基于相对捕集度的碳捕集电厂灵活运行多目标优化决策分析

碳捕集设备的灵活运行模式给碳捕集电厂带来了更多的运行调控策略,在灵活运行模式的基础上,定义了相对捕集度的概念,根据相对捕集度推导出灵活运行模式下的运行公式。给出了碳捕集设备的启动能耗公式。基于相对捕集度,以减排量和机组煤耗作为目标函数,运用多目标细菌群体趋药性算法对目标函数进行优化,同时完成发电机组间的出力优化分配。最后以单个碳捕集电厂为例,将基准运行模式和灵活运行模式进行了对比分析,并通过减耗率的大小来评价灵活运行模式优化的效果,仿真结果说明了所提方法的有效性。     

碳捕集系统在火电厂中的优化配置

从火电厂CO2排放现状和对碳捕集系统的需求情况出发,定量分析了碳捕集技术对火电厂能耗和发电成本的影响.在考虑发电成本和技术不相容性约束下,建立了以最大化CO2减排量为目标的碳捕集系统优化配置模型,并给出了基于改进离散粒子群算法的碳捕集系统优化配置算法.通过算例分析,验证了所提模型和算法的有效性.     

考虑碳捕集和电转气的综合能源系统优化调度

碳捕集、电转气等低碳技术是实现能源系统低碳经济运行的重要途径和主要抓手。鉴于此,构建了一种含碳捕集、利用与封存装置,两段式电转气设备及热电联产机组耦合的综合能源系统低碳经济调度模型。在技术层面,分别构建碳捕集、利用与封存,两段式电转气及热电联产数学模型;在市场机制层面,引入阶梯式碳交易模型约束系统碳排放。提出了以综合能源系统运行总成本最小为目标函数的优化调度策略。通过设置多个场景进行算例分析,验证了所提模型的有效性,并分析了各阶梯碳交易机制参数灵敏性对综合能源系统低碳性及经济性的影响。     

一种求解复杂环网保护配合最优断点集的新方法

为确定复杂环网保护配合中的最优断点集,引入了4个指标作为最优断点寻找的评判依据,建立了寻找最优断点集的数学模型。基于细菌群体趋药性算法的基本原理,提出了计算最优断点集的新方法。较已有的计算断点集方法,所述方法可以快速地找出最优的最小断点集。算例分析证明了该方法的有效性和实用性。     

计及碳交易成本及能效电厂的电源规划模型

在低碳经济背景下,新能源机组及碳交易机制的引入成为电力系统实现低碳减排重要的方法。同时,由于需求侧资源在降低系统碳排放量和增加系统可靠性方面有较大潜力,为此,将需求侧的能效电厂加入到规划方案中,建立了包含系统经济性及可靠性的低碳电源规划模型,目标函数中计及了机组建设成本、能效电厂建设成本、机组运行成本、碳交易成本,并将可靠性约束条件加入到模型中。采用离散细菌群体趋药性算法对所建模型进行求解,对两种电源规划模型进行了对比,并在不同碳排放限额、不同电量不足期望值限额两种情况下进行了灵敏度分析,仿真结果验证了模型和算法的有效性。     

基于多代理方法的配电网故障应急抢修调度

配电网故障应急抢修调度作为电网应急管理系统的重要组成部分,可以为应急管理提供辅助决策支持作用。为此,从当前配电网应急抢修资源配置情况出发,建立了考虑抢修资源分配以及多抢修小队协作机制的配电网故障应急抢修联合优化模型,并结合黑板模式提出了抢修调度多代理方法,设计了由初始层、适应性测度优化层、抢修预案优化层组成的黑板信息处理模式,可在配电网发生多处故障后快速给出抢修资源分组方案及应急抢修预案,以减少停电经济损失。仿真算例验证了该方法的有效性。     

基于BCC算法的多机系统PSS参数优化设计

电力系统稳定器(Power System Stabilizer,PSS)通过调节励磁电流进而调整发电机内电势,以实现对有功低频振荡的抑制.由于系统中除了PSS控制器外,还存在各种FACTS元件和储能装置,各控制器参数间需要协调控制以提高系统阻尼.为此,对PSS与储能装置间的协调机制进行了分析,确定了相应的协调控制策略,同时建立了相应的参数优化模型,利用细菌群体趋药性(BCC)算法对PSS和储能控制器进行了参数优化.最后基于电力系统分析综合程序(PSASP),以4机2区域系统模型为例,搭建相关控制器模型,对协调优化方法进行了验证,特征值分析及时域仿真结果表明,本文所提优化策略能够提高系统阻尼,有效抑制低频振荡.     

