自备电厂热电解耦方案及其特性分析

目前自备电厂发电功率较大,在未来新能源并网调峰中不容忽视。根据选取的具备供电与热的自备电厂,确定低压缸零出力、高背压抽汽联合乏汽供热、吸收式热泵和压缩式热泵4种热电解耦优化方案,定量计算评估4种方案优化后电厂最大供热与电负荷率的降低情况。对案例机组采用4种方案进行优化,计算结果显示：案例机组对4种优化方案的最大供热量可分别提高174.00、136.18、168.37、38.00 MW;在原最大供热负荷下,最低电负荷率分别降低到44.29%、73.29%、73.70%和80.57%,最大热电比分别达到2.00、1.50、1.50、1.15;其中低压缸零出力解耦优化效果最明显,最大供热量提升最多,电负荷率降低也最多。经济分析显示,吸收式热泵方案与其他方案相比增加的投资成本最多。     

计及电动汽车负荷特性的虚拟电厂优化调度

基于分析电动汽车接入虚拟电厂后对虚拟电厂调度产生的影响,首先,通过运用三峰高斯分布函数拟合电动汽车充电起始时间、对数正态分布拟合电动汽车行驶里程,分析电动汽车的时空分布特性,并基于有限制的充放电功率制定了有序充放电策略。其次,以EVPP综合收益最大化与申报偏差率最小化构建了EVPP调度优化模型,并运用引入了狮群选择法的改进NSGA-II算法搜寻最优解。最后,以包含燃气轮机、风电机组、光伏机组、电动汽车的EVPP进行算例分析。算例分析结果表明：一方面改进NSGA-II算法比传统NSGA-II算法相比求解效率高,优化效果更佳;另一方面实行功率控制的充放电策略不仅能够减少峰谷差,还能实现电动汽车峰谷时段平稳的变化。     

基于CLH-SOFC气转电技术的热电解耦IES优化调度

针对热电联产机组热电比恒定导致其出力水平较低,以及电力负荷波动对上游电网产生的影响,本文提出一种基于化学链制氢与固体燃料电池相结合的气转电技术的热电解耦综合能源系统优化调度模型。首先在传统热电联产机组中加入有机朗肯循环余热发电装置,在电力负荷需求高峰时段将部分余热转化为电能,提高燃气轮机出力,同时加入化学链制氢与固体燃料电池相结合的集成系统增强电-气耦合,进一步起到平抑电负荷波动,达到削峰填谷的目的。根据算例分析,在3种场景下进行对比,结果表明,本文提出的热电解耦模型在提高系统运行经济性、减少负荷波动对上游电网影响等方面具有优越性,并进一步提高了能源利用效率。     

考虑可控负荷参与的虚拟电厂协调优化调度模型

可再生能源(Renewable Energy Source,RES)发电固有的间歇性和波动性给其并网消纳造成了困难.虚拟电厂(Virtual Power Plant,VPP)是聚合分散分布的RES并对其进行统一协调管理的有效方法.首先,深度挖掘负荷侧供能潜力,提出可控负荷概念,并建立可控负荷储备率函数和可控负荷参与度指...     

基于虚拟电厂优化算法的负荷聚合商收益分析

针对大量分布式电源接入电网带来的配电网调度和控制问题,和电网日益严重的峰谷差问题,需求响应成为电网调控的必要手段.负荷聚合商通过虚拟电厂技术,将热电联产、光伏、分布式储能、可中断负荷等分布式资源进行聚合,挖掘可控负荷和储能的需求响应价值,实现了区域配电网的源-网-荷协调优化控制机制.首先建立虚拟电厂双层优化模型,上层以负荷聚合商收益最大为最优目标,以各分布式资源自身限制等为约束条件,下层以储能和可中断负荷自身收益最大化为最优目标,以储能和可中断负荷自身限制为约束条件,采用CPLEX求解器进行求解.然后,对单纯价格型需求响应、各主体独自参与激励型需求响应、以虚拟电厂形式参与激励型需求响应3种形式下的负荷聚合商、储能装置、用户的效益进行了分析.最后,通过计算结果的效益分析,证明了此应用场景下以虚拟电厂方式参与激励型需求响应能提升负荷聚合商和储能装置的经济收益.     

