可再生能源发电

光伏发电在解决我国无电地区电力建设和电力规模的并网发电的市场中都将扮演重要的角色，应当予以高度重视。在原材料和市场两头在外的情况下，目前国内光伏发电产业有盲目增长的趋势。原材料短缺的问题有望在2-3年内得到解决，国内光伏市场的拉动是保证中国光伏产业健康发展的关键。无论是离网光伏电站的后期运行维护的问题，还是并网光伏发电市场拉动的问题，都有赖于《可再生能源法》的全面实施。     

发电权交易及其机理分析

借鉴了常规的市场,日前市场交易机制,在目前部分省区组织的“水火置换”的基础上,提出了发电权交易的理想,即发电企业进行双边交易,转让或购入发电权,从而实现一定程度上的自调度,对系统的安全,经济运行有重要的辅助作用。经纪人模式是双边交易的主要组成模式。文中首先从数学和经济学角度剖析了经纪人模式组织普通双边交易的机理,进而研究了由此组织发电权交易的过程和方法,并建立了考虑交易成本的经纪人模型。最后提出了发电权交易的两种方式,即不考虑交易成本的简易模式和考虑交易成本的全效用模式,并举例分析了各自的交易结果。研究表明,发电权交易是一种新颖而有效的交易,可以在电力市场实践中发挥积极的作用。     

基于期权理论的发电权交易模型

优化发电资源配置,提高系统的运行安全是电力市场改革的重要目标,发电权交易是实现目标的一种可行手段.文中结合期权的理论提出了一种基于期权的发电权交易模型,并从数学和经济学的角度给出了发电权期权交易的权利金、执行价格的计算方法,同时分析它们与合同方的收益改变量函数之间的关系.通过算例说明了期权模式下的发电权期权交易具有良好的特性.     

发电权交易及其机理分析

借鉴了常规的合约市场、日前市场交易机制，在目前部分省区组织的“水火置换”的基础上，提出了发电权交易的思想，即发电企业进行双边交易，转让或购入发电权，从而实现一定程度上的自调度，对系统的安全、经济运行有重要的辅助作用。经纪人模式是双边交易的主要组织模式。文中首先从数学和经济学角度剖析了经纪人模式组织普通双边交易的机理，进而研究了由此组织发电权交易的过程和方法，并建立了考虑交易成本的经纪人模型。最后提出了发电权交易的两种方式，即不考虑交易成本的简易模式和考虑交易成本的全效用模式，并举例分析了各自的交易结果。研究表明，发电权交易是一种新颖而有效的交易，可以在电力市场实践中发挥积极的作用。     

发电权转让交易中的博弈行为的研究

发电权转让交易是电力市场体系中的重要组成部分。发电权转让交易是随着电力市场改革的不断深入,社会环保意识的不断加强以及对资源合理有效配置的不断需求而逐步被重视的一种市场模式,该模式的运作方法对电力系统能源优化和电力市场的经济性运营有着重要的影响,其运作机制以及交易的具体实施方法还有待进一步的深入研究。文章运用博弈论对发电权转让交易中的转让方、购买方和交易双方的商业操作行为分别进行了研究,并根据各自的特点进行了相关的分析,提出了电力市场下发电权转让交易模式的建议。     

基于节能降耗的发电权交易模型

结合现行节能减排政策,提出将节能指标转化为能耗约束引入发电权交易模型,并从数学和经济学角度分析了以节能降耗为目的的发电权撮合交易的内涵.在此基础上分别建立了以节能量最优和基于节能控制的效益最优为目标的两种发电权撮合交易模型.通过算例对上述两种模型进行了分析,交易结果表明,基于节能控制的效益最优模型在给定节能指标的基础上实现了交易的经济效益最大化,较好地兼顾了国家能源政策与市场机制.该模型操作性和实效性强,适用于以节能降耗为目的的发电权中长期交易.     

基于节能降耗的发电权交易模型

结合现行节能减排政策,提出将节能指标转化为能耗约束引入发电权交易模型,并从数学和经济学角度分析了以节能降耗为目的的发电权撮合交易的内涵。在此基础上分别建立了以节能量最优和基于节能控制的效益最优为目标的两种发电权撮合交易模型。通过算例对上述两种模型进行了分析,交易结果表明,基于节能控制的效益最优模型在给定节能指标的基础上实现了交易的经济效益最大化,较好地兼顾了国家能源政策与市场机制。该模型操作性和实效性强,适用于以节能降耗为目的的发电权中长期交易。     