基于改进离散多目标BCC算法的配电网灾后抢修策略

根据配电网的实际情况,建立了配电网突发多处故障情况下的故障抢修和故障恢复相结合的多目标优化模型,将模型中的开关操作变量作为虚拟故障点处理并与抢修控制变量有机结合,考虑了一种多队协同抢修的恢复策略.在多目标细菌群体趋药性(BCC)算法的基础上引入区间归位方案,改善了多目标BCC算法解决离散域问题的性能,同时引入局部更新机...     

计及负荷不确定性的电网参数分析和优化

考虑负荷需求具有不确定性,采用最近邻聚类和区间分析法处理导线和变压器优化选型中的不确定性问题。针对牛顿–拉夫逊潮流计算中节点导纳矩阵的特点,简化了损耗对网络参数的灵敏度公式,进一步推导了损耗对导纳参数以及适用于三相变压器的灵敏度公式,提高了计算的速度和精度。根据线路和变压器的灵敏度区间值,给出了区间形式的目标函数,采用离散细菌群体趋药性优化算法进行优化选型。算例结果验证了该算法的有效性。     

可再生能源激励制度下的低碳经济电源规划

可再生能源发电技术的应用会对CO2减排产生积极作用,然而由于其不够成熟,因此出现高投资成本和低投资回报率的问题。为鼓励可再生能源发电技术的发展,电力行业提出了多种激励措施。将绿色证书交易机制和碳交易机制引入到电源规划模型中,考虑规划期内系统收益、投资成本以及运行成本,建立了以规划期内系统净收益最大为目标的低碳经济电源规划模型,在传统约束条件的基础上,增加了可再生能源配额、出售或购买绿色证书数量和碳交易量等约束条件。利用离散细菌群体趋药性算法(discrete bacterial colony chemotaxis algorithm,DBCC)进行优化求解,对低碳经济电源规划与传统电源规划优化结果进行了对比分析,并在不同碳税水平、不同碳排放限额、不同可再生能源配额比例3种情况下进行了灵敏度分析。算例结果验证了上述模型和算法的合理性。     

低碳排放燃煤电厂的开发和未来趋势

随着科学技术的发展和环保要求不断严格, 控制CO2 排放量已经是电力工业不可回避的课题。国外在此项研究和应用上已经走在我国前面。建设带CO2 捕集和封存(CCS)的低碳排放燃煤电厂, 是继续发展燃煤电厂所必须面对的课题。     

考虑储热装置与碳捕集设备的风电消纳低碳经济调度

在电力系统低碳经济调度的背景下,针对"三北"地区供暖期热电机组因供热导致机组强迫出力过高,造成夜晚弃风严重的问题,提出了一种计及配置了储热装置的热电联产电厂及碳捕集电厂的电力系统优化调度模型,考虑热电机组的热电耦合相关约束、热、电平衡及机组爬坡等约束,兼顾系统的总发电煤耗成本最低以及CO_2排放最少两个目标,采用多目标细菌群体趋药性算法(MOBCC)对模型进行求解。对不同场景下系统的风电消纳情况以及系统的经济成本和碳排放进行了分析。算例结果验证了所提模型及求解方法的有效性和正确性。     

碳捕集电厂不同运行方式的电碳特性分析

碳捕集电厂具有成为未来重要电源建设选项的巨大可能性。在深入考察碳捕集电厂的技术原理、工作流程与能量流关系的基础上,深入研究了碳捕集系统内部各个功能环节的协调关系以及灵活运行的机理,从本质上定义并分析了碳捕集电厂的各类典型运行方式,包括基准运行、烟气分流、富液分流、溶液存储以及综合灵活运行方式。针对每一类典型的运行方式,深入分析了碳捕集电厂所对应的电碳特性。最后,以一台典型碳捕集电厂为实证对象构建算例,验证了所得出的研究结论。     

