基于需求响应的风电-抽水蓄能系统调度模型

针对大规模风电并网影响电网稳定运行的问题,基于日前用户侧电力负荷预测和实时电价预测,文中提出了一种电网吸纳风能的新模型。以最小化风电—抽水蓄能联合系统发电成本为目标,在目标求解过程中确定最佳自弹性系数和互弹性系数,运用基于实时电价的需求价格来弹性引导电力用户以实现负荷转移。考虑到用户侧电价弹性限制的约束,该方法采用遗传优化算法编程求解。仿真结果表明,需求侧资源主动参与优化调度可降低负荷峰谷差,利于系统稳定运行,并且可以减少发电成本,提高联合系统经济性。     

基于需求侧响应的广义储能容量配置方法研究

微电网作为新能源消纳的有效形式,对风光资源的消纳产生了重要的促进作用。但是,由于风光发电的不确定性以及波动性,导致微电网内部弃风弃光以及失负荷问题严重。广义储能结合需求侧资源及传统储能的双重优势,为解决上述问题提供了新思路。因此,本文提出一种考虑需求侧响应的广义储能配置方法。本文介绍了广义储能的模型,建立了广义储能配置的双层模型。模型上层以惩罚成本最小为目标,发挥需求侧资源的优势,降低微电网弃风、弃光及失负荷功率;在上层的基础上,下层以微电网净现值最大为目标,得到广义储能的配置方案。通过对3种不同策略的比较,证明了需求侧参与响应时,可实现用户与电网的双赢。     

大型分布式光伏发电消纳数据的智能调度方法研究

以大型分布式光伏风电发电为对象,基于电网电力平衡对智能调度发电消纳数据的方法进行研究。通过对风电发电在不限制风电出力最大消纳能力、限制风电出力最大消纳能力的计算,以全网负荷预测为依据,按照光伏发电站并网运行特性进行电站接纳能力评价排序、分配,从而进行消纳数据的实时调整。使用消纳数据实时调度AGC模块,通过SDH消纳数据调度自动化配置,实现光伏发电消纳数据的智能调度。通过AGC目标值与实际值对比表明,在限电时段,风电场总机出力AGC目标值曲线与实际值曲线比较接近,偏差较小。智能调度方法能够自动准确地统计各风电场发电出力受阻时段,使风电理论功率的计算误差最小化。     

考虑风电消纳的峰谷分时电价模型研究

在充分发挥电力可靠性管理在电力供应保障工作中的基础性作用目标大背景下，考虑我国部分区域风电消纳不足和调峰能力有限所导致的电力结构不稳定，构建发电侧与需求侧联动的峰谷分时电价模型，探索出一种电网向发电企业收取“过网费”、需求侧与发电侧直接交易的新模式。该模型根据电力需求价格弹性矩阵计算实施峰谷分时电价后的电力负荷，构建发电侧与需求侧约束条件，以火电机组平均发电成本为目标函数，综合考虑风电消纳影响，采用粒子群算法进行模型求解，并通过输配电价连接上网电价和用户电价，输电损耗电量连接发电量与用电量，达到发电侧与需求侧的联动。算例分析表明，所建立的模型能更好地消纳风电，同时也提高了火电机组发电功率的稳定性和经济性。     

计及P2G-CCS和柔性负荷的综合能源系统低碳经济调度

为了降低系统的碳排放量和挖掘用户侧负荷参与系统调度的响应能力,文中提出一种含P2G-CCS和柔性负荷的综合能源系统日前低碳经济调度模型。首先,引入P2G-CCS-燃气供热系统协作的运行框架,P2G设备利用捕集到的CO₂作为原料,生成的天然气输送到燃气供热系统;其次,考虑用户侧负荷的可平移、可转移、可削减负荷特性,通过分时电价和分时气价引导柔性负荷参与调度;最后,建立以总运行成本为最小的综合能源系统日前优化调度模型,仿真算例使用CPLEX进行求解。通过3种场景对比分析得出,P2G-CCS和柔性负荷的运行策略能有效降低系统的碳排放,提升系统运行的经济性,实现了综合能源系统低碳经济运行。     