基于精细化需求响应的虚拟电厂优化调度

在能源互联网建设背景下,虚拟电厂如何利用居民用户的需求响应能力来充分发挥分布式发电、分布式储能、微电网等资源的绿色价值和灵活价值已成为研究重点.然而居民用户的需求响应难以量化,不同用户在不同场景下的响应趋势大相径庭,导致虚拟电厂很难将居民用户的需求响应能力利用起来.针对这一问题,首先,构建虚拟电厂精细化需求响应模型,其...     

基于分时电价的虚拟电厂经济性优化调度

大规模不可控新能源和可控能源构建成虚拟电厂,可以降低新能源入网时,其输出功率不确定性对电网安全的影响,提高供电可靠性。配电网分时电价可以激励虚拟电厂参与电网削峰填谷,降低发电成本,获得更好的效益。为此设计了基于分时电价的虚拟电厂运行策略,以各时段内获得收益最大为目标,构建了基于分时电价的虚拟电厂经济性优化调度模型,采用粒子群算法得到虚拟电厂各能源的出力。分析了虚拟电厂可控分布式电源出力系数和不可控分布式电源预测误差对虚拟电厂经济性的影响,对比分析了4种储能系统场景下虚拟电厂的经济性。仿真结果表明所建模型合理,当大规模新能源电力接入电网时,基于分时电价的虚拟电厂采用抽水蓄能和储能电池联合运行,能获得更好的经济效益和电能质量。     

采用双层优化调度的虚拟电厂经济性分析

目前,分布式电源已经广泛应用于电力系统中。因其具有容量小、分布广泛的特点,难以进行有效管理,而虚拟电厂(virtual power plant,VPP)则较好地解决了这一问题。通过建立VPP的联合调度运行中心,使得分布式电源可以等效为1个联合发电实体参与电力市场调度。通过主网ISO(independent system operator)和VPP的双层优化调度,不仅可以有效提高分布式电源的可调控性,还可以提高分布式电源的整体经济效益。通过在双层优化调度的上下层目标函数中引入弃风惩罚函数,有效提升了新能源并网的利用率,增强了系统对新能源发电的吸纳能力。首先分析了双层优化调度对VPP各机组经济性的提升,然后从VPP调度容量占系统总容量的比例出发,对比分析了VPP不同容量比例对VPP整体经济效益和各个机组净收益的影响。算例结果证明了采用双层优化调度和选取合适的VPP容量比例对于VPP经济效益提升的重要性。     

基于双重激励含电动汽车的虚拟电厂优化调度

近年来,电动汽车因其在节能减排中具有优势而发展迅猛,但若无序充电则会导致系统负荷“峰上加峰”,在分时电价激励下,电动汽车有序充放电也会引起新的峰谷差出现。为了解决该问题,利用主从博弈思想,提出基于分时电价和碳配额双重激励的含电动汽车的虚拟电厂优化调度模型。首先,引入等效负荷的概念,并根据等效负荷制定双重激励政策,引导电动汽车峰时放电、谷时充电。虚拟电厂作为激励政策的制定者处于主体地位,以收益最大为目标函数,电动汽车作为激励政策的接受者处于从体地位,以成本最小为目标函数。最后,对所建立的优化模型求纳什均衡解,并和仅考虑分时电价激励对比。算例结果表明,所提模型可以提高虚拟电厂和电动汽车的总体收益,同时可以避免新的峰谷差出现。     

