点综述提高跨临界CO2热泵系统性能的四种流程以及国内外的研究成果.     

跨临界CO_2热泵热水器的实验研究

对于热泵循环系统CO_2是不可替代的自然工质,为此研究跨临界CO_2热泵热水器是十分必要的。为了研究如何提高热泵热水器的效率,我们搭建CO_2热泵热水器实验台。实验结果表明:在冷却水出水温度为65℃时,CO_2热泵热水器的COP随着蒸发温度的升高而升高;在某一蒸发温度下,气体冷却器放热量随着高压压力的升高先升高而后降低,系统的COP存在一个最值。     

电网运行风险在线评估中基于灵敏度分析的负荷削减模型

传统负荷削减模型通常采用全局寻优得到负荷削减范围,难以满足电网运行风险在线评估的时效性要求。为解决现有的负荷削减模型存在的问题,提出了一种基于灵敏度分析的负荷削减模型,通过计算各支路对母线节点的灵敏度,筛选对越限支路潮流影响显著的母线节点作为负荷削减范围,将全局寻优转换为局部寻优。综合考虑负荷重要程度和计及设备电气耦合关系的临近原则,以各类负荷削减量加权求和最小为目标,采用原对偶内点法计算负荷削减量。所提模型可在保证负荷削减结果正确的前提下,大幅提高计算效率。以IEEE 300节点等系统为例,验证了所提负荷削减模型的正确性和高效性。     

考虑柔性电负荷和热负荷的综合能源系统容量优化配置

柔性负荷参与调度能够削峰填谷、优化负荷曲线,降低系统成本。考虑可平移负荷、可转移负荷和可削减负荷建立了电力柔性负荷模型;根据用户对温度感知的模糊性建立了热力柔性负荷模型;采用混合整数线性规划方法,以经济成本最小和一次能源消耗量最少为目标,对综合能源系统进行配置优化,得到各个设备的最佳容量和各时段出力。算例结果表明,通过调度柔性电负荷和灵活调整室内温度,可促进可再生能源消纳、优化电负荷和热负荷曲线,从而提高风机装机容量、降低燃气轮机容量和蓄热罐容量、提高系统经济性、降低一次能源消耗量、提高可再生能源渗透率。     

基于大数据分析的综合能源系统负荷特性聚类分析

随着我国综合能源系统的迅速发展,用户侧出现越来越多的综合负荷尤其是电冷热耦合负荷,而针对冷热电负荷的耦合特性的研究极为重要,它决定了综合能源系统规划和运行是否科学合理。因此,本文将大数据分析法应用到冷热电综合负荷的耦合特性分析中,建立了基于改进K-means算法的冷热电负荷耦合特性分析模型,该模型利用国外某高校实测综合能源系统相关真实数据,对学校用能负荷按照春夏秋冬四季进行合理聚类分析,以获得不同季节时段以及同一季节时段的用能负荷耦合特性,在此基础上,本文对该综合能源系统中电、冷综合需求响应的潜力进行研究。最后,通过仿真分析,结果表明本文方法能较好的深入挖掘该综合能源系统的用能耦合特性和需求响应潜力,为制定合理的综合需求响应方案提供有力数据支撑。     

基于智能负荷控制的分布式能源系统调控策略研究

为提高分布式能源系统（DES）经济性及运行效率,提出基于智能负荷控制的DES调控策略。首先,基于智能电表的测量数据,采用监督学习技术训练神经网络,构建智能负荷神经网络模型计算住宅可控有功功率;其次,考虑智能负荷与DES之间的互动关系,结合DES各设备运行及互补特性,构建智能分布式能源管理系统模型,分析其可控负荷的调度策略,并给出求解流程,利用IEEE-6节点系统进行算例分析。结果表明,DES总运行成本将随着需求响应控制的加强而降低,考虑智能负荷参与能源系统互动,可有效改善系统负荷曲线,减少切负荷现象,促进风电、光伏清洁能源的消纳。     

基于GRA-LSTM神经网络的区域综合能源系统多元负荷短期预测模型

冷、热、电负荷预测是发挥区域综合能源系统优势的关键技术。由此构建了基于灰色关联度分析(grey relation analysis,GRA)和长短期记忆(long short term memory,LSTM)神经网络的区域综合能源系统多元负荷短期预测模型,该模型利用LSTM神经网络在处理时间序列中间隔或延迟较长的样本和非线性数据方面的优势,采用GRA法定量分析多元负荷之间以及和各气象影响因素之间的耦合性。针对北方地区气候特点,利用DeST软件建立某写字楼建筑模型,运用动态模拟和统计方法模拟出写字楼全年逐时冷、热、电负荷。算例分析结果表明,基于GRA-LSTM神经网络的区域综合能源系统多元负荷短期预测模型具有较好的预测精度和应用价值。     

CO2热泵热水系统性能分析的仿真技术

1前言 技术开发的进展，CO2热泵的额定（中间时期）条件下的COP从当初的约3．5一跃上升到5。但是，考虑到家用热水需要量的时间变化，同时使用热水存储槽，不仅是CO2热泵，包括热水存储器在内的热水系统性能分析受到重视。     

地源热泵空调系统用电负荷预测

建筑是能源的消耗大户,空调系统更是其中的主要消耗源。住宅在小区中使用地源热泵空调系统可极大地降低能耗,起到显著的节能减排效果。通过对地源热泵空调系统用电负荷的预测,以及对地源热泵节能特性的介绍,为推广新技术、创建低碳型社区提供了有效方法。     

含余热回收装置及压缩式热泵的垃圾焚烧电厂能效优化

垃圾焚烧电厂能源利用效率较低,经处理后的烟气含有大量余热未加以利用.为利用烟气中所含余热,考虑加装烟气余热回收装置提取烟气中的余热,并利用压缩式热泵将提取的能量进行转移,与热电联产机组一同供热.建立了含余热回收装置和压缩式热泵的垃圾焚烧电厂热电联产能效优化模型.模型以余热回收装置回收烟气余热量作为约束,压缩式热泵产热量...     

