计及随机模糊双重不确定性的源网荷协同规划模型

为应对电源与电网规划建设脱节导致的"弃风"等问题,文中提出一种将电源电网协同规划的模型。同时,鉴于需求侧在电力供需平衡中的潜力,将电力需求侧的能效电厂也纳入电力规划统筹考虑,提出了源网荷协同规划的概念与模型。另外,针对风电等新能源发电给电力系统带来的不确定性,从随机性和模糊性两个角度予以分析和建模,并在源网荷协同规划模型中计及双重不确定性。最后,通过IEEE 30节点系统的算例应用,表明该模型能够有效协调电源与电网的规划建设方案以及能效电厂项目的开展,实现系统总成本最小化,并可合理确定风电机组建设规模,保障资源优化利用。     

电力综合资源战略规划模型与应用

综合资源战略规划是综合资源规划理念在国家战略规划层面上的扩展,为电力市场条件下实施电力需求侧管理提供了新的理论支撑。文中建立了将作为需求侧资源的能效电厂与供应侧资源同等纳入电力规划的综合资源战略规划模型,该模型以全社会的供应侧与需求侧的总成本最低为目标,以用电量、负荷、能效电厂的装机容量、常规电厂的装机容量、污染物排放水平为约束条件。通过美国综合资源战略规划的算例验证了模型的规划效果,与传统规划预计的结果相比,应用该模型规划可实现全社会的总成本最低,而且减少了供应侧的装机和污染物的排放。     

基于双种群入侵性杂草算法的服务型城市综合资源规划

针对服务型城市的产业特性及其相应的电力负荷特点,论述了加快建设以蓄冷蓄热技术为主的移峰填谷类能效电厂的必要性。为解决服务型城市峰谷差大的问题,引入调峰能力约束,建立了同时考虑供应侧传统机组与需求侧能效电厂,以规划期内综合成本最小为目标函数的综合资源规划模型。并且提出了一种改进双种群IWO算法进行优化求解,通过算例验证了模型和算法的有效性。应用该模型可以实现系统总成本最小、减少污染物排放及有效调峰等效果。     

能效电厂项目监管评价模型研究

能效电厂项目是一种新型的需求侧资源,因其具有规模大、易操作等特点而受到电网企业的青睐,因此电网企业每年会组织实施一定规模的能效电厂项目,但目前我国缺乏对能效电厂项目的监管和评价标准。对此,从监管的立场建立了能效电厂项目监管评价体系,并在此基础上构建了监管评价模型。利用该模型可以对能效电厂项目节电和投资效益等指标方面进行评价,并用布谷鸟搜索算法对模型优化,然后将优化结果与实际项目进行对比,以这种比较的方式来对电网公司开展的节能工作进行监管。     

计及碳交易成本及能效电厂的电源规划模型

在低碳经济背景下,新能源机组及碳交易机制的引入成为电力系统实现低碳减排重要的方法。同时,由于需求侧资源在降低系统碳排放量和增加系统可靠性方面有较大潜力,为此,将需求侧的能效电厂加入到规划方案中,建立了包含系统经济性及可靠性的低碳电源规划模型,目标函数中计及了机组建设成本、能效电厂建设成本、机组运行成本、碳交易成本,并将可靠性约束条件加入到模型中。采用离散细菌群体趋药性算法对所建模型进行求解,对两种电源规划模型进行了对比,并在不同碳排放限额、不同电量不足期望值限额两种情况下进行了灵敏度分析,仿真结果验证了模型和算法的有效性。     

包含计划性可再生能源的电源优化规划

针对可再生能源电厂的计划投产需求,提出了一种考虑计划性可再生能源电厂的电源优化规划方法。该方法通过变量代换,将计划性可再生能源电厂和常规电厂包含于统一的电源优化规划模型中,对所有待选电厂的投产方案进行同步优化。设计了一个包含风电、光伏、水电等多种可再生能源电厂的算例来验证该方法的有效性。算例结果表明,该方法能够在满足投产计划要求的前提下,求得电源优化规划方案,扩展了电源规划模型的应用范围。     

