有源配电网下多能互补协调优化策略研究

首先以冷热电联供系统和有源配电网为基础,以经济调度为目的,建立了一种新型的综合系统。该综合系统加入了风力、光伏等分布式能源。研究了综合系统的协调优化调度方法,基于用户的冷-热-电负荷特性,利用以电运行和以热运行策略混合使用,结合联供系统的运行成本、配电网的网损最小为优化目标,建立了多目标联合优化模型,考虑了电网的分时电价与天然气的费用,对联供系统热电运行出力进行了综合优化。以山东省某示范园区的夏季负荷为例进行分析,验证所提方法能够有效提高联供系统的效率以及能源的利用率,显示了多种清洁能源互补发电的作用和经济优势。     

计及建筑蓄能的综合能源系统优化调度

针对传统用户侧综合能源系统在优化调度过程中未充分利用建筑蓄能特性的问题,建立了以燃气轮机为主体的冷热电三联供系统,并将太阳辐射、围护结构传热过程以及室内空气蓄热等因素考虑进去对建筑进行建模,通过设置温度舒适区间使建筑蓄能参与到优化调度过程中.利用该模型,以最低运行成本为目标对四种典型场景进行对比分析,计算得出四种场景运行成本分别为187.01$、316.52$、191.55$、319.13$.结果 表明,围护结构不仅能够隔热而且具有蓄热特性,它与室内空气共同构成建筑蓄能环节,能够根据热量需求以及电价变化参与到系统调度过程中,完成热电解耦或制冷需求调节;充分利用建筑蓄能特性能够有效降低运行成本.     

基于负载均衡的主动配电网分布式优化调度方法

将可再生能源无序连接在配电网中会造成巨大浪费,为降低可再生能源规模接入前提下主动配电网的调度与运行成本,结合负载均衡理论,设计了一种新的主动配电网分布式优化调度方法。设置配电网优化调度的目标函数,计算上层购电成本、火力发电成本以及储能结构运行成本,得到配网调度的整体成本,设置网络运行约束、火力发电运行约束以及储能运行约束等约束条件,建立主动配电网优化调度模型。基于负载平衡设计配网调度算法,得到主动配电网分布式优化调度方法。在实验中预设四种场景,综合考虑风电、光伏发电和储能系统的运行成本,由实验结果可知:结合风电、光伏发电系统与储能系统的主动配网调度,在负载均衡方法下其运行成本最低,为30739.7元,由此可见该调度方法可以大幅度减少配网运行成本。     

促进新能源消纳的风-光-抽水蓄能联合调度优化研究

"30·60"双碳目标背景下,可再生能源装机规模迅速扩大,高质量发电并网成为可再生能源发展面临的重要挑战.基于此,建立基于风电、光伏、抽水蓄能运行特性的联合调度优化模型.首先,考虑区域分布式风电、光伏发电利用率最高,以弃风弃光率最小为目标函数,以风电、光伏、抽蓄系统出力、能量平衡等为约束条件构建风-光-抽水蓄能联合调度...     

离网型组合蓄能光伏发电系统

提出了离网型组合蓄能光伏发电系统及其优化运行与配置的设计方法.该系统采用电解水制氢与蓄电池相结合的蓄能方式,其设计方法不仅能消除太阳能与用户负荷间供需失配的影响,而且还实现自治运行、效率最优和成本优化.以不同纬度地区的用户为案例,对离网型组合蓄能光伏发电系统和常规离网型光伏发电系统进行了对比计算与仿真.仿真结果表明,与常规系统相比,组合蓄能光伏发电系统不仅能够离网运行,提供连续的电力供应,且成本较低、体积较小、重量较轻等.     

含可再生能源的热电联供型微网经济协调的多目标优化调度方法

含可再生能源的热电联供型微网系统由于在节能、环保和经济等方面的优势,成为新能源利用的重要发展方向之一。首先构建了含风电机组、光伏电池、微型燃气轮机、燃气锅炉、蓄电池以及热/电负荷的热电联供型微网系统综合模型;随后,针对热/电负荷需求的不匹配性和随机特性,结合分时电价,建立起热电协调成本函数;最后,构建可综合考虑生产成本和热电协调成本的热电联供型微网系统的多目标经济协调优化调度模型。仿真算例表明所提出的多目标优化调度方法可有效提升热电联供型微网系统运行的综合经济性,对含可再生能源的热电联供型微网能量的优化管理具有积极的指导意义。     

