虚拟电厂内部资源调度算法的对比分析及应用

分布式发电资源的广泛应用对各类分布式发电机组的协调并网运行及其与传统发电机组的联合调度提出了新的要求。结合微型热电联产机组等分布式发电机组的特性,引入通用虚拟电厂技术,分析虚拟电厂内部发电资源优化调度算法,基于传统调度方法提出三种改进的调度算法,并通过实例分析对比了三种算法的寻优结果及运行时间。结果表明,基于混合整数线性规划算法与启发式算法的启发式线性规划改进算法有利于虚拟电厂业主获得更好的经济与环保收益以及更快的运算时间。     

基于KNN-LSTM的区域热负荷短期预测及在机组热电可行域的应用研究

为了准确预测热电联产机组的热负荷进而确定机组的热电可行域,使用互信息法筛选预测模型的输入参数。搭建了基于粒子群(PSO)参数寻优的最邻近节点(KNN)模型和长短期记忆神经网络(LSTM)模型对电厂的单日供暖热负荷进行预测,并提出将两种预测方法相结合的KNN-LSTM模型,通过对比发现该混合预测模型在处理短期热负荷异常波动问题时提高了预测模型的鲁棒性。在搭建热电联产机组热力仿真模型的基础上,根据热负荷短期预测结果和机组深度调峰限制条件确定机组的最低运行电负荷,提高了机组预测最低运行电负荷的能力。     

基于SCA分解法的含电热泵和储热装置的热电联调

针对中国北方集中供热下,热电联产机组的电热强耦合对风电消纳的不良影响,提出含电热泵和储热装置的热电联产调度模型。该模型通过电热泵的供热方式来解耦传统热电联产机组的热电关系,并利用储热装置来实现热负荷的实时转移增加供热系统的灵活性。为验证模型的有效性,本文提出一种基于SCA算法进行分解迭代的新求解方法,仿真结果表明含电热泵和储热装置的热电联调模型能够降低供能系统的运行成本,并有效缓解中国供热与风能利用的矛盾,提高风能利用率。     

线性规划的灵敏度分析在发输电系统可靠性评估中的应用

本文推导了发输电系统最大供负荷能力的线性规划模型及发输电系统可靠性评估模型.详细讨论了线性规划的灵敏度分析在发输电系统可靠性评估中的应用.根据本文给出的模型和方法,对某系统进行试算。计算结果表明,本文的模型和方法具有计算简单的特点.     

充电场站光储充控制策略

针对充电需求带来的负荷具有不确定性,以及在不控制的情况下会在高峰期造成充电场站变压器过载等问题,本文提出了一种通过配置光伏和储能来提升充电场站的有效充电功率或服务能力的方法,并通过优化控制算法达到负荷跟踪的效果.该方法以每日光伏发电功率、用户负荷功率和每日分时电价为输入量.通过对3种应用场景的对比,可以定量计算出光伏和储能协同控制所带来的收益.为了对模型进行有效求解,本文提出和对比了两种不同的算法:粒子群算法和混合整数线性规划算法.这两种算法均可以用于确定储能控制策略并优化光储能系统的出力,但各有优缺点.计算结果表明,简单的低价充电、高价放电的充放电模式,不能快速应对变化的负荷功率;基于粒子群算法的储能控制策略能解决负荷跟踪问题并求得局部最优解,但达不到储能的最大利用率;而基于混合整数线性规划算法,可求得全局的最优解,达到接近100％的储能利用率,同时降低用户的日运行成本.通过动态调整储能充放电功率,可实现跟踪负荷功率、降低负荷峰值以避免变压器过载的功能,同时达到灵活应对复杂、多变的电力需求侧和供给侧的动态变化场景的目的.     

一种基于能量品位的燃气—蒸汽联合循环热电联产机组热电成本分摊方法

从能量品级的角度对燃气蒸汽联合循环热电联产过程中各种能量的利用价值进行量化分析,提出能量品位量化系数的概念,建立综合能量梯级利用与热电负荷关系的热电成本分摊计算模型,采用Ebsilon软件对热电联产机组进行稳态建模分析评估,对多组热电负荷组合工况采用不同成本分摊方法进行计算和比较,并得到最终的计算结果分析。该模型综合考虑了燃气—蒸汽联合循环的能量梯级利用关系与运行过程中具体工况下的热电负荷组合条件,可合理分配燃料成本到供热和发电两方面,为制定供热和发电价格提供决策依据。     

燃机电厂9F型机组热电负荷优化分配研究

电厂热电负荷优化分配是指在全厂总调度负荷下,根据各机组的热力性能确定各机组应承担的热电负荷,使得全厂效益最大或能耗最小的一种最优化问题.不同于燃煤热电厂,燃机电厂9F型机组由于设计为燃气轮机加蒸汽轮机的组合方式运行,因此在联合循环热力性能模型建立上较为复杂.提出了将余热锅炉新蒸汽参数作为中间变量,建立了机组天然气燃料消耗与电负荷、热负荷之间的关系模型,确定了优化计算的目标函数和边界约束条件,并采用非线性规划方法求解.模拟与实际运行结果均表明,该优化分配方法能有效降低燃机电厂燃料消耗水平,可以为同类型燃机电厂热电负荷优化分配提供参考.     