基于用户需求精确建模的乡村清洁供能系统可靠性评估

乡村电采暖设备的普及使得用电负荷峰值增加，为使系统可靠性水平得到保证，需要综合考虑室内建筑热平衡特性和用户柔性舒适需求。为此，文章提出了一种基于用户需求精确建模的乡村清洁供能系统可靠性评估方法。首先，构建了乡村清洁供能系统架构，包括系统侧设备模型和用户侧建筑热平衡模型。其次，对用户柔性舒适需求进行建模，并引申出考虑柔性舒适需求的供能可靠性指标。再次，提出了乡村清洁供能系统故障影响分析的方法，制定了故障时的负荷削减策略和进行可靠性评估的流程。最后，通过实际算例比较了是否考虑用户柔性舒适需求与建筑热平衡特性下的可靠性指标，从而证明了所提方法对系统整体供能可靠性的提升作用。     

基于生物质热电混合供能的城镇综合能源双层优化

生物质发电相当于小型火电,单独发电时效率低,且现有研究对含生物质热电联产机组系统的优化调度关注较少。针对上述问题,提出了适用于城镇综合能源系统的多种新能源高效消纳的综合能源运行双层优化方法。通过补燃设备调整热天然气和生物质电联产机组的运行状态,建立可补燃生物质热电联产运行模型;研究了多个可补燃热电联产机组的联合控制,分别以综合供能费用和能源利用效率作为上下层优化目标,同时对热电联产机组间的能源分配调度和各热电联产机组内部运行状态进行优化,构建包含光伏生物质和天然气在内的区域能量枢纽双层优化模型。算例验证了可补燃的生物质热电混合供能对提高系统能效、降低供能费用的设计目标。     

基于CO2 减排目标的2050年全球能源需求展望

分析展望中长期能源需求,研究和提出相应的能源可持续发展战略,一直是国内外相关机构和学者研究的热点领域。应用时间序列、趋势外推、计量经济、能源系统（平衡）分析等模拟技术构建了全球能源需求分析模型。在此基础上,以2050年能源消费产生的CO2减排50%为目标设计了2 ℃情景,对该情景的能源需求进行了分析展望。研究显示：2 ℃情景下亚太地区特别是印度是全球能源需求增长的重要驱动力,全球一次能源需求总量将在2045年后趋近饱和;一次能源需求结构将实现由化石能源为主向非化石能源为主的转型,非水可再生能源快速发展是这一转型的主要动力;电能替代是终端能源消费结构变化的主旋律,电力将取代石油成为第一大终端用能。     

采用遗传算法的供热机组间负荷分配

针对供热机组数学模型中变量和约束条件多、非线性的特点,运用循环函数法建立了供热机组间负荷优化分配的数学模型,并采用遗传算法中的实数编码对每一变量进行编码,最后以实例验证了这一方法的优化效果,计算过程具有较好的稳定性和快速收敛性。     

基于差分进化的含分布式电源母线净负荷预测

随着低碳电力推进,大量风电等新能源将接入系统母线,以某省电网某母线接入的风电、小水电的不确定特性为基础,提出了一种基于差分进化粗糙集属性简约和最小二乘支持向量机结合的含分布式能源母线净负荷预测不确定分析方法。首先研究分析了接入某母线的风电、小水电出力特性,基于历史数据进行分布函数的拟合,然后采取服从风电、小水电出力分布的不同置信度阈值数据,将服从同一分布不同置信度阈值下风电、小水电出力随机数据作为负荷数据扰动,然后基于差分进化粗糙集属性简约和最小二乘支持向量机对母线净负荷进行预测不确定性分析。算例分析表明:提出的预测方法可用于风电、小水电接入的母线净负荷预测。     

地源热泵在变电站中应用的若干问题

地源热泵是一项节能环保的新型空调技术。为了促进地源热泵在变电站中的推广应用,分析了变电站地源热泵系统的技术经济条件、建筑负荷条件以及变电站地源热泵机组的配置。给出了变电站中地源热泵系统初投资上限、系统能效比下限、投资回收期上限、建筑物负荷下限及机组配置方式。     

基于水源热泵技术的风电消纳模式

提出了基于水源热泵技术的风电消纳模式。分析了该模式的原理,研究了其在增加风电消纳、促进节能减排、改善城市供热及提高发电企业经济效益等方面的作用。研究表明,通过该模式,可将火力发电厂冷却循环水中的低品位余热转变为有用热能进行城市供暖,提高城市集中供热的质量和稳定性,同时还能够显著增加电网风电消纳能力,并有利于减少电能生产过程中的污染物排放。分析表明,该模式具有良好的经济、社会与环境效益,具备良好的发展前景。