含热电联供型光热电站与建筑相变储能的离网型综合能源系统

对于难以与大电网连接的偏远地区,如仅采用光伏发电,电网安全运行压力大,大规模弃光难以避免。含储热的光热电站具备良好的调度特性,是一种适用于离网型综合能源系统的电力供应形式。然而,相比于光伏,高昂的建设成本使得光热发电普及度有限。因此,该文提出含热电联供型光热电站与相变储能的离网型综合能源供给系统及其协调调度策略,背压式热电联供机组可以有效提升光热电站的综合能量产出效率,建筑相变储能的储热/冷能力则能够松弛机组自身的热电比约束,在满足系统综合能源需求的前提下,提高各机组的运行经济性,以降低综合能源系统的运行成本。算例仿真验证该文所提能源供给模式及协调调度策略的可行性与有效性。     

组合蓄能离网型自治光伏发电系统优化运行与配置设计

提出了采用电解水制氢与蓄电池相结合的组合蓄能离网型自治光伏发电系统及其优化运行与配置设计方法。该系统不仅能消除太阳能与用户负荷间供需失配的影响,且能实现运行和成本的优化。以不同纬度地区的2个用户为例,对组合蓄能光伏发电系统和常规蓄电池蓄能光伏发电系统进行了对比计算与仿真。仿真结果表明,与常规系统相比,组合蓄能系统不仅能够绿色自治运行,提供不间断的电力供应,且成本较低、体积较小、重量较轻等。     

冷热电联供微电网的网络损耗优化调度策略

针对冷热电联供微电网的能量优化调度问题中存在的不确定性,计及风力发电和光伏发电的不确定性,采用随机机会约束规划模型进行建模。以机会约束形式的系统综合运行成本为目标函数,计及功率平衡约束等必要的约束条件,建立基于随机机会约束规划模型的冷热电联供微电网能量优化调度模型。所建立的模型能够充分考虑系统并网的风力发电和光伏发电出力的不确定性,所制定的能量优化调度方案是基于风光出力的随机分布的,因此更具备全局性,经济型。仿真算例表明,并网模式下的系统运行成本要显著低于离网模式下的,同时通过模型能够给出能量优化调度方案制定过程中系统成本高低和风险的关系,从而为决策者提供参考。     

基于碳交易的含大规模光伏发电系统复合储能优化调度

为提高电力系统对光伏发电的接纳能力,提出一种基于碳交易的含大规模光伏发电的电池储能—抽水蓄能电力系统复合储能优化调度模型。基于低碳经济理念,将阶梯型碳交易机制引入电力系统经济调度中。采用基于最大最小距离准则的改进K均值聚类算法对光伏发电的出力场景进行有效聚类,在保证光伏发电出力分布特征的前提下削减场景数量;以系统综合运行成本最低为目标,兼顾系统的运行经济性和低碳性,利用电池储能作为功率型储能以平滑光伏电站出力波动,抽水蓄能作为能量型储能参与接入光伏发电后系统的调峰平衡。以改进的IEEE-RTS96系统对所提模型进行仿真分析,算例结果验证了模型的合理性和有效性。     

热电联产的发展

为了达到可持续发展的目的 ,人类应该合理用能。热电联产就是从同一能源同时生产电能 (或机械能 )和有用热能 ,它是燃料最经济的利用方式之一 ,具有广泛的发展前景。     

基于可再生能源发电优先消纳的电力电量平衡模型研究

传统的电力电量平衡主要以经济调度、机组组合为基础,没有给予可再生能源突出考虑。首先利用聚类分析方法将电力系统内各电源按发电特性划分为电源簇,建立电量消纳优先次序,以充分体现各电源的价值;然后以购电成本最小化、可再生能源发电消纳最大化为目标函数,分别考虑各电源簇的运行约束,建立电力系统中长期电力电量平衡模型,并设计内外层相结合的分层求解策略进行模型求解。其中,模型外层为电源多目标优化配置,采用多目标规划-几何模型(MODM-GMM)算法求解;模型内层为电源发电能力计算,采用逐步优化-增量动态规划(POA-SIDP)算法求解。最后,将模型运用到重庆电网中验证模型可行性和有效性。模型能实现包含水、火、风、光等混合能源系统的购电经济性,并有效利用系统内的可再生能源,促进电网协调、低碳、健康、高质量可持续发展。     

