面向综合需求响应的综合能源系统优化调度

电能和天然气的强耦合使得电气综合能源系统调度问题复杂化,特别是该类系统需求侧的灵活性显著强于电力系统或天然气系统,基于此,该文旨在解决考虑综合需求侧灵活性的电气综合能源系统优化调度问题。为了充分利用需求侧的灵活性,该文建立了详细能量路由器的综合需求响应模型,与传统需求响应方案不同,综合需求侧响应方案须考虑电力需求和天然气需求的灵活性和可控性。此外,该文建立的综合需求响应模型属于一个优化问题,而不是价格响应问题。基于两级优化框架,实现了能量路由器综合需求响应模型与电气综合能源系统的调度模型的能量交互。然后,将上述优化调度问题建模为一个复杂的双层混合整数非线性规划问题,并提出了一种有效解决上述复杂问题的方法。最后,案例研究验证了所提方法的优越性。     

计及电热综合需求响应的综合能源系统优化调度

综合能源系统能够提高系统运行的灵活性,提高对大规模风光等可再生能源的消纳。本文针对电热负荷的可调度性提出了一种考虑调度人员参与下的电热综合需求响应模型。首先对可时移电负荷的群聚合特性进行建模,以调度信号与负荷群聚合特性模型的偏差值最小为目标函数。再根据人体对温度的感知具有模糊性这一特点构建了热负荷调度模型。算例结果表明,考虑调度人员期望信号的综合需求响应提高了新能源的消纳且降低系统的运行成本,更大程度上减轻了各机组频繁调节出力的压力以及抵偿新能源出力的变动。     

基于需求响应的空调分时调度模型及其收益分配

针对配有光伏发电设备的小型商业区,建立了基于市场电价与光伏发电量的空调分时调度模型,将商业用户中的空调作为负荷调控资源,将用户根据空调的温度变化区间进行分类,并与光伏发电单元形成联盟。空调分时调度模型以最大化联盟收益为目标,对空调的运行状态进行实时决策,并采用Shapley值法对各个成员的收益进行分配。仿真结果表明该模型能有效地提高联盟内各个成员的收益,并促进光伏资源的消纳率,计算复杂度低,有利于实现小型商业区的低成本运营。     

基于需求响应的建筑楼宇综合能源系统优化调度

针对能耗高且增速快的建筑楼宇优化调度问题,构建了含光伏发电、冷热电联供系统、燃气锅炉和储能装置的建筑级综合能源系统。在对系统内各个能源设备进行建模分析的基础上,考虑需求响应补偿价,以建筑运行成本最低为目标函数,建立了基于需求响应的建筑级综合能源系统优化调度模型,采用基于云模型改进的粒子群算法对模型优化求解。引入算例进行仿真,对比是否参与需求响应的两种不同模式,以及云模型粒子群算法与基本粒子群算法的优化性能。结果表明,基于需求响应的云模型粒子群算法模式可有效节约建筑级综合能源系统运行成本,同时降低电网侧负荷峰谷差。     

关于推进需求响应调度的若干建议

概述可再生能源电力消纳困难是我国电力系统绿色运行面临的突出问题,分析了需求响应调度是改善电力系统绿色运行的战略选择和现实有效途径,并就推进需求响应调度提出了一系列具体建议。     

基于用户需求响应的新型配电系统优化调度研究

随着新型电力系统建设的不断推进,可再生能源的高比例接入增大了配电系统净负荷的峰谷差,对配电系统的运行调度提出更高的要求。从需求侧能力调整出发,提出了一种基于用户需求响应的配电系统优化调度方法。通过引入边缘计算范式,设计了控制中心与边缘节点之间的协同交互框架,在边缘侧构建一种基于XGBoost需求响应分类模型;在控制中心侧,基于边缘节点需求响应结果,提出了一种集成预调度和重新调度的两阶段优化方法,通过控制中心与边缘节点之间的信息交互,实现大规模用户参与的配电系统优化调度,并对IEEE33节点系统进行实例分析,结果表明本文所提出的基于XGBoost需求响应分类建模方法在提升系统运行经济性和降低计算时延方面具有优势。     

促进可再生能源发电消纳和碳减排的数据中心优化调度与需求响应策略

数据中心是用户侧重要的灵活性资源,通过对其合理调度与引导需求响应可有效提升数据中心对分布式可再生能源发电的就地消纳能力,进而为实现中国的"双碳"目标提供支撑.在此背景下,文章研究了促进可再生能源发电消纳的数据中心优化调度与需求响应策略.首先,考虑数据中心用能特性,建立包含数据中心能耗与用户服务质量要求的数据中心常规运行...     

