风-光-火-蓄联合系统两阶段优化调度

由于间歇性能源出力具有不确定性,该文利用抽水蓄能容量大、响应速度快的优势,建立风-光-火-蓄两阶段动态调度模型。长时间尺度以总成本最低为目标,综合考量系统运行成本、SO₂、NO_X、PM排放量、弃风弃光量惩罚,来优化可控电源出力。短时间尺度以长时间尺度为基准,基于模型预测控制原理滚动求解出力增量,使抽蓄机组有功出力偏差最小,以增强调度的平滑性。最后根据东北某地区抽蓄机组实际数据及改进的IEEE-30节点系统仿真验证了该文所提模型的有效性,以此来降低系统的污染物排放水平,提升系统对风电、光伏的消纳能力。     

基于风-光-蓄-火联合发电系统的多目标优化调度

针对风电、光伏出力的随机性、间歇性和波动性而导致其在大规模接入电网时对电网发电计划制定和调度产生的影响,提出了含风-光-蓄-火联合发电系统的多目标优化调度模型。利用抽水蓄能的抽蓄特性,将风电和光伏出力进行时空平移,使风-光-蓄联合出力转变为稳定可调度电源,具备削峰填谷的功能,与火电机组共同参与系统优化调度。以风-光-蓄联合出力最大、广义负荷波动最小和火电机组运行成本最小作为目标函数,建立多目标优化调度模型,通过多目标处理策略,使目标函数简化为2个,以降低问题维数;在求解阶段,利用分层求解思想,将模型划分为两层,分别采用混合整数规划方法和机组组合优化方法进行求解。10机测试系统仿真结果表明：所建模型可以提高风能和太阳能的利用率,缓解火电机组的调峰压力,大幅降低风电反调峰特性对电网的影响,从而保证电力系统安全、稳定、经济运行。     

风-光-柴-储互补发电能源车系统关键技术研究

针对偏远地区用电难问题,设计了一种基于风力发电、光伏发电、柴油发电机组和蓄电池的移动电源车,充分考虑了电源车的技术特性、安全等问题。通过对风光柴储互补发电系统关键技术的研究,达到提高可再生能源利用率,降低排放和燃油消耗,增加移动电源系统的有效使用时间,降低系统对燃油的依赖程度,提高系统稳定性和灵活性等目标。     

风-光-水-火-抽蓄联合发电系统日前优化调度研究

提出考虑发电成本、污染物治理成本以及可再生能能源弃电成本的总成本计算模型,建立风电光伏水电火电联合优化调度模型,提出通过多种能源联合运行、与储能装置协调配合的调度方法减少可再生能源弃电率。通过对风光水火以及风光水火蓄联合系统在春夏秋冬4个典型日仿真计算说明抽水蓄能可有效降低新能源弃电率,降低系统运行成本,有效平抑电源功率波动,降低季节变化对系统的影响。     

风-光-蓄-火联合发电系统的两阶段优化调度策略

针对风电、光伏出力的随机性、间歇性和波动性而导致其在大规模接入电网时对电网发电计划制定和调度产生的影响,提出一种风-光-蓄-火联合发电系统的两阶段优化调度策略。利用抽水蓄能的抽蓄特性,将风电和光伏出力进行时空平移,使风-光-蓄联合出力转变为稳定可调度电源,具备削峰填谷的功能,与火电机组共同参与电网调度。以风-光-蓄联合出力最大和广义负荷波动最小作为风-光-蓄联合削峰模型的优化目标,火电机组运行成本最小作为经济调度模型的优化目标,建立两阶段优化调度模型,分别采用混合整数规划方法和粒子群算法求解。改进IEEE-30节点算例系统仿真结果表明：所提调度策略可以提高风能和太阳能的利用率,缓解火电机组调峰压力,大幅降低风电的反调峰特性对电网的影响,从而保证电力系统安全、稳定、经济运行。     

含风—光—水—储互补电力系统的优化调度研究

随着风电和光伏发电大规模接入到电网中,其出力的随机性、间歇性和波动性对电网的安全运行带来巨大挑战。目前电网调度运行时为了确保系统的安全性,会出现大量的弃风弃光现象。但风力发电,光伏发电和水电具有自然互补的特点,利用它们的互补特性可提高电网消纳新能源的能力。提出了含风电、光伏、水电和抽水蓄能的互补发电系统,并分别以系统运行成本最低和互补系统出力波动最小为目标函数建立了两种优化调度模型。最后,算例分析验证了两种模型的合理性和可行性,并说明了互补运行可提高新能源的利用率,同时减少了风电与光伏的波动性对电网的影响。     

