计及灵活运行碳捕集电厂捕获能耗的电力系统低碳经济调度

针对碳捕集设备会产生较大捕获能耗成本的问题,采用灵活捕获运行模式调节碳捕集设备的捕获水平以降低捕获能耗成本,同时利用储液罐实现捕获能耗时移.通过需求响应削峰填谷增加负荷峰值时碳捕集设备捕获能力并提高风电利用率,从而降低捕获能耗成本和碳排放.以降低捕获能耗、提高碳捕集设备灵活性为目标,建立碳捕集电厂灵活捕获和溶剂存储模型.以系统总调度成本最小为目标,构建采用灵活运行模式的碳捕集电厂并计及需求响应的电力系统低碳经济调度模型.最后基于改进的IEEE 30节点系统对所建立的模型进行仿真,算例分析结果表明,所建模型可有效减少系统总调度成本,降低系统碳排放,提高系统风电消纳能力.     

碳捕集电厂灵活运行方法评述与展望

碳捕集电厂将赋予未来电力行业全新的运行模式和发展机制,具有深远的现实意义和研究价值。目前,尽管整个碳捕集技术领域得到了较多关注,但绝大多数仅针对碳捕集电厂的基准运行工况与静态运行方式展开研究,而对碳捕集电厂灵活运行方法的研究还处于起步阶段。文中分别从电厂层面和电力系统层面详细分析和展望了碳捕集电厂灵活运行方法的发展潜力、实现方式和技术特性,揭示了灵活运行的碳捕集电厂所具有的良好运行性能,指出碳捕集电厂将为电力系统带来巨大的效益提升空间。文中揭示了未来碳捕集电厂灵活运行方法这一领域的研究重点和发展方向,力图建立完整的碳捕集电厂灵活运行方法研究框架,以期为相关研究提供分析方向和研究思路。     

风电-碳捕集电厂联合运行的电力系统优化调度

碳捕集电厂的灵活运行方式使得其净出力的快速可调成为可能,利用碳捕集电厂灵活运行方式,将风电和碳捕集电厂联合调度,平抑风电的波动性,减小风电波动对系统造成的影响。通过引入火电机组成本、碳交易成本和风-碳捕集电厂联合出力波动最小的目标函数,兼顾系统的经济、低碳、安全效益。通过多目标粒子群算法求解模型,并用混沌搜索减小碳捕集电厂总出力对平抑风电波动的影响,通过改变权系数转换矩阵参数实现调度的灵活可调。算例分析验证所提模型的可行性和有效性。     

基于可再生能源的碳捕集-电转气协同运行方法

针对传统碳捕集电厂存在的强电碳耦合问题,提出基于可再生能源的碳捕集-电转气协同运行方法。首先,按照碳捕集设备供能来源的不同对各方式下碳捕集电厂的出力进行建模;其次,考虑风光和负荷的不确定性和相关性生成典型源荷场景;最后,根据碳捕集和电转气协同运行方式的不同划分6种运行模式,并以系统综合运行成本最小为目标对系统进行优化调度。算例分析表明,所提运行方法实现了碳捕集与碳捕集电厂产能之间解耦并提升了系统经济性。     

基于碳捕集系统灵活运行的电力系统多目标调度模型

碳捕集系统灵活运行对火电机组的运行带来了影响,在其灵活运行模式的基础上,提出了灵活度的概念。给出了碳捕集(Carbon Capture and Storage,CCS)系统灵活运行时的运行成本以及减排效率的公式。在此基础上建立了考虑CCS系统灵活运行的多目标调度模型,采用多目标细菌群体趋药性(Multi-Objective Bacterial Colony Chemotaxis,MOBCC)算法对所建模型进行优化求解,对火电机组的出力进行优化。算例分析中将所建的调度模型与传统调度模型进行对比分析,仿真结果说明了所提模型的有效性。     