发电权交易的阻塞风险规避模型

发电权撮合交易中常常通过取消或削减发电商的交易来满足系统的安全约束,这将给发电商带来损失,如何体现发电商的交易需求、降低发电商的交易风险是发电权交易研究的一个重要课题。借鉴金融输电权规避市场风险的思想,将一种新型金融输电权引入发电权撮合交易模型,以规避因阻塞使得发电商计划交易量不能完成的风险。根据模型特点采用遗传算法求解,不但可以保证撮合结果的最优性,而且算法可以体现出金融输电权对交易调度的指向作用,激励发电权交易双方合理报价,确保市场交易公平性。并探讨了该模型下的发电权交易结算方案和实施步骤。采用IEEE39节点系统对提出的方法进行了验证。     

发电权交易的阻塞风险规避模型

发电权撮合交易中常常通过取消或削减发电商的交易来满足系统的安全约束,这将给发电商带来损失,如何体现发电商的交易需求、降低发电商的交易风险是发电权交易研究的一个重要课题.借鉴金融输电权规避市场风险的思想,将一种新型金融输电权引入发电权撮合交易模型,以规避因阻塞使得发电商计划交易量不能完成的风险.根据模型特点采用遗传算法求解,不但可以保证撮合结果的最优性,而且算法可以体现出金融输电权对交易调度的指向作用,激励发电权交易双方合理报价,确保市场交易公平性.并探讨了该模型下的发电权交易结算方案和实施步骤.采用IEEE39节点系统对提出的方法进行了验证.     

适应电网快速调频的热电联产机组新型变负荷控制策略

大型发电机组的一次调频特性对电力系统频率稳定与电能质量至关重要。热电联产机组热网中存储了大量蓄热,在短时间内利用这部分蓄热可以显著改善机组的调频性能而又不影响热用户需求。建立了机组释放蓄热的静、动态模型与热电耦合特性模型,提出了“供热抽汽快速动作、锅炉燃料精准追踪、供热抽汽缓慢恢复”的快速变负荷控制思路,并据此设计了供热抽汽调节与传统协调控制相结合的新型变负荷控制方法。以某330 MW机组为例进行了仿真验证,结果表明所提出的控制策略实现了供热抽汽的快速调节与主动恢复,缩短了机组跨出负荷响应死区的时间,提升了机组的变负荷速率,有效改善了机组的自动发电控制(AGC)性能。     

大规模可再生能源接入背景下自动发电控制研究现状与展望

大规模可再生能源接入将导致注入功率的扰动增大而抑制频率变化的转动惯量减小,给电力系统自动发电控制带来新的问题和挑战。引入新型调频资源和应用先进控制方法是提升频率调节质量和效率的重要手段。首先,分析总结了大规模可再生能源接入对电力系统频率响应性能和调频需求两方面的影响。然后,从新型调频资源参与自动发电控制的可行性、经济性、有效性及控制策略等多个角度,综述了新型调频资源参与自动发电控制的关键问题和研究动态。归纳并讨论了几类先进控制技术应用于自动发电控制中的研究现状和应用前景。最后,对大规模可再生能源接入条件下自动发电控制的研究挑战和方向进行了总结和展望。     

互联电网CPS标准下的自动发电控制策略

阐述了互联电网控制性能评价标准(CPS)下的自动发电控制(AGC)策略。提出了CPS调节功率分量这一新概念,并将其与比例分量和积分分量相结合,构成区域总调节功率。进一步根据区域控制偏差(ACE)和频率偏差的大小与方向,对区域总调节功率予以修正,以进一步提高CPS指标。最后提出了根据区域总调节功率而不是ACE来划分AGC控制区域的方法。这些控制策略有利于提高电网频率控制质量,体现了紧急情况下互联电网各AGC控制区之间的相互支援,在多个大电网的实际应用中取得了良好的效果。     

含储能资源参与的自动发电控制策略研究

以电池为代表的新型规模化储能资源可快速改变功率输出,为自动发电控制(automatic generation control,AGC)提供了新的手段。该文主要研究AGC系统对于储能资源参与二次调频的容量需求及其控制策略。在电力系统调频需求分析的基础上,提出采用离散傅里叶变换分析高频和低频调频需求的方法,并对实际系统的全天和每小时内高频分量的占比进行了定量分析。根据储能资源的快速响应特点,提出了储能资源参与调频的两种策略。策略1是基于区域调节需求(area regulation requirement,ARR)所处的区间灵活分配储能资源承担的调节量;策略2则将调频需求的高频分量指派给储能资源承担。基于实际系统的数据,对储能参与AGC的不同策略进行了仿真和比较分析。所提方法和研究结果对于实际应用具有重要的指导意义和参考价值。     