碳排放及燃煤约束下的电源规划及其效益评价

优化电源规划是应对电力系统"碳锁定"效应,促进电力系统减少碳排放的重要举措。考虑到国内以煤炭为主的能源结构,有必要分析碳排放及燃煤约束对电源规划的影响。在分析碳捕集电厂运行特性的基础上,建立了考虑碳排放及燃煤约束的低碳电源规划模型,并在模型中采用典型日的运行校验系统是否具备足够的调峰能力。基于国内典型地区电力系统,对不同碳排放总量约束、不同可再生能源发展场景及不同煤炭资源供应约束下的常规火电及碳捕集电厂的扩展规划进行了优化分析,分析结论表明碳捕集电厂可以充分适应电力系统的碳减排目标,满足新能源大规模发展的调峰需求。     

“双碳”目标下我国碳捕集、利用与封存政策分析及建议

聚焦碳捕集、利用与封存(carbon capture, utilization and storage,CCUS)新兴低碳技术,介绍了近年来国外主要发达经济体的政策发展情况,另外着重从国家、地方政府层面入手对我国相关政策或规划进行了整理分析。过去10余年间,系列政策的适时发布有力促进了我国CCUS的布局与发展,技术目前总体处于工业示范阶段。然而,相较美国、欧盟等发达经济体,我国CCUS技术能力与项目规模仍有一定差距,并存在财税激励或补贴政策尚未出台、法律法规与标准体系建设缓慢、产业链布局不完善和国际合作话语权不强等主要不足。建议立足我国实际国情,在总结借鉴国外CCUS良好政策与实践经验的基础上,加快推动低成本、低能耗、安全可靠的CCUS关键技术研发与产业集群建设,深化国际合作,逐步建立产业发展主导优势,助力“双碳”目标实现。     

计及多关联因素的电力行业碳排放权分配方案

电力行业碳排放权的初始分配是保证碳交易市场有效运作的基础和关键。通过对电力行业碳排放过程的特征挖掘,进行指标分解,提取影响碳排放分配结构体系的多关联影响因素;其次,结合专家的知识和经验,基于改进的层次分析法确定各指标的主观权重;接着,采用改进的熵权系数法进行指标映射,构建新的识别参数体系,自适应确定各指标的客观权重;然后,通过主客观权重的优化组合,确定各指标的综合权重,建立电力行业碳排放权的分配模型。最后,以某省区为算例进行对比仿真分析,仿真结果表明:与传统考虑单个因素的分配方案相比,文中方案计及了多关联因素的影响,得到的理论测算结果能更客观地反映地区碳减排权责的实际状况,避免了过于主观或过于客观的片面评估结果。     

冷热电蓄能联供微网系统优化配置的影响因素

冷热电蓄能联供微网系统具有环保、节能、经济等特点,有着良好的发展前景和应用价值.但存在多方面因素不同程度地影响着系统的优化配置结果.以经济性为优化目标,构建冷热电蓄能联供的微网系统优化模型,运用DER-CAM软件对系统进行优化仿真测算.分析了燃气价格、电价和分布式能源投资三个关键因素对优化配置的影响.通过应用DER-CAM软件的优化仿真测算得出结论,在5％的变动率范围内,电价是最为敏感的因素,当变动率超过5％后,分布式能源投资成为最敏感因素.     

中国煤电生命周期二氧化碳和大气污染物排放相互影响建模分析

煤电在中国电力供应结构中占据主导地位,其环境影响是研究热点之一.建立中国煤电生命周期二氧化碳和大气污染物排放分析模型,基于文献调研构建参数数据库,测算中国煤电的单位发电量排放.结果表明,近年来中国煤电生命周期单位发电量的CO2、SO2、NOx和PM2.5排放分别为838.6 g/(kW·h)、0.34 g/(kW·h)...