含风—光—水—储互补电力系统的优化调度研究

随着风电和光伏发电大规模接入到电网中,其出力的随机性、间歇性和波动性对电网的安全运行带来巨大挑战。目前电网调度运行时为了确保系统的安全性,会出现大量的弃风弃光现象。但风力发电,光伏发电和水电具有自然互补的特点,利用它们的互补特性可提高电网消纳新能源的能力。提出了含风电、光伏、水电和抽水蓄能的互补发电系统,并分别以系统运行成本最低和互补系统出力波动最小为目标函数建立了两种优化调度模型。最后,算例分析验证了两种模型的合理性和可行性,并说明了互补运行可提高新能源的利用率,同时减少了风电与光伏的波动性对电网的影响。     

分布式风-光互补能源利用系统

提出充分利用风能和太阳能的互补性,设计了风能和太阳能联合供能系统在运行中能量产生、储备、利用等各个环节的工作方式,实现可靠、高效地运行,为用户提供了生活用电与供热。该系统很好地利用了风-光可再生资源在季节、天气、地域上的互补性,可拓展风能和太阳能经济利用的范围。该系统在风-光丰富的广大农村地区具有很好的应用和发展前景。     

基于双层优化模型的风-光-储互补发电系统优化配置

提出一种基于双层优化模型的风-光-储互补发电系统优化配置方法,外层优化以互补发电系统年净收益最大化为目标、通过量子粒子群算法优化风-光-储容量配置;内层优化以互补发电系统日出力波动率和日出力峰谷差最小化为目标、通过8760 h生产模拟优化储能充放电功率。实际算例仿真计算结果表明,所提算法能有效解决风-光-储互补发电系统在规划阶段的优化配置问题。     

基于自适应SMPC的梯级水-风-光互补系统多目标优化调度

为抑制风电、光伏的波动性,文章建立了梯级水-风-光互补系统的多目标优化调度模型,同时考虑了调度成本与水电出力波动性,提出了一种基于自适应随机模型预测控制的梯级水-风-光高效协调优化方法。该方法利用场景削减技术,进一步抑制风光出力不确定性,并采用自适应变权重方法自动调整多目标权重系数。文章比较了方法改进前、后以及梯级水电站数量对互补系统优化调度结果的影响。系统仿真表明,所提自适应（Stochastic Model Predictive Control, SMPC）方法,可有效抑制风电、光伏的不确定性与波动性,提高水电出力的可靠性与稳定性     

风光火蓄联合发电系统日前优化调度研究

为提升规模化新能源的并网消纳能力,需要在电网中配置灵活性储能,并进行火电机组深度调峰。以考虑火电机组全过程调峰成本、污染物惩罚成本及新能源弃电惩罚成本的系统运行成本最低为优化目标,并结合系统运行约束,构建风光火蓄联合发电系统的日前优化调度模型。通过Yalmip优化工具箱对模型进行求解,得到风光火蓄联合发电系统在某夏冬典型日的优化调度结果,并与不考虑抽水蓄能的风光火联合发电系统进行比较。结果表明,所建立的模型能够实现风光火蓄联合发电系统的多能互补运行;通过抽水蓄能协调配合,能够有效缓解火电机组的调峰压力,从而降低新能源弃电率和系统运行成本。     

空管边远台站风-光-储互补供电系统设计

空管边远台站主要分布在青藏高原、新疆和西北等基础设施较差但风、光资源丰富地区,为航班提供不间断通信、导航、监视服务。该文设计了一种面向空管边远台站的风-光-储互补供电系统,以期探索新能源供电在空管系统的应用,服务国家“双碳”战略实施。文中所提风、光发电系统通过最大功率点跟踪（Maximum Power Point Tracking,MPPT）控制最大限度捕获自然界中的风能、光能,然后通过储能系统实现能量合理分配。此外,基于MATLAB/SIMULINK的仿真结果验证了所提系统的可行性。     

考虑需求响应与火蓄调峰的优化调度模型研究

为了应对风电等可再生能源接入引起的系统调峰压力增大且影响系统经济运行的问题,进一步挖掘新型调节电源、传统调节电源和负荷侧协同调峰的潜力,综合利用负荷侧的需求响应和电源侧的抽水蓄能、火电三种调峰措施联合调峰,构建考虑需求响应和火蓄参与深度调峰的电力系统两阶段优化调度模型。第一阶段优化模型中引入负荷侧的需求响应,以最小化负荷与风电差值的平方之和为目标,优化负荷曲线,降低系统峰谷差;第二阶段优化模型利用电源侧的抽水蓄能和火电深度调峰,计及火电深度调峰电量损失成本、抽蓄调峰成本和弃风成本,以系统总运行成本最小为目标,在第一阶段模型的基础上优化各机组出力,增加风电上网空间。以改进的IEEE30节点系统进行算例分析和两阶段优化模型有效性验证,结果 表明,所建模型可提高调峰能力,促进风电消纳,并降低系统总运行成本。火电机组进一步降低出力,积极参与深度调峰,能够有效促进系统风电消纳。三种调峰方式有机结合联合参与调峰,降低了负荷的峰谷差,不仅有效降低了弃风率,还减轻了系统的调峰压力,缩短了火电深调时段。     