风-光-沼可再生能源分布式发电系统电源规划

为了有效提高风–光–沼混合可再生能源分布式发电系统的可靠性和经济性,首先研究分析了风、光、沼各发电电源特点以及该分布式发电系统结构特征,并以此为基础建立了其系统电源规划的优化目标函数和约束条件函数等数学模型。由于改进的自适应遗传算法使用最优保存策略进化模型的选择算子、改进的自适应交叉算子和变异算子,来获得较优的全局搜索能力和较强的鲁棒性,所以采用该遗传算法对此分布式发电系统电源规划进行优化运算处理。最后选取某负荷中心的300 kW负荷总量为对象进行风–光–沼混合可再生能源分布式发电系统的电源规划模拟优化求解,算例结果验证了该方法的可行性和有效性,而且对其它类型可再生能源分布式发电系统电源规划有一定的指导意义。     

适应高比例新能源发展的电力市场容量保障机制分析

随着全球电力系统的低碳转型,在现有电力市场框架下,能否通过市场机制释放合理价格信号来保障电力系统中灵活性电源与可靠性后备容量的充裕性,是否需要设置容量保障机制,以及如何进行容量保障机制设计,已成为维持电力系统可持续性发展的重要课题.文章首先讨论了高比例新能源电力系统采用单一能量市场模式可能出现的发电充裕性问题,通过构建...     

新型电力系统背景下可再生能源参与电力市场交易策略研究

随着可再生能源接入比例和规模的扩大,可再生能源参与电力市场交易,多维度协同消纳正逐渐成为可再生能源并网发展趋势。从源荷两侧选取可再生能源场站、传统发电企业、电网企业等典型电力市场交易参与方,建立多方交易策略模型。利用合作型协同进化遗传算法求解纳什均衡,对各参与方的成本收益进行效益分析,为典型电力市场交易场景的多方交易策略模型的建立提供基础。通过算例计算分析表明,风电商与电动汽车用户联合组成虚拟电厂,参与电力市场交易所获得的利润比其单独参与电力市场的利润高出27.5%,说明虚拟电厂在充分利用风电资源的同时,还能调用电动汽车电源存储能力,创造更大的经济价值,具有更强的市场竞争力。     

可再生能源发电对实时电价的影响分析——德国电力现货市场的数据实证

电力现货市场实时交易可充分发挥市场调节作用,促进可再生能源消纳。基于数据实证分析可再生能源发电对实时电价的影响,对理解现货市场运行规律、开展市场成熟度评价等具有重要参考价值。选取德国电力现货市场开展数据实证,收集发电量、负荷量、预测误差、价格等多因素数据,基于时间序列特征表示方法,研究可再生能源发电对实时电价的影响。首先,使用特征表示方法将时间序列时域模型转化为特征向量。然后,采用贪婪向前特征选择算法提取关键特征,最大化因素间差异。接着,分别基于全部特征和关键特征讨论了多因素间的相关性,并构建了影响机理网络图。实证结果表明德国电力现货市场实时电价主要受到风力发电量预测误差影响,因素间相关性主要来自时间序列的傅里叶变换、小波变换、离散符号化等特征。最后,通过中德电力现货市场的定量对比,指出中国广东电力市场实时电价更易受新能源发电量而非预测误差的影响。     

海岛可再生独立能源电站能量管理系统

建立可再生独立能源电站是解决无电网海岛的能源短缺问题,并促进这些地区经济发展的重要举措.文中介绍了珠海市担杆岛研建的一个风能、太阳能、波浪能3种可再生能源以及备用柴油机组成的混合发电站.采用了海水淡化装置作为可控负载,在可再生能源能流密度较大、电力过剩或淡水紧缺时,投入海水淡化装置,利用多余的电力制造淡水,解决海岛淡水不足的问题.为了更合理地管理能量,设计了基于上、下位机的可再生独立能源电站的能量管理系统.该系统对蓄电池的电压和电流信号进行实时监测,以此估算蓄电池的储能状态,对能流进行控制,并利用全球移动通信系统(GSM)模块TC35i,把电站的状态信息发送到相关人员的手机上.运行结果显示,能量管理系统提高了可再生能源的利用率,延长了蓄电池的使用寿命,为海岛独立能源发电站的高效、稳定运行提供了有力的保障.     

德国新能源发电发展和运行研究

近年来,德国新能源发展迅猛,新能源发电量占比逐年提高。分析德国各类电源装机、发电量和发电小时数变化,揭示德国近十年来的能源转型历程。分析德国及其与周边国家联络线电量和电价的变化情况,研究新能源发展给德国电价带来的影响。通过典型周电力系统运行数据,分析德国电力系统应对新能源功率波动性的措施。德国新能源发展和运行实践表明,新能源优化运行和最大化消纳主要取决于灵活的电力现货市场机制、强有力的电源调节能力和坚强的跨国输电网络,同时,新能源的发展将对全社会电力生产成本和电价产生重大影响。