考虑需求响应的含P2G电-气综合能源系统优化调度

在综合能源系统日益发展的背景下,提出了一种考虑需求响应的含P2G电-气综合能源系统优化调度模型。首先对天然气网络和电-气关键耦合设备P2G进行建模;然后基于虚拟电厂思想建立了价格型需求响应和激励性需求响应的等效模型,并结合电-气综合能源系统的各层面约束构建了考虑需求响应的电-气综合能源系统优化调度模型;最后,引入通用分布来描述风电功率的概率分布,并利用机会约束方法对模型进行不确定性处理。仿真算例结果验证了本文所提模型的有效性。     

基于多代理技术的需求响应互动调度模型

电力高峰负荷的不断攀升以及间歇式新能源的大规模并网增加了电网调度的难度,将需求响应资源融入传统发电日前调度计划将丰富电网调度的模式。针对需求响应资源数量多、分布广、难以直接控制等特点,文中设计了包含多种类型电力终端用户的负荷代理与电网调度中心的互动机制,综合考虑不同需求响应资源的调度成本以及其他负荷代理的不完全信息,负荷代理以自身利润最大为目标进行分散决策。针对需求响应项目可能导致电力公司收益减少而影响其开展相关项目的积极性,电力公司以自身利润最优进行发用电资源的统一优化。基于IEEE 39节点系统算例,通过分析计及互动调度前后发电机出力变化、电力公司的调度成本和利润以及负荷代理的收益,说明了所提需求响应互动调度模型有利于实现电力公司和负荷代理的"双赢"。     

考虑电-气耦合综合能源需求响应的电网调度决策方法研究

随着天然气发电的迅速发展,天然气网络与电力网络愈发耦合。天然气存储运营商作为天然气市场的参与主体之一,拥有存储、释放天然气的能力,在综合能源系统中可以实现对电网的跨网支持。然而,目前尚缺乏考虑电-气耦合综合能源需求响应的电网调度决策方法。建立了一种考虑电-气耦合综合能源需求响应参与电网运行的调度模型,该模型分别以电气双网连接点燃气机组最大出力可减少量以及跨网响应资源成本最优为目标函数,计及电网负荷平衡、储气成本等约束,为电气双网跨网资源的调度提出了一种新的机制与方法。     

基于鲁棒优化的微能源网综合需求响应协同调度策略

针对微能源网中可再生能源出力的不确定性,基于微能源网中综合需求响应的"多元互动"特征,提出了综合需求响应平抑可再生能源波动的策略,建立了微能源网综合需求响应日前和日内协同调度的两阶段鲁棒优化模型.模型中引入了风、光的不确定预算参数调节系统的经济性和鲁棒性,日前阶段考虑了最劣场景,确定系统日前调度方案,日内调控阶段基于日前阶段的优化结果,优化系统最劣场景下的调控方案.利用强对偶理论和列约束生成算法对min-max-min结构的鲁棒优化问题进行转化和求解.算例结果表明,鲁棒优化方法可提高系统抵抗不确定风险的能力,综合需求响应可提高微能源网的经济性和自给能力.     

参与新型电力系统需求响应的分布式储能资源管理与策略研究

随着越来越多的光伏、风电、地源热泵等新能源的接入,电网对高比例新能源的安全可靠并网及高效消纳提出了更高要求。储能作为分布式能源重要的能量调节单元,参与新型电力系统的管理、调度、优化作用愈加明显。将参与新型电力系统需求响应的储能作为统一资源进行研究,来解决新型电力系统的需求响应、新能源消纳等问题,以保障电网安全可靠运行。在分析客户侧储能调控策略基础上,提出了一种以能源互联为基础的用户侧分布式储能规模化应用系统,利用网间较为分散的储能资源,希望可以为电力负荷调度的优化以及分布式储能系统运行效率的提升提供相应的参考与借鉴,以实现区域自治的需求响应。通过该研究,可为可再生能源高效消纳提供参考。     