计及能效电厂优化配置的输电系统两层规划

提出能效电厂优化配置原则.以两层规划理论为基础建立计及能效电厂优化配置的输电系统两层规划模型,上层模型以输电系统投资和能效电厂投资的总成本最小为目标,下层模型以能效电厂投资成本最小为目标,上下层之间存在交互作用,最终由上层决策获得输电系统规划方案.采用遗传算法和原对偶内点法相结合的混合算法对所建的输电系统规划模型进行求解.18节点和46节点系统算例结果证明了所提模型和算法的可行性与有效性.     

配电网中广义虚拟电厂的柔性优化规划问题研究

分布式能源大量接入增强了电力系统不确定性,更容易出现电力不足或过剩的情况,为此需要的资源整合优化可以通过虚拟电厂技术实现。为解决配电网中分布式新能源、柔性负荷、储能等多种资源在虚拟电厂中的聚合与优化配置问题,定义了配电网中各项可控与不可控资源的柔性描述,以固定值、偏差量的形式描述其分布的柔性区间,并基于柔性参数的计算建立了以可控柔性总成本最小为目标的虚拟电厂柔性优化规划模型,通过柔性平衡条件和基本的不等式约束计算得到规划模型最终的约束条件。通过实例演算,表明该求解虚拟电厂柔性优化规划模型可以考虑经济性与规划裕度,选择适应性最优的配置方案,由此说明该柔性优化方法可以有效应用于虚拟电厂。     

美国能效电厂机制建设经验与借鉴

能效电厂是节约能源、提高能效的有效措施。介绍美国能效电厂组织框架体系的3种类型。其基本做法是综合资源规划、电费附加、售电量与收入脱钩、能效评估测量与认证、需求侧响应等。分析比较能效电厂不同主体下成本收益情况,对我罔开展能效项目提出了相关建议及措施。     

计及需求侧响应的电力系统鲁棒优化规划模型

随着需求侧响应措施的深入开展,在电力系统规划中计及需求侧响应的影响具有重要现实意义。根据一般经济学原理,研究需求侧响应措施引起负荷需求弹性变化的不确定性,并且将该不确定性引入到电力系统规划模型中,以系统规划成本、运行成本和污染排放最小化为目标函数,建立了多目标鲁棒优化规划模型;采用引入精英策略的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)求解该鲁棒优化模型。最后,通过算例分析说明了鲁棒优化模型的合理性,并论证了该模型能够以最小成本得到计及多种需求侧响应弹性不确定性范围下的规划方案。     

考虑需求侧资源的新型电网规划模式

随着我国电力市场的日趋成熟,节能技术不断完善,电力需求侧资源对电网规划及运行的影响日益凸显。提出了将电力需求侧资源视为供应侧资源的等价资源,直接纳入电网规划工作的新型规划模式。首先对需求侧资源进行界定,论证了需求侧资源引入电网规划的可行性及可能的引入环节;进而提出了一种考虑需求侧资源的新型电网规划模式,明确了规划要素、参与主体和规划流程等内容;最后从技术、管理、政策等方面,提出了推广新型电网规划模式的具体建议。     

利用用户侧资源提升电网规划运行效率的方法

随着清洁能源发展、电网结构演变与用电负荷增长,仅依靠电源侧扩展规划与优化调度将影响电网规划运行效率,亟须挖掘用户侧资源可利用潜力,提升电网规划运行效率。针对用户侧资源利用潜力进行分类评估,提出考虑用户侧资源的电力系统灵活性协调优化规划方法。该方法以全社会综合经济成本最小为目标,决定各类型用户侧资源改造规模、灵活性电源及其配套电网建设容量,能够提升电网规划运行效率。结合某省级电网进行实证分析,结果证明该方法具有可行性和实用价值。     