基于弹性优化机制的社区负荷EV分群优化策略

针对EV无序充电对电网造成的负荷波动,文中提出了基于弹性优化机制的社区负荷EV分群优化策略。该策略以社区EV返程时刻为标准划分社区负荷序列和EV车辆序列,根据策略响应度将EV车辆序列划分策略响应车群和普通车群。电网侧与策略响应车群签订具有弹性限度的合约A与合约B,并制定各车群的充放电计划。合约A侧重考虑用户效益,通过控制策略响应车群各EV序列充放电,分别优化各车辆序列对应的社区负荷序列,尽力获取放电收益。合约B侧重考虑用户用车需求,通过调整EV的充放电计划,在平衡合约执行度和EV可用度的同时最大化降低社区序列负荷波动。文中以某社区居民家庭负荷为算例,以最小化负荷峰谷差和用户支出费用为目标函数,通过MATLAB、Yalmip平台和Gurobi求解器联合建模求解各合约场景。结果表明,策略实施后,各合约场景下的社区负荷峰谷差分别降低了3.74%、2.87%和5.04%,EV序列费用支出分别减少了10.80%、5.23%和10.55%。     

基于微网并网的智能电网用户用电福利研究

考虑需求侧响应的微网并网运行机制能够引导用户合理用电,对研究智能电网用户用电福利具有重要意义。综合光伏、风能发电的不稳定性,提出微网并网运行机制下需求侧响应策略,以微网运行成本最小和需求侧用电效用最大为目标,建立了考虑需求侧响应的微网并网运行福利模型。仿真结果表明所建立的模型可达到用户最大用电福利,且有利于削峰填谷,降低供电压力,提升用户参与建设微网的积极性。     

需求侧响应下的两级优化调度策略研究

通过两级优化策略实现了在配电网中面向双目标的负荷响应计划。首先对参与两级优化策略的利益相关者进行关系分析;其次介绍了用户需求侧响应项目的参与方式;最后提出了两阶段调度的优化模型,包括DRP负荷管理模型和需求响应智能体模型,并利用灰狼优化算法进行模型求解。提出的方法包含了两阶段的优化调度,一是DRP优先响应计划、减少整体电费支付;二是DNO试图实现系统运行目标。该方法将系统损耗降至最小化。     

基于碳排放与需求响应的园区IES双层优化调度

以往的综合能源系统供需侧管理研究,几乎完全忽略了电转气的余热回收和用户对天然气的灵活需求。为提高系统整体能源利用率,降低系统日运行成本和用户日用能成本,本文结合可再生能源和电、热、天然气能源的生产、转换以及储能设备,构建了考虑碳排放和需求响应的园区综合能源系统双层优化模型。利用对偶理论、KKT条件及Big-M法,将下层模型转换为上层模型的线性约束条件后求解。模型以系统是否考虑热电联产机组、改进后电转气技术、用户需求响应等,分成不同场景进行实验分析。仿真结果表明,基于电、热、气等能源设备协同供能作用下,需求响应的参与,降低了系统6.7%的日运行成本、用户10.7%的日用能成本及5.7%的日碳排放成本。     

电极锅炉与热电厂的弃风消纳协调供热策略

目前，我国北方冬季供暖期弃风严重，为了优化我国能源结构、减少弃风电量、降低热电厂出力，提出利用电极锅炉消纳弃风电与热电厂协调供热策略。电极锅炉作为一种高效供热和储热设备，可以将电能转化为热能用以供热，以实现最低运行成本和最大消纳弃风电量为目标，考虑了电、热平衡约束及热电联产机组（CHP）出力约束构建了协调供热模型。在供热策略上为了降低建设成本，将电极锅炉分时段调整供热比例供热，如此一来可以降低储热装置容量上限进而节约了建设成本。最后，利用改进的遗传算法对电极锅炉与热电厂联合协调供热模型进行仿真分析，由于电极锅炉存在功率约束和储热装置周期容量不变的约束限制，且调度计划种群的个体具有随机性，优化前进行种群筛选，提高了寻优速度，降低了局部最优解的可能性。仿真结果表明，电极锅炉与热电厂联合供热可有效减少弃风电量提高弃风消纳能力，减少燃煤锅炉煤耗，提升经济和环境效益。