碳捕集火电与梯级水电联合优化的低碳节能发电调度

针对消纳风电过程中造成火电机组频繁调节而产生额外损耗的问题,引入碳捕集机组与梯级水电联合优化。以更加高效地利用清洁能源、确保传统机组运行平稳、减小系统综合运行成本为目标,对包含风电、梯级水电、传统机组以及碳捕集机组的风水火联合系统建立多目标优化调度模型。将多目标使用模糊隶属度函数的方法转变为单目标模型,并使用二次规划法进行求解。算例分析说明通过水电与碳捕集机组的调节,可在充分消纳风电的基础上减少传统机组的调节量,维持传统机组的运行稳定性,降低传统火电机组由于频繁调节而产生的损耗。     

碳捕集电厂不同运行方式的电碳特性分析

碳捕集电厂具有成为未来重要电源建设选项的巨大可能性。在深入考察碳捕集电厂的技术原理、工作流程与能量流关系的基础上,深入研究了碳捕集系统内部各个功能环节的协调关系以及灵活运行的机理,从本质上定义并分析了碳捕集电厂的各类典型运行方式,包括基准运行、烟气分流、富液分流、溶液存储以及综合灵活运行方式。针对每一类典型的运行方式,深入分析了碳捕集电厂所对应的电碳特性。最后,以一台典型碳捕集电厂为实证对象构建算例,验证了所得出的研究结论。     

含碳捕集装置的电气综合能源系统低碳经济运行

面对当前电气综合能源系统在新能源消纳、低碳性方面存在不足的问题,在系统中引入碳捕集装置进行优化.首先通过弃风惩罚因子将弃风量转化为弃风成本,以系统运行成本与碳排放量为多目标建立一种含碳捕集的电气综合能源系统低碳经济运行模型,使用法线边界交叉法构造多目标问题的Pareto前沿,并利用模糊隶属度函数选择出综合满意度最大的解作为折中解,其次通过算例对比了三种场景下的优化结果,分析了系统弃风量受电转气原料成本的影响情况,验证了将捕集的CO2作为产气原料能够有效提升电转气的运行效益,增强系统的风电利用率与运行经济性;最后对多目标下碳捕集的运行造成系统经济性与低碳性产生的矛盾关系进行了研究,证明了碳捕集能够有效提升综合能源系统的碳减排能力.     

考虑碳捕集电厂综合灵活运行方式的低碳经济调度

碳减排是能源革命的目标之一,大力发展风电是实现低碳的重要举措。随着风电渗透率的提高,电力系统的调峰压力骤增。储液式碳捕集电厂可通过储液罐进行"削峰填谷",同时实现火电机组低碳化,是风电理想的配合电源。考虑碳捕集电厂储液式和分流式相结合的综合灵活运行方式,建立含风电的电力系统低碳经济调度模型,兼顾低碳性和经济性。首先,对碳捕集电厂储液式和分流式运行的能流特性进行研究,并考虑其调峰特性,分析碳捕集电厂综合灵活运行相对于分流式运行的优势;其次,建立考虑碳捕集电厂综合灵活运行方式的低碳经济调度模型;最后,基于CPLEX对含碳捕集电厂的IEEE 39节点电力系统进行仿真,结果证明所提方法的有效性,可为电力系统低碳经济调度提供参考。     

碳捕集电厂的运行机制研究与调峰效益分析

二氧化碳捕集和封存(carbon capture and storage,CCS)是实现电力低碳化发展的关键技术,具有光明的发展前景。作为未来重要的电源选择,碳捕集电厂的运行性能与调整能力将对电网运行的安全性与高效性产生重大影响。结合碳捕集技术的基本原理,深入研究了碳捕集电厂内部的能量流,量化分析了碳捕集电厂的运行区间,并揭示了碳捕集电厂的调峰性能。在此基础上,提出基于"电力系统调峰成本曲线"的分析方法,以直观、简明的方式实现了电力系统的调峰优化决策;并以具有复杂电源结构的电力系统为例进行调峰效果分析,特别测算了碳捕集电厂对电力系统容纳大规模风电接入的贡献率,评估了碳捕集电厂在提高电网运行安全裕度与降低系统调峰成本上的显著效益。     

视频采集接口的设计与实现

利用Blackfin DSP特有的PPI接口设计了视频采集接口,其特点是数据采集过程独立于DSP内核。并给出了采集程序实例。试验证明,PPI接口传输速率高,可实现低功耗下的高速数据传输。     

图像采集系统

文中介绍基于Intel(R) PXA27x系列处理器的Intel(R) Quick Capture技术,结合Micron(R)MT9V111 CMOS型图像传感器设计图像采集系统的方法.该系统具有连接简便,配置灵活,成本低,功耗小等特点,很适合应用于移动设备中.     

