船用混合动力推进系统能量管理系统关键技术研究现状

面对能源短缺和排放法规严格的问题,使用新型混合动力系统成为船舶未来发展的重要方向.分析了航运业所面临的挑战,阐述了船舶混合动力优势和必要性,并总结归纳能量管理系统的拓扑结构和实现构架;对能量管理系统研究现状进行剖析,提出了混合动力系统多能源耦合能量管理策略的发展路线;剖析了船舶混合动力系统能量管理策略研发所面临的挑战,...     

基于多能互补的区域能源系统优化模型

根据我国城市紧凑型集约型发展的特点,建立了一种区域能源系统优化模型,可以统筹考虑常规能源与可再生能源,兼顾区域集中能源技术和分散能源技术,使多种能源多种技术在社区层面优化组合,优势互补。介绍了模型的建立过程,并以英国某生态城作为案例,通过该模型优化模拟得到了费用最低和在CO2排放量约束下费用最低的能源供求方案以及相应的能源系统管网布局。     

考虑跨季节储气的微网多能存储系统优化配置研究

针对能源互联型微网储能设备的优化配置问题,本文构建一种考虑跨季节储气的多能存储系统的配置模型,提出了包含储电设备、储热设备、储气设备和P2G的容量配置方法。利用模糊均值聚类(FCM)对风光出力进行预处理,划分为多个概率场景以降低运算复杂度。综合考虑电-气-热-冷平衡、机组爬坡约束、储能约束和天然气供气限制,以全年经济性为优化目标,对比分析了跨季节储气模式和无储气模式的储能配置与经济性。并讨论了天然气成本对系统储能优化配置的影响。结果表明,考虑跨季节储气的多能存储系统经济性更优,能有效缓解冬季的供气压力,并促进非冬季的新能源消纳。     

冷热电微电网分布式电源的区间优化模型

随着能源互联网的迅猛发展,多种能源协调运行成为目前研究的热点。基于此,本文研究了含有电热冷三种能源的微电网内分布式电源的最佳规划与运行。首先,文章建立了微电网内各微电源的运行模型（冷热电联供机组,电锅炉,风机,光伏,电热冷储能和电制冷机）。其次,采用了微电网净限值指标来衡量该项目的经济性并得到了各分布式电源的最佳容量及协调运行模式。最后,本文将模型转化为线性模型并采用Matlab-Yalmip 平台调用Cplex 求解器进行仿真求解。仿真结果表明,多能源微电网能实现多种能源的交互和协调调度。同时,本文多能源微电网还与传统的分产微电网系统进行了对比以验证多能源微电网的合理性和必要性。     

Centralised and distributed electricity systems

Because of their high level of integration, centralised energy supply systems are vulnerable to disturbances in the supply chain. In the case of electricity especially, this supply paradigm is losing some of its appeal. Apart from vulnerability, a number of further aggravating factors are reducing its attractiveness. They include the depletion of fossil fuels and their climate change impact, the insecurities affecting energy transportation infrastructure, and the desire of investors to minimise risks through the deployment of smaller-scale, modular generation and transmission systems.     

冰蓄冷装置参与能量互补的微网自律协同控制研究

考虑冰蓄冷的多能微网,可高效灵活的接纳分布式发电单元和储能单元,为本地负荷提供高可靠性供电,同时实现多能互补,节能环保。本文提出了一种适用于多能微网的系统级自律协同控制策略：1)电能富足时,冰蓄冷、蓄电池等装置按照其额定容量吸纳电能,合理承担储能能量;2)负荷高峰时,优先投入冰蓄冷装置,其余冷负荷等效电负荷以及电负荷由其他储能装置按照其额定容量比合理承担;3) 可实现系统层面功率协同,有效利用冰蓄冷及储能装置容量,延长装置使用寿命,降低成本。最后通过仿真验证了所提控制策略的有效性。#$NL关键词: 多能微网;自律协同控制;储能;冰蓄冷     

考虑新能源消纳的综合能源系统多层博弈策略

研究了综合能源系统多市场主体参与新能源消纳的博弈行为分析问题。建立了从综合能源系统电、气、热供给到终端用户电、热、冷需求的多能流供应、转换、存储、消费的多级竞标策略优化模型,提出了涉及多能源趸售-零售-终端环节的Cournot-Stackelberg两层主从博弈结构;提出了相应的迭代求解算法,并在定价机制、多能互补、储能配置等方面对博弈均衡结果进行了算例分析。     

考虑供能设备故障风险的电-气-热综合能源系统优化运行

为了应对综合能源系统(Integrated Energy System, IES)中供能设备存在的潜在故障风险,建立了基于运行状态的设备故障概率模型以及基于负载率的设备故障严重度模型,表征设备不同运行状态与系统安全风险关联关系。在此基础上,以运行成本和风险值为优化目标,综合考虑电力、天然气和热力管网以及机组出力等多种约束,建立了IES多目标优化运行模型。运用二阶锥松弛、分段线性化和宽容分层序列法将该模型处理为混合整数二阶锥规划模型,并用宽容度表征系统对风险的接受程度。算例分析结果表明该模型求取的运行策略可以较好地兼顾系统运行安全性与经济性,验证了所提模型和方法的合理性和有效性。     

融合风光出力场景生成的多能互补微网系统优化配置

多能互补系统结构及设备耦合关系复杂,为提高含高渗透率新能源的多能系统的能源利用效率和运营效益,对考虑风光出力不确定性和相关性的多能互补微网系统优化配置问题进行了研究。在规划阶段充分考虑新能源随机性与相关性,提出了基于核密度估计和Copula理论的风光出力场景生成方法,得到典型日风光出力序列;基于能量枢纽,建立结构完善的含风光多能互补系统的多能流平衡方程,进而以年化总成本最低和一次能源节约率最高为目标建立配置与运行相结合的多能互补系统的双层优化配置模型,并采用智能优化算法对模型进行求解。算例验证和灵敏度分析表明,所述方法能够在考虑风光出力不确定性的基础上得到结构完善的多能互补微网系统优化配置方案,有效降低了多能系统总成本并提高了一次能源节约率。     

考虑大量EV接入的电-气-热多能耦合系统协同优化调度

随着能源互联网的发展,在未来多能源网络将深度耦合的大背景下,传统的电网调度模式已不能够满足对多能源系统协同优化的要求,电动汽车的大量推广也给制定更合理的调度策略,支撑多能源系统运行带来了新的挑战和机遇。基于上述背景,文中考虑电网潮流、天然气网潮流、能源中心供能和电动汽车出行及充电需求等约束,利用模糊理论处理电动汽车总体需求及风电出力的不确定性,以全系统供能成本和污染物排放最小为目标,建立了计及大量电动汽车接入下的多能源系统协同调度模型,并采用内点法进行求解。最后,以典型的11节点多能源系统为算例,分析了电动汽车不同充放电模式和不同能源中心结构下的调度策略及效益,并比较了不同接入车数与不同置信水平下的调度结果,验证了电动汽车参与多能源系统的协同调度能够提升系统运行的经济性。