低碳经济下含风储联合电力系统优化调度

从低碳经济角度建立了含高渗透率风电的风储联合电力系统优化调度模型。该模型以系统综合运行成本最小为目标,合理评估了常规火电机组运行成本、风电运行成本、储能运行成本及环境成本,并结合电池储能可变寿命特征,综合考虑了放电深度对储能运行成本的影响。以改进的IEEE RTS-96系统及某风电场历史出力数据为例,对含风储联合电力系统优化调度予以研究,结果表明大规模风储并网对电力系统低碳化、清洁化具有积极影响,含风储联合电力系统的优化调度与风电出力特性、风电并网渗透率等因素密切相关。     

风-光-天然气互补分布式能源系统性能分析

为了降低传统天然气分布式能源站的投资和运维成本,充分利用风、光等可再生能源,本文提出了一种由风、光、天然气以及储能设备组成新型分布式系统。为了分析系统性能,对系统进行了建模仿真,并进行实例分析,分析结果表明:新型系统的一次能源效率和?效率分别为80.86%、47.31%,与传统天然气分布式系统相比具有较好的热力性能和环境效益。参数敏感性分析表明:对新系统性能影响较大的因素为热负荷,热负荷增加1t/h,系统的一次能源效率和?效率分别提高0.17%和0.53%,其他参数影响较小。     

龙羊峡水电站水光互补优化调度研究

针对光伏发电大规模并网后水电站如何运行才能有效减小光电不稳定出力对电网造成的影响问题,建立了光伏发电出力预测模型及龙羊峡水光互补短期优化调度模型,采用改进的逐步优化算法对模型进行求解,设置了6种情景分析水光互补效果。结果表明,汛期或非汛期调度期内的龙羊峡水库水位在相应时段允许范围内,优化后的水光互补系统均不存在弃水仅产生少量的弃光。研究成果为光伏大规模并网后的水光互补短期优化调度方式提供了参考依据。     

考虑碳减排的多能源系统网格化优化调度方法

为促进碳减排,提高多能源系统运行的经济性、灵活性和环保性,充分发挥多种能源协调优势,文章提出考虑碳减排的多能源系统网格化优化调度方法。首先,研究计及电力系统、热力系统和天然气系统相互耦合的多能源系统能量平衡模型,在此基础上,为应对可再生能源不确定性,缓解能量调节所引起的能源网络阻塞,以能量输运支路传输的阻塞风险作为网格划分指标,采用最小图分割算法,对多能源系统网络进行网格划分;然后,考虑多能源系统内部各个网格自治特性以及不同网格之间的协调特性,以多能源系统对外调节成本、网格化多能源系统运行成本和多能源系统碳交易成本为目标,提出多能源系统优化调度模型;最后,进行仿真算例分析,结果表明,文中提出的多能源系统网格化优化调度方法能够有效提高多能源系统能量平衡的经济性和低碳运行能力。     

风／光互补家用电源系统的优化配置

风／光互补家用电源系统的风力发电机和太阳能电池方阵输出功率轻优化配置后可以使系统在更为经济的状况下运行。本文提出风电和光电输出的数学描述，并以此建立优化模型，结果使得风／光互补发电系统较之单纯依靠太阳能电池供电的成本有大幅度下降。     

风/光/柴多能互补发电系统优化配置研究

为实现风/光/柴多能互补发电系统的经济运行,应用启发式算法以分布式发电投资、运行费用、向输电系统直接购电费用以及考虑环境因素费用总和最小为优化目标,分别对并网型和离网型两种情况进行规划和运行的综合分析,从而确定各DG类型的最优投入容量。研究结果表明:该模型可以全面评估分布式发电的经济性能,并对不同运行方式给出相应的最优配置方案,从而极大地提高系统的供电可靠性和经济可行性。     

计及风、光消纳的风电-光伏-光热互补发电二层优化调度

以风电、光伏、光热构成新能源互补发电模式,计及风、光资源消纳,建立将高载能负荷作为可调度资源参与新能源互补发电系统的二层优化调度模型,采用NSGA-Ⅱ和二进制粒子群算法求解模型。上层优化模型以互补系统输出功率波动最小和并网效益最大为优化指标确定各机组的出力,并且计算出弃风弃光量。在此基础上,下层优化模型针对上层优化模型造成的弃风弃光量,选取能够有效消纳风、光的高载能负荷参与电网调度。最后,以甘肃地区实际数据为例,验证了所提方法的可行性和有效性。仿真结果表明,光热电站的参与增加了44.3%的经济效益,减小了65.8%的输出功率波动,高载能负荷的参与减小了86.3%的弃风弃光量。