基于交互算法的多代理虚拟电厂调度优化及风险分析

包含大规模随机机组的虚拟电厂(VPP)在运行过程中,会由于随机机组出力不确定性产生系统运行风险及收益损失风险。针对该问题,文中基于多代理系统(MAS)的分层控制特点,构建了整合条件风险价值(CVaR)的两阶段双层分解(BLDP)模型。选取多目标规划(MOP)模型与文中构建的BLDP模型进行对比,以验证BLDP模型的有效性。结果显示,BLDP模型求解条件下,各VPP既参与电力市场交易又进行相互交易时系统的出力更稳定,具有更高的系统收益,且受风险水平变化的影响也更小。在不同的交易机制下,BLDP模型的求解结果较MOP模型具有更高的系统收益率。当各VPP独立参与电力市场而不进行相互交易时,BLDP模型的求解结果较MOP模型高103%;当VPP同时参与相互交易及电力市场交易时,BLDP模型的求解结果较MOP模型高147%。模拟结果验证了文中构建的BLDP模型在不同风险条件下的可靠性。     

奖惩机制下虚拟电厂优化调度效益分析

虚拟电厂(virtual power plant,VPP)是聚合分布式发电、分布式储能及需求响应等分布式能源(distributed energy resources,DERs)进行统一管理并参与电力市场的有效技术形式。而VPP的功率不确定性问题不仅对其内部运行提出了挑战而且对提供给系统良好服务构成威胁。通过分析VPP市场合同实施、随机发电出力和可中断负荷响应的功率不确定性,建立了相应奖惩机制,即市场合同违约惩罚机制、弃风弃光惩罚机制和可中断负荷响应奖惩机制。基于奖惩机制,兼顾VPP运行经济和风险效益,制定了VPP协调调度策略。以VPP净利润最大为目标,兼顾系统运行约束,建立了奖惩机制下的VPP优化调度模型。通过对改进IEEE30系统算例仿真,验证了所提模型的有效性。     

考虑供用热特性的虚拟电厂双阶段优化调度

目前缺少对热电联供系统热力环节进行较为全面建模,以及较少灵活和恰当利用供用热特性为优化调度创造效益.在已有研究基础上,选取虚拟电厂为背景,日前调度中全面考虑热力供应环节的传输损耗、能耗和延迟的动态特性,日内调度中利用热力使用环节的弹性调节特性参与平衡市场,并以虚拟电厂调度收益最大为目标,建立了考虑供用热特性的虚拟电厂双...     

基于能源路由器的多区域虚拟电厂优化调度

为避免风、光、热等资源浪费,建立了在风、光电全消纳情况下,基于能源路由器的多区域虚拟电厂(Virtual Power Plant,VPP)优化调度模型,该模型包含风电、光伏、电动汽车(Electric Vehicles,EVs)、垃圾焚烧电厂、燃气轮机、电转气(Power to Gas,P2G)技术以及需求响应。以改进的IEEE 9节点系统为例,利用MATLAB求解模型,得到不同场景下调度模型的净运行利润。算例分析表明:VPP通过同时参与电力市场、加装余热回收装置和烟气联合处理装置、P2G技术及各区域间电能互补,极大地提高了能源利用率,同时使得VPP净运行利润增大。     

含储热罐的热-电虚拟电厂双阶段优化调度

虚拟电厂(VPP)技术为促进风电消纳提供了新的思路。以虚拟电厂收益最大化为目标函数,构建含储热罐的热电联产-风电虚拟电厂日前-实时双阶段优化调度模型。在日前调度中优化调整各单元热电比例,并向电网调度部门申报出力,根据风电实际出力偏差实时优化CHP机组热电比,在满足供热负荷前提下,使得虚拟电厂实时出力跟踪申报出力。仿真结果表明所提方案可有效减少燃料成本和碳排放,提高虚拟电厂整体收益。     

基于热电解耦的电力现货市场机制研究

随着中国电力现货市场建设逐步展开,电力市场机制给现有电力系统运行方式和调度模式带来了越来越大的影响。对于北方冬季供暖省份,如何在电力现货市场中同时保障电力系统安全运行和供热机组的供暖方式,对电力现货市场交易机制带来了很大的挑战。针对此问题,该文对北方区域冬季供暖期间电力现货市场运行情况和存在的问题进行分析,提出一种基于热电解耦的电力现货交易机制,建立供热机组在现货市场机制下的申报体系和考核方法。该文所提机制在保障供暖期大规模供热机组同时承担电力和热力供应的条件下,可以合理减少发电主体过度申报供热数据,实现电力现货市场机制下各发电机组的充分竞争和新能源的优先消纳。该文以某电力现货市场试点省份的实际系统进行算例分析,结果验证所提机制的必要性和有效性。     