集成混合储能及RPC的牵引供电系统优化运行北大核心CSCD

电气化铁路电分相构成了无电区,阻碍各供电区间内能量传递,不利于再生制动能量的回收利用,极大地影响了铁路运营效益。为降低铁路运营成本,在电分相处接入铁路功率调节器(railway power conditioner,RPC),RPC直流环节便于混合储能装置接入。在此基础上,本文提出了一种牵引供电系统优化运行策略,通过控制混合储能充放电,达到削减负荷尖峰,回收制动能量的效果,进而实现牵引负荷的削峰填谷。该模型以牵引供电系统运行总成本最低为目标,以混合储能充放电功率等为决策变量,考虑了系统潮流平衡、混合储能等约束。进一步地,将模型中的非线性函数线性化,得到混合整数线性规划模型,然后利用CPLEX求解得到混合储能充放电策略和牵引供电系统购电方案。最后,基于实测数据,分析了所提模型的降费效果。与既有牵引供电系统对比,接入混合储能和RPC之后牵引供电系统日运营成本降低效果显著,为牵引供电系统优化运行提供了依据。     

考虑动态频率响应的风光水互补发电短期优化调度模型

针对风光并网会降低系统惯量、削弱系统调频能力的问题,综合考虑水电机组同步惯量、风电场和光伏电站的虚拟惯量和下垂控制作用,提出含风光水的多机系统动态频率响应模型,推导系统频率变化率约束、最低点频率偏差约束和准稳态频率偏差约束。基于此,为实现清洁能源利用最大化,以弃风、弃光、弃水最小及水库调度期末蓄能最大为目标,兼顾梯级水电、风电、光伏和发电系统的多种运行约束,构建风光水互补发电系统短期优化调度模型,并使用混合整数线性规划方法进行求解。最后通过算例仿真验证所提模型的有效性和适用性。     

基于变工况分析的供热机组负荷特性研究

目前,电厂与电力调度部门在确定供热机组的热电负荷调度范围问题上普遍存在争议,为此根据供热机组的热力参数和机组特性,以变工况热力计算为依据,产生机组的热电负荷调度关系曲线。通过与由机组工况图所产生的热电关系曲线对比可以发现,热力计算所得到的热电关系曲线具有足够的精度。而且,通过热力计算的方法,可以更好地将其它限制机组负荷调度的因素考虑进去,使得调度范围更加合理。同时,这种方法可以有效的预测抽汽参数的改变对机组负荷调度的影响,通过对比发现,对于供热抽汽压力较高的机组,适度的降低其抽汽压力可以提高机组的电负荷调度范围。该方法可以为电厂与调度部门的负荷调度问题提供合理的解决方案。     

小型热电联产系统能耗分析

针对部分地区小型热电联产系统运行不合理、冷源损失大、节能效果不理想的问题,通过对某小型热电联产系统全年运行状况的调查,计算了热电机组的发电效率、热效率及汽机冷源能量损失,分析了小型热电联产系统能耗大的主要原因,提出了提高热电联产系统能源利用效率、改进热电联产集中供热形式的措施,为热电联产系统改造和扩建工作提供参考。     

水火电系统日经济负荷分配计算方法—混合乘子法

本文提出了求解一类目标函数和约束函数均为二次可微凸函数的非线性规划问题的混合乘子法。改进了传统的水火电系统日经济负荷分配数学模型,应用该混合乘子法导出了相应的Newton方向向量的违推算法。计算实例表明,该方法节省了计算机内存,缩短了求解运算时间。     

基于负荷侧响应的含储热热电联产的风电消纳模型

为了有效减少弃风,提高风电消纳能力,该文从负荷侧出发,通过峰谷分时电价策略引导用户的用电方式,达到削峰填谷,优化负荷曲线的目的。同时,在传统热电联产机组中应用大容量储热装置,通过对储热环节的控制,解耦“以热定电”约束,提高系统调节能力。以系统煤耗量最低为目标,构建包含储热的热电联产机组与风电联合出力优化调度模型。该模型考虑系统中的含储热热电联产机组运行成本,同时兼顾储热、负荷侧响应与热电平衡的相关约束等因素,采用基于模拟退火的粒子群算法对模型进行求解,并利用算例比较不同模式下的结果,验证了模型的有效性。     

