基于相变材料储能的建筑光伏一体化小区电–热联供系统双层优化调度

建筑光伏一体化小区中富余能源并网将导致居民用电经济性欠优,以及与外电网交换功率不够平滑的问题。为此,该文提出一种面向含相变储能系统(phase change material thermal energy storage system,PCMTESS)的小区建筑电–热联供系统双层调度策略。简要介绍PCMTESS的物理构造和运行模式,并分析其规模化储能和热电解耦的特性。在此基础上,评估阳光辐射等环境因素对光伏发电和建筑热需求的影响,建立计及热泄漏过程的电热联供系统模型。进而,以微网最小化购电成本和对外功率波动为目标,设计一种实时滚动的双层优化调度策略,用于消解预测误差在多时间尺度上的影响。最后,提出近似线性化处理和电力侧–热力侧问题交互迭代的算法,实现优化模型的高效求解。仿真结果表明,该文所提的PCMTESS在维持室温舒适的前提下,既能保障用户侧运行经济性的需求,又能平滑对外交换功率,使得电网与用户双方共同受益。该文为微网综合能源消纳问题的解决提供一个新视角。     

“大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术”专题征稿启事

正由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构复杂,静态、暂态、动态和电压、频率等多种稳定形态并存,增加了电网稳定控制的难度;发电侧新能源的随机性、用电侧负荷的不确定性,加剧了电网运行潮流的多变性,增加了运行调整控制的难度;交直流混联,     

“大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术”专题征稿启事

正由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构复杂,静态、暂态、动态和电压、频率等多种稳定形态并存,增加了电网稳定控制的难度;发电侧新能源的随机性、用电侧负荷的不确定性,加剧了电网     

“大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术”专题征稿启事

正由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构     

“大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术”专题征稿启事

正由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构     

特约主编寄语

正由于能源资源与负荷呈逆向分布,用电需求不断增加,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构复杂,静态、暂态、动态和电压、频率等多种稳定形态并存,增加了电网稳定控制的难度;发电侧新能源的随机性、用电侧负荷的不确定性,加剧了电网运行潮流的多变     

居民侧智能用电泛在感知技术与多元精准服务研究

文章以泛在电力物联网技术为基础,探索面向低压居民客户的智慧能源服务新模式,以提升客户体验和用能服务水平为目标,实现居民客户与电网的友好互动。综合运用物联网、大数据、云计算、移动互联网和人工智能等新一代信息通信技术,构建集泛在感知终端、智慧服务云平台和多样化用能服务于一体的智能用电生态体系,利用家庭能源路由器技术提升居民侧边缘智能水平,对居民用能大数据进行深度挖掘,开展基于用户画像的智慧家居、用能优化、新能源接入、能源交易、电力积分、需求响应互动等精准服务,形成电网公司、政府、家电厂商、互联网公司多方共建共赢的生态模式。     

“大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术”专题征稿启事

正由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构复杂,静态、暂态、动态和电压、频率等多种稳定形态并存,增加了电网稳定控制的难度;发电侧新能源的随机性、用电侧负荷的不确定性,加剧了电网运行潮流的多变性,增加了运行调整控制的难度;交直流混联,大量电力电子设备的应用,电磁暂态与机电暂态交织,交流网络与直流系统耦合,增加了受端直流落点密集地区多回直流同时闭锁的风险,等等。     

“大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术”专题征稿启事

正由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构复杂,静态、暂态、动态和电压、频率等多     

“大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术”专题征稿启事

正由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构复杂,静态、暂态、动态和电压、频率等多种稳定形态并存,增加了电     

“大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术”专题征稿启事

正由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构复杂,静态、暂态、动态和电压、频率等多种稳定形态并存,增加了电     

电–热联合微网中分布式可再生能源功率波动平抑策略

为提高电–热联合微网消纳可再生能源出力的能力,提出一种深度平抑可再生能源出力波动的热泵–混合储能协同控制策略。分析电–热联合微网的结构特点与能量流控制交换方式,将热泵作为电–热能量转换元件,基于其运行特性建立电–热能流交换模型。功率波动平抑采用模块化分层结构,功率波动优化控制层考虑热泵与混合储能的运行状态,使用模糊控制对可变滤波时间系数进行调整,实现热泵与混合储能分别平抑功率波动中的低频和中高频成分;热供应协调控制层考虑终端用户的用热需求,对热泵出力分量进行修正。算例结果表明该策略能够实现电、热能量流的优化协调,保证功率波动平抑效果,同时提升电–热联合微网控制灵活性与互补经济性。     

“大规模交直流混联电网运行特性、风险及控制技术”专题征稿启事

<正>由能源资源分布特性及实际用电需求驱动,我国西部、北部大型煤电、水电及可再生能源基地向中东部地区输电规模越来越大,以特高压/超高压线路为骨干网架、全国能源资源优化配置的形态格局已逐步形成。然而,更高电压等级电网的快速发展、大规模的区域间功率交换和新能源发电波动也给电网运行带来了很大的挑战,具体表现为:电网侧层级增多,结构复杂,静态、暂态、动态和电压、频率等多种稳定形态并存,增加了电     