计及潮汐电站的虚拟电厂优化调度

多种分布式电源接入电网给电力系统的调度带来了很多不确定性,为此引入虚拟电厂以提高包含分布式能 源的电力系统稳定性.潮汐能作为一种分布广泛的可再生能源,有大规模利用的前景,故提出了计及潮汐电站的虚拟 电厂,通过虚拟电厂和潮汐电站的联合运行,优化虚拟电厂各分布式能源的出力.仿真结果表明了其模型的合理性, 且能够获得更好的稳定性和经济效益.     

计及多种柔性负荷的虚拟电厂热电联合鲁棒优化调度模型

针对热/电联合运行下多种柔性负荷协调优化不足以及面临的风、光出力和柔性负荷等多种不确定性,文章提出了一种考虑柔性负荷下的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)热电联合鲁棒优化调度方法.充分考虑可削减、可平移、可转移柔性负荷之间的协调互补性,分别以热/电负荷曲线标准差和系统综合运行成本最低为目标,建立...     

基于需求响应的虚拟电厂多时间尺度优化调度

随着我国不断加快新型电力系统建设,风电、光伏等越来越多的分布式资源大规模并网,但其随机性、波动性及分散性的特点给电力系统带来了多重不确定性。提出了一种考虑价格型需求响应的虚拟电厂多时间尺度优化调度方法,在日内调度模型中引入用户价格型需求响应,对用户负荷进行精准调控;采用基于蒙特卡罗与曼哈顿概率距离的场景生成与削减法处理风光出力、电价不确定性,减少日前日内出力偏差,再结合日前调度构成了多时间尺度优化调度模型,并采用滚动优化得到日内优化调度结果。以湖南某小型虚拟电厂系统进行算例仿真,结果表明,所提多时间尺度优化调度策略能够精确预测风光出力及用户负荷,在有效抑制功率波动的同时保证了系统的经济性。     

基于双层模糊机会约束规划的虚拟电厂优化调度

提出了一种基于双层模糊机会约束规划的虚拟电厂优化调度方法。首先,通过虚拟电厂对分布式电源和主动负荷进行整合;其次,在电价激励机制下,利用双层机会约束规划描述电网与虚拟电厂的互动机理,并对碳排放成本、电动汽车的充放电成本、空调的舒适度效益、电网与虚拟电厂的供需不平衡成本等进行详细分析;进一步利用模糊参数描述分布式新能源发电和负荷的不确定性,由此建立基于双层模糊机会约束规划的虚拟电厂优化调度模型;接着,综合利用支持向量回归、模糊模拟、清晰等价类方法将所提模型的模糊机会约束条件转换为确定性条件,并结合模式搜索算法和人工蜂群算法进行求解;最后,通过算例验证了所提方法的有效性。     

基于多目标两阶段规划的虚拟电厂优化调度

虚拟电厂（virtual power plant,VPP）聚合分布式电源和负荷侧可调资源以统一整体参与能源市场交易,成为了提升新能源消纳、挖掘负荷侧需求响应潜力的有效途径。在此背景下,构建了基于多目标两阶段规划的虚拟电厂优化调度模型。日前阶段以市场运营收益和用户用能满意度最大化为目标,构建了虚拟电厂多目标优化模型,采用NSGA-Ⅱ算法求解多目标问题的帕累托最优解,并提出综合效益指标对解进行筛选;实时阶段以偏差惩罚成本和弃风成本最小化为目标,构建了虚拟电厂鲁棒优化模型,考虑了热电联产机组（combined heat and power,CHP）灵活热电比对风电消纳的促进作用。最后,对某实际虚拟电厂进行算例分析,研究结果表明所提方法能够在保证虚拟电厂综合效益的前提下提高其能源利用效率。