输气系统管网延时稳态建模与特性研究

在跨区域综合能源系统中,能源远距离传输使得流体系统的时间延迟现象更加显著,常规的多能流稳态模型亟待改进。考虑到目前输电系统稳态模型已相对完善,而输气系统流体特性研究尚不充足,因此,该文针对输气系统的延时特性进行分析,旨在为考虑输气系统延时特性的电–气综合能源系统,提供一种关于流体系统精准建模与求解分析的可行思路。该文首先研究了考虑管网延时特性的天然气系统建模理论,通过构造具有即插即用特性的虚拟元件\"延时能量偏差器\",量化延时对管网管存等参数的影响程度;然后提出计及管网延时特性的天然气能量流稳态求解算法;最后设置具体算例,探究天然气网络状态对管网受延时影响程度的影响,与调度间隔对延时效应被计及与否的影响。经算例验证,在日内调度情景下,所提模型可有效反映管网延时效应对管网压力、流量和管存能量的影响程度。     

广义多源储能系统综合建模与能量优化分析

综合能源配电系统(integrated energy distribution system,IEDS)中能量交互密切,能源耦合关系复杂,储能是其经济与稳定运行的关键环节。传统储能往往费用较高,且网络级大规模储能受限于地理环境、物理状态、经济条件等因素而未能广泛应用。针对上述问题,该文利用电力与天然气的灵活耦合与多能互补特性,通过对IEDS多能流优化调度与网络侧资源综合利用,提出了一种广义多源储能系统(generalized multi-source energy storage,GMSES)模型,可以在不改变IEDS网络结构、不新增储能设备的基础上,实现GMSES网络级储能充、放电功能与能量优化管理。在综合考虑能量流和设备约束的基础上,该文结合具体算例,探究了GMSES能量优化方法,验证了GMSES模型可有效提高系统经济性,并具有平抑可再生能源波动的潜力。     

考虑多区域互联协同的分布式能源站设备配置及站间管线规划

通过互联管线在多区域能源站间建立能源通路,可以实现不同区域间能源的互联协同与互补互济,提升系统整体的经济与环境效益.因此,首先在单一分布式能源站(distributed energy station,DES)模型的基础上,建立了考虑能量损耗的互联电力线路模型以及基于热能流的互联热力管道模型,并拓展了考虑互联协同的DES...     

多区域分布式能源站选址及供能管线布局规划研究

"双碳"背景下,综合能源系统可以实现不同能源间的相互耦合、协同运行,是改善用能方式,提高能源利用效率,减少环境污染的有效手段.目前,对于综合能源系统分布式能源站的规划多集中于设备层面,对于分布式能源站的位置及管线布局规划研究相对较少,特别是对于含有多座能源站的系统,确定各能源站的位置及供能管线布局是后续研究的基础.本文...     

面向新型城镇的能源互联系统规划关键技术研究及展望

融合“互联网+”的能源互联系统成为新型城镇背景下能源产业发展的新形态。充分考虑城镇资源禀赋与区域供用能特性,因地制宜合理地规划能源互联方式,对新型城镇能源互联系统由理论转化为实际,实现可持续发展具有重要意义。首先对新型城镇能源互联系统进行简要介绍,提出了能源互联系统的基本架构。其次,介绍了能源站、能源网络以及站-网联合系统的建模方法。基于此,从多能负荷预测开始,介绍了能源站、能源网络以及能源互联系统联合规划模型、求解方法,分析了不同规划理论的区别与联系。最后,对新型城镇能源互联系统可能的发展方向进行了展望。     

基于多能源站协调的区域电力—热力系统日前经济调度

随着热电联产、电锅炉等清洁供热单元的大力推广,配电网与区域热力系统的耦合互动日益紧密。基于不同类型区域能源站的构建,从多能源站协调的角度,考虑分布式可再生能源发电在配电网中渗透率不断提高的趋势及三相不平衡配电网、区域能源站、区域热力网络的运行约束,提出区域电力—热力系统日前经济最优调度策略并研究对风电消纳影响。最后,通过三种不同场景下的测试结果,证明多能源站的协调运行可以充分利用多能源优势互补的特性,提高风电消纳率,有效降低配电网网损及区域能源站运行费用,实现经济性目标。     

构建以新能源为主体的新型电力系统框架研究

随着新型电力系统建设进程的加速,新能源等电力电子化电源在系统中渗透率不断提高,电网强度随之减弱,系统安全性受到挑战。部分变流器亟需采用构网型控制,而下垂控制就是一种经典的构网型控制策略;作为对下垂控制策略的有效改进手段,虚拟阻抗技术受到广泛关注。在国内外研究人员共同推动下,虚拟阻抗技术目前已取得较为丰富的理论研究及实践成果,具有广阔的应用前景。围绕虚拟阻抗在构网型下垂控制中的主要定位及作用机理进行了分析,对虚拟阻抗的典型改进方法和发展现状进行了梳理总结,并结合目前的研究进展及趋势,对虚拟阻抗技术的研究前景、未来可能面临和需要解决的关键问题进行了分析、探讨和研判。

     

考虑能源站非线性效率系数的电热综合能源系统运行分析

为简化计算和提高效率,传统电热综合能源系统中区域能源站能源转换设备的效率系数通常设为常数。但在实际运行中,能源转换设备的效率与其实时出力往往呈非线性关系,因此采用常规优化调度方法存在精度问题。由此,根据已有研究提出的效率系数与其输出功率的二次函数关系,构建电热综合能源系统的最优经济调度模型,并采用粒子群算法进行求解。基于算例分析,考虑能源站非线性效率系数和常效率系数对电热综合能源系统运行成本、电网和热网运行时间特性以及配电网电压水平等的不同影响,为实际工程应用提供相应的理论支持。     

构网型下垂控制中虚拟阻抗的作用、改进及研究前景分析

随着新型电力系统建设进程的加速,新能源等电力电子化电源在系统中渗透率不断提高,电网强度随之减弱,系统安全性受到挑战。部分变流器亟需采用构网型控制,而下垂控制就是一种经典的构网型控制策略;作为对下垂控制策略的有效改进手段,虚拟阻抗技术受到广泛关注。在国内外研究人员共同推动下,虚拟阻抗技术目前已取得较为丰富的理论研究及实践成果,具有广阔的应用前景。围绕虚拟阻抗在构网型下垂控制中的主要定位及作用机理进行了分析,对虚拟阻抗的典型改进方法和发展现状进行了梳理总结,并结合目前的研究进展及趋势,对虚拟阻抗技术的研究前景、未来可能面临和需要解决的关键问题进行了分析、探讨和研判。     

基于配置-运行协同优化的分布式能源站选型与定容规划

对分布式能源站(DES)进行综合建模,结合规划与运行2类约束条件,从设备规划与系统运行总体经济最优的角度,提出了一种基于混合整数线性规划的DES配置-运行协同优化方法。通过算例验证表明,提出的方法可在考虑系统全年运行优化的基础上实现DES的选型与定容规划,减少设备配置冗余,降低系统运行成本,并且对于复杂的规划对象具有较高的求解效率。