计及需求响应的风电储能两阶段调度优化模型及求解算法

为解决风电功率不确定性对系统稳定运行带来的影响,在含风电的系统优化调度问题中引入需求响应和储能系统。首先利用区间法模拟风电场景并构建了基于Kantorovich距离的场景削减策略,然后分别在需求侧和发电侧引入需求响应和储能系统,结合2阶段优化理论,以风电日前预测功率和超短期预测功率作为随机变量及其实现,构建了计及需求响应的风电储能2阶段调度优化模型。为求解该模型,在传统二进制粒子群算法中引入混沌搜索,构建了混沌二进制粒子群算法。最后,以IEEE 36节点10机系统进行算例仿真。结果表明,混沌二进制粒子群算法能够得到全局最优解,适用于风电储能系统2阶段模型求解;利用需求响应和储能系统的协作效应,可以抑制风电功率的不确定性,提高系统风电利用效率,降低系统发电煤耗水平,因此综合效益显著。     

智能电网与智能能源网

当前,智能电网的研发和实施出现了向相关行业延伸互动的新动向,我国将为此建立高一层次的智能能源网。在阐述智能电网理念的基础上,对国内外智能电网的研发路线、国外向相关行业延伸互动和国内筹建智能能源网的发展进行了分析讨论,提出一些智能电网和智能能源网相互整合时值得关注的几个问题。     

考虑天然气压力能综合利用的微能网气-电需求响应模型

针对天然气压力能利用模式单一及调压站冷能利用困难导致的能源利用率低等问题,提出天然气高压管网压力能发电和冷能综合利用集成方案,并针对调压站地理特性及各能源供给波动性导致的能源供应不稳定等问题,构建了天然气压力能与电、气、冷、热等多种能源相结合的微型综合能源网架构,实现其多能耦合互补;同时,通过价格型和激励型2类响应建立气-电综合需求响应模型,前者基于价格弹性矩阵建立气负荷和电负荷的需求响应模型,后者通过补贴激励的方式对天然气管网进行调峰。综合考虑该微型综合能源网的能耗成本、运维成本、环境成本及需求响应,构建考虑天然气压力能综合利用的微能网气-电需求响应优化调度模型,计算分析了不同场景下微能网电-气-冷能的优化调度结果,对所提出的集成方案及气-电需求响应模型的可行性与有效性进行了验证。     

电力需求侧能效管理与需求响应系统的研究与设计

为引导需求侧优化用能管理水平、参与电网高峰负荷削减,实现能源利用效率的整体提升,简述了电力需求侧能效管理与需求响应系统建设的背景、意义;概述了系统在监测用户能源消耗数据、控制用户关键用能系统或设备的运行状态、响应电网侧需求响应事件方面功能;提出了系统的层次结构并描述了各层之间的关系;详细设计了系统的物理架构、功能架构,并分析了系统关键技术。本设计方案已应用于国家电力需求侧管理平台、国家电网公司电能服务管理平台的研发建设,为国家电力需求侧管理工作提供了技术支撑。未来,将对为能效管理与需求响应业务在国内的推广实施奠定技术基础。     

基于需求响应的家庭能源服务设计

针对家庭终端典型负荷管理引入需求响应技术.介绍了需求响应以及需求响应事件原理,并选择3种家庭终端负荷开展研究.针对典型负荷提出了控制策略,通过试验验证所设计控制策略的有效性.     

智能电网与电力需求响应的研究

智能电网已经成为未来电网的发展方向,将供电侧与用户侧资源全面、动态地整合,才能真正实现智能型的完美电力系统.因此,智能电网势必对需求响应产生极大的推动作用.分析了智能电网与需求响应二者相互包容、相互影响的关系,然后针对智能电网时代引入的与需求响应相关的技术变革进行探讨,最后结合中国电力市场的情况,提出了进一步促进需求响...     

风电大规模并网背景下我国电力需求侧响应实施模式

基于我国风电快速发展的背景,分析了当前我国风电并网管理模式存在的主要问题;结合需求侧响应机制的实施特性,阐述了在风电并网管理中引入需求侧响应机制的重要意义;最后,针对我国市场初级阶段、过渡阶段、完善阶段的系统运行控制技术水平和市场环境,分别提出了以上三个市场发展阶段计及风电大规模并网的需求侧响应实施模式,以期为我国风电并网管理工作提供有益参考。