太阳能辅助燃煤电站一体化发电技术研究

在分析太阳能低品位热利用技术和常规燃煤发电技术优点的基础上,将槽式太阳能热发电技术应用于常规燃煤电厂,寻求太阳能大规模利用的新途径。对太阳能与燃煤电站一体化发电进行可行性探讨和研究,以某典型300 MW机组为例,利用并联电算法对太阳能与燃煤机组复合系统的热经济性指标进行计算分析,得到了太阳能热利用系统与火电机组的最佳耦合方案。     

南方电网节能发电调度计划编制思路、实践及效果

为贯彻落实节约资源的基本国策,根据《节能发电调度办法（试行）》,南方电网从2008年开始进行节能发电调度工作。总结南方电网五省区节能发电调度技术支持系统建设及所取得的节能和减排效果,探讨全网一体化节能发电计划的编制流程,提出了省间优化的节能计划编制思路,并阐述了省区及全网的节能和减排评价指标及计算方法。     

近年来我国火力发电技术的进展

阐述了近年来我国火力发电技术的进展,包括超临界机组的发展,发电煤耗的降低,节能减排的进展,以及先进环保技术的应用等;并以五大发电集团的实绩加以说明。另外介绍了风冷型锅炉干排渣装备研发的情况。     

能源审计及其在燃煤电厂的实施

首先介绍了能源审计的概念及其在国内外的发展状况,然后结合开展能源审计的实践对能源审计在燃煤电厂中的实施内容和基本程序进行了分析,最后以某4×200Mw燃煤电厂能源审计实例,说明实施能源审计能最大限度地挖掘燃煤电厂生产和管理中的节能潜力,达到节能减排的最终目标,在燃煤电厂中开展能源审计对于节能减排具有重要意义。     

生物质能发电技术

介绍了生物质能在我国能源结构中的重要地位,阐述了生物质能转化的特点和方法,并介绍了几种常用的生物质能-热能-电能的转换系统。指出我国在生物质能源利用方面存在的二大问题,并提出了解决措施。     

省级电网全清洁能源供电运行控制技术与应用

电力在能源转型中发挥着重要作用,未来能源转型将呈现清洁、低碳、电气化的发展趋势。主要介绍省级电网全清洁能源供电运行控制技术与应用。首先,介绍了电网实现全清洁能源供电面临的技术问题;其次,分析了电网在全清洁能源供电情况下的电力电量平衡方程;再次,基于电网和水电机组出力约束条件,分析调度发电计划优化函数。最后,以青海近三年内成功实现的全清洁能源供电为案例,从工程实践角度分析全清洁能源在省级电网实现的可行性和主要过程,并探讨三次全清洁能源供电在技术和交易模式上的创新。全清洁能源供电的实践与探索对电网提升多能互补协调控制和新能源消纳能力,促进清洁能源发展提供实践经验,也为电网承载新能源革命提供有益的借鉴。     

中国电网高速发展与可再生能源发电的关系

探讨了电网吸纳众多容量小、受自然条件制约且运行出力不确定电源的应对策略,包括：①针对出力的不确定性,采取计及天气因素的日负荷预报方式预报其出力;②由于农村沼气应用已有基础,国内将沼气用于内燃机、燃气轮机和锅炉的技术已较为成熟,且用管道输送沼气可节省运输能耗,建议农、牧、林地区发展生物质沼气发电为主,风能、太阳能发电为辅的中国农村型分布式发电。阐述了各种可再生能源发电的技术现状及发展方向,提出了集中人力、物力积极开发创新,结合试点示范,逐步推广发展可再生能源发电的建议。     

长周期大范围风电消纳的电力电量联合优化模型与应用

为解决目前中国面临的风电消纳难题,提出利用多元发输电资源在年度、月度等长时间周期,以及在跨区跨省等更大范围协调消纳,可提升风电等清洁能源的消纳水平。建立以系统运行成本最小为目标的长周期大范围风电消纳的电力电量联合优化模型,解决了时段耦合的电力电量联合优化建模,多元发电、发输电协调优化建模等长周期优化的关键问题,通过混合整数规划加以求解,实现了长周期大范围风电消纳的定量决策。利用某区域电网的电力系统实际算例对模型进行测试,算例分析表明,模型能够在长周期协调优化不同类型的发电机组与输电线路,提升风电消纳水平。