考虑广义需求侧资源的微电网规划设计

科学合理的微电网规划设计可以有效降低投资成本,也是确保其运行时发挥优势的基础和先决条件。该文计及规划与运行的耦合特性和能源互联网背景下供需双侧资源协调互动的重要特征,提出了考虑广义需求侧资源的微电网综合规划设计。首先,建立广义需求侧资源数学模型,在此基础上构建微电网综合资源规划的数学优化模型。然后,采用动态自适应粒子群优化算法求解此高维优化问题。最后,由仿真结果和对比分析可知,所提方法可降低系统峰荷,实现微电网规划设计的经济性目标,从而验证了考虑广义需求侧资源的微电网规划设计的优越性和所提算法应用的可行性、有效性,为需求侧资源主动参与微电网规划和运行提供了借鉴。     

考虑需求侧响应的新能源接入下的配电网无功规划研究

随着风力发电、太阳能发电等可再生新能源的逐渐成熟和电力市场的逐步推进和发展,配电网不仅与负荷和新能源出力的波动高度相关,而且需要考虑未来电力市场对新能源接入下的配电网影响。电力市场改革背景下,用户的电力需求侧响应得到了越来越多的关注,负荷可切除或中断将对配电网的规划带来积极的影响。为此,文中提出了一种考虑需求侧响应的配电网无功规划方法,该方法考虑了新能源接入后出力波动和电力市场背景下可中断负荷的影响,建立了需求侧响应的弹性需求模型,并在无功规划模型中考虑了需求侧响应的影响。算例分析表明,所提出的考虑需求侧响应的含新能源接入的配电网无功规划方法在电力市场应用中具有一定的可行性,较传统无功规划方法具有更好的经济性和实用性。     

考虑系统灵活性约束与需求响应的源网荷协调规划模型

近年来,“弃风”“弃光”问题引起广泛关注,电力系统规划方法亟须做出改进。针对目前电力系统灵活性不能满足新能源消纳需求的情况,在规划模型中设计系统调峰能力约束与调节速率约束。挖掘需求响应对系统的多重影响,并探索将其纳入规划模型中进行统筹考虑。在此基础上,构建源网荷协调规划模型,从系统角度进行电源机组、电网线路与需求侧资源的统筹规划。算例分析验证了所提出模型的有效性。     

考虑源荷碳责任分摊的新型电力系统多级灵活性资源规划

为满足新型电力系统的灵活性需求与低碳化目标,提出一种计及源荷双侧碳排放责任的多级灵活性资源规划方法。上层模型投资决策风电、光伏、灵活性资源的配置容量和煤电超低排放改造比例;下层优化运行模型基于典型日灵活性需求多级分解结果,调用资源灵活性供给能力,实现系统多级灵活性供需平衡,并基于碳排放流理论提出源荷碳责任因子,将碳排放责任分摊至包含新能源在内的源荷双侧。最后,对改进的IEEE RTS-24节点系统进行算例分析,结果表明所提规划模型可以引导传统燃煤型电网主动向新能源主导型电网转变,并实现系统多级灵活性供需平衡与源荷双侧碳责任的合理分摊。     

基于河南省视角的新形势下分区域电力综合资源战略规划布局研究

面对日益趋紧的资源环境约束,针对河南省地域、资源、需求特点,通过构建河南6大区域电网跨区输电线路的电力、电量约束,建立了考虑跨区输电的多区域河南省综合资源战略规划模型（HNIRSP）,研究实现河南各地区资源的整体优化路径。河南省电力综合资源规划电力布局情景分析结果显示,除去EPP后,2014—2030年河南省需要新增装机需求总量为96 950 MW,与装机空间平衡结果相比,减少装机容量32 250 MW,可直接减少全社会投资约108.6亿元,减排CO₂约11 627.0万t,减排SO₂约37.7万t,减排NO_x约32.8万t。