一种最佳风能捕获策略

介绍了一种风力发电机组以转速-转矩表控制方式为基础,通过爬山法寻找最佳风能利用系数Cp值,实现机组最佳风能捕获的方法。系统依据长时间数据统计,对转速-转矩表进行微调,减少爬山法操作的时间,使机组大部分时间工作在最佳Cp值处,增加了机组发电量。     

碳捕集系统在火电厂中的优化配置

从火电厂CO2排放现状和对碳捕集系统的需求情况出发,定量分析了碳捕集技术对火电厂能耗和发电成本的影响.在考虑发电成本和技术不相容性约束下,建立了以最大化CO2减排量为目标的碳捕集系统优化配置模型,并给出了基于改进离散粒子群算法的碳捕集系统优化配置算法.通过算例分析,验证了所提模型和算法的有效性.     

水轮机引水部件的多目标优化

本建立水轮机引水部件多目标水力优化的数学模型，并进行了计算机数字仿真，计算结果表明，多目标水力优化设计中以改善水轮机引水部件的综合水力性能。     

多目标进化算法求解无功优化问题的对比分析

对经典的多目标进化算法(multi-objective evolutionary algorithms,MOEAs)在电力系统无功优化中的应用展开比较研究。与传统设定偏好参数、将多目标问题转化为单目标问题的方法不同,直接采用计及系统网损与电压偏移的多目标模型。提出无功优化多目标进化算法统一框架,采用一致的编码策略、约束处理方法。以IEEE30节点标准系统的多目标无功优化为算例,从帕累托前沿、外部解及C指标等方面,比较各种算法的性能特点,并按照其优劣将算法分为5个性能等级。参考算法的性能等级,详细分析每种算法的优缺点。相关结论对MOEAs在无功优化及电力系统其他优化问题中的应用和改进,都具有一定的参考价值。     

考虑交通流量捕获的风-氢-电耦合网络规划

研究在风-氢-电耦合网络下的制氢加氢站(HPRS)与风电场的选址定容问题,以期实现HPRS与风电场的科学布局.首先,建立了包含氢气生产、压缩和储存并被注入氢燃料汽车的HPRS全流程模型,模拟现场电解水HPRS的氢气生产和消耗;其次,提出交通网的加氢逻辑规则及网络扩展技术;最后,同时考虑交通网络约束、电力网络约束和设备运行约束,构建考虑交通流量捕获的风-氢-电耦合网络规划模型.以IEEE 33节点电力网络和25节点交通网络作为算例测试系统,研究结果验证了所提模型的有效性.     

改进的多目标遗传算法在配电网规划中的应用

针对配电网规划复杂多目标优化问题,建立以经济性和可靠性为目标的配电网规划模型,提出改进的多目标遗传算法,采用分解-协调思想将复杂多变量的规划问题分解成多个子问题,分别对各子问题优化,最终达到全局优化的目的.该算法通过精英选择和个体迁移策略提高了收敛速度,将一种新型编码方式应用于此算法使配电网自然呈辐射状,同时在精华种群中加入裁剪算子以提高搜索效率.与常规算法相比较,该算法收敛性好,最后通过算例表明该算法的有效性.     

基于IGCC的燃烧前CO2捕集技术应用与示范

IGCC和CCS的结合是一种高效性和环保性的先进技术,基于IGCC的燃烧前CO₂捕集技术越来越受到世界各国的广泛关注。介绍了中国首套燃烧前 CO₂捕集系统的工艺流程,对其捕集能耗和成本做了分析。结果表明：该系统的捕集能力为9.46万t/年,捕集率大于88%,捕集CO₂能耗为2.34 GJ/t,捕集成本为281.37元/t。同时指出了今后在降低蒸汽消耗方面的优化方向,该技术与常规电厂燃烧后CO₂捕集技术相比,单位能耗与成本大幅度降低,是未来化石燃料实现低成本捕集CO₂的关键技术。