基于热经济学结构理论的热电联产机组煤耗计算

以结构理论为基础,对某热电联产机组进行了分析。通过建立该联产系统的热经济学模型,求解各组件的单位成本,定量分析了发电和供热两种产品的成本形成过程。参考能级概念,提出根据供热输出能量中的含量,将计算所得的发电和供热的单位成本转化为相应的标准煤耗,并与其它热电分摊方法进行了比较。结果表明:与其它热电分摊方法的对比,表明应用结构理论计算发电和供热煤耗的合理性,并说明结构理论可以用于联产机组的性能分析,加强结构理论在热电联产及其它领域更多的研究和应用。     

基于混合遗传算法的电力系统源网协同调度

新形势下电力系统中源（指发电与负荷）网（指输电设备）间呈现日趋交织纠结的矛盾,传统的固定电网结构条件下发电跟踪负荷的经济调度面临挑战。由此,在经济调度原有条件的基础上,将电网输电支路状态纳入决策量,并计及电网拓扑连通性条件,提出了一种源网协同调度模型。该模型在协调的经济调度决策中纳入电网拓扑的合作作用,以在满足系统运行约束条件的基础上挖掘系统实现发电负荷功率平衡的协同能力。针对该模型,给出了遗传算法和线性规划内点法混合求解方法。最后,算例分析说明了所提方法的有效性     

小型热电联产蒸汽供热系统的能耗分析

目前,有些小型热电联产系统运行不合理、冷源损失大、节能效果不理想.通过对某小型热电联产系统全年运行状况的凋查,计算了热电机组的发电效率、热效率及汽机冷源能量损失,分析了小型热电联产系统能耗大的主要原因,提出了提高热电联产系统能源利用效率、改进热电联产集中供热形式等措施,为热电联产系统改造和扩建工作提供参考.     

考虑需求侧响应的多能互补微电网优化调度研究

随着“双碳”目标的实施，新能源渗透比例不断提高，源荷两侧的不确定性对多能互补微电网能源管理提出了新的要求。提出了一种调度优化方法，其中考虑了价格型需求侧响应，优化交流负荷曲线匹配风光出力曲线，以提高新能源的消纳率，构建了能源管理模型，模型同时考虑了电力子系统、天然气子系统与热力子系统。模型通过构建风光出力与负荷的不确定集，采用本文提出的随机-鲁棒优化方法解决多能互补微电网调度面临的新能源发电时序波动性、负荷的不确定性等问题；之后，应用线性优化强对偶定理和列和约束生成算法，将模型转化为混合整数线性规划问题，并利用商业化求解器YALMIP/GUROBI对优化模型进行求解。最后，算例从多能互补微电网优化调度结果与不确定性参数对调度结果的影响分析验证了本文优化方法的可靠性。     

工业热负荷最佳热化系数的计算

最佳热化系数是反映热电联产系统热源最佳结构的一个再要参数。本文通过对实际工业热负荷特性的分析整理得到有代表性的几种热负荷特性,以此为基础,以热电联产系统单位供热能力节能量为优化目标,建立了适用于业热负荷的最佳热化系数计算公式。     

基于需求侧用户响应分析的电-气-热综合能源系统低碳经济调度

在低碳经济的背景下，为充分发挥供需双侧的互动潜力，提出一种考虑综合需求响应（IDR）和碳交易的电-气-热综合能源系统（EGH-IES）双层低碳经济调度模型。首先，提出考虑多能负荷自身特性、耦合特性和反弹效应的IDR模型和用户权衡经济效益、响应方式和用能偏好的综合效益模型。基于此，建立上层模型为引入奖惩阶梯型碳交易机制的EGHIES低碳经济调度，下层模型为IDR策略的双层优化调度模型。然后，通过Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件、对偶定理和线性化方法将双层模型转换为混合整数线性规划问题进行求解。最后，算例分析表明，综合考虑碳交易和多元负荷特性能促进供需双侧的联合优化，充分发挥EGH-IES的经济低碳性。     

考虑源荷双侧不确定的孤岛型微网能量管理优化模型

鉴于源侧风电出力和负荷侧预测误差的双重不确定性对微电网规划运行的影响愈发显著,采取分布式鲁棒优化联合机会约束方法对孤岛型微电网进行能量管理优化,降低系统运行成本,通过历史数据将风电出力和负荷侧预测误差转化为盒式模糊集,将机会约束转化为易求解的形式,建立了混合整数二阶锥规划模型。通过孤岛运行的微网算例分析及与其他优化方法的对比求解,验证了所提模型和求解策略的有效性。