计及需求侧响应的多源微电网优化运行

微电网作为包含"源–网–荷–储"的自治单元,已成为接纳可再生能源的重要载体,对其优化运行进行研究具有现实意义。文章针对需求侧进行建模分析,协同优化供应侧和需求侧资源,结合分时电热价格,以微电网综合运行成本最小化为目标函数,建立计及需求侧响应的热电联供型微电网优化运行模型。采用CPLEX软件对模型进行求解,算例结果验证了需求侧响应对改善负荷特性的有效性以及电热能源互联微网的经济性。     

基于光纤到户的智能互动用电技术研究与应用

以电力光纤到户公共平台建设为基础,搭建了光伏储能电站、光导照明系统和能效管理平台为核心的绿色清洁能源示范应用体系,落实国家节能减排政策,应对全球气候变化;探索研究基于电力光纤网络的智能电网业务应用,实现了配用电侧低压信息自动采集、小区配电自动化、商户(居民)能效管理、智能家居与安防技术、一体化缴费方式等新型业务应用技术,搭建了光纤到户气候小区运营管理平台,并与智慧城市云平台建立接口,实现供电企业与广电网络、通信运营商、小区物业和居民等多方利益主体的信息共享和协同发展;配套建立了社区"六位一体"公共服务体系,为小区住户提供点对点信息服务、专职社区经理、定期社区服务、供电质量监测、标准户表改造工程、电动汽车充电服务、民商互动营销、公共Wi-Fi等服务,拓展提升了供电服务的外延和内涵。     

智能用电小区功能设计与分析

智能用电小区是智能电网用电环节重要组成部分,是实现智能电网信息化、自动化、互动化要求的重要载体,其目的是利用现代通信网络技术,建立一个由住宅小区综合物业管理中心与安防系统、信息服务系统、物业管理系统以及家居智能化组成的"三位一体"住宅小区服务和管理集成系统。内蒙古电力(集团)有限责任公司积极开展智能用电小区的建设试点工作,研究建设智能用电小区的关键技术、运维模式及商业模式等,设计智能小区主要功能包括综合应用平台、电力光纤到户、小区配电自动化、用电信息采集、电动汽车充电设施、智能家居服务、自助用电服务、分布式电源接入与控制等。目标是建设安全、舒适、低碳环保的智能化用电小区,指导用户进行合理用电,调节错峰用电,实现电网与用户之间智能供、用电,为居民提供优质的供电服务和科学的用能决策。     

基于Multi-Agent异步深度强化学习的居民住宅能耗在线优化调度研究

为促进居民用户柔性负荷高效参与需求响应,帮助用户从被动角色转变为主动角色,实现需求侧最大效益。该文在智能电网环境下,根据用电设备的特性,以概率论的角度对家电设备状态进行描述定义,基于异步深度强化学习(asynchronous deep reinforcement learning,ADRL)进行家庭能源管理系统调度的在线优化。学习过程采用异步优势演员–评判家(asynchronous advantage actor-critic,A3C)方法,联合用户历史用电设备运行状态的概率分布,通过多智能体利用CPU多线程功能同时执行多个动作的决策。该方法在包括光伏发电、电动汽车和居民住宅电器设备信息的某高维数据库上进行仿真验证。最后通过不同住宅情境下的优化决策效果对比分析可知,所提在线能耗调度策略可用于向电力用户提供实时反馈,以实现用户用电经济性目标。     

电网友好型家庭用电管理系统优化与控制的研究

电网友好型智能家庭用电不仅要考虑居民需求,而且要满足电网的可靠稳定运行,把电网侧与用户侧紧密地联系在一起,营造一个协调的用电环境。通过分析构建一种用于优化家庭电器的智能用电管理系统,阐述了此系统的各部分组成以及对电网所起到的积极作用。以电网和储能电池为供电电源,以尽可能减少电费支出和对电网削峰填谷起到积极作用为目的,基于峰谷分时电价和用户用电特性建立实时的优化控制模型,并以上海居民为例进行计算分析,得到了比较满意的结果。     

基于建筑相变材料储能的微网综合能源消纳系统

为解决微网大容量、长时间尺度储能问题,提出一种新型的微网综合能源消纳系统,该系统利用集成于居民建筑内部的相变材料墙体储冷储热,在功能上取代空调的同时,实现微网富余能源消纳与削峰填谷功能。建立电气–热力联合模型,以购电费用最小化为原则,优化消纳系统的储能控制策略,并分析校验室内温度舒适性、微网–大电网交换功率与储能设备成本/收益等指标,指出利用建筑相变材料储能具有工程上和经济上的可行性。研究结果为长时间尺度下的微网综合能源消纳问题的解决提供参考。     

智能电网技术在智能小区中的应用研究

智能小区体现了智能用电技术先进性、经济性、友好开放的特征,能够实现用户与电力部门之间实时交互响应,是未来发展的重要方向。根据《智能用电小区建设导则》的技术要求,充分考虑智能小区的技术试点、前瞻探索、窗口展示、产业对接等需求的前提下,提出了一种智能小区设计方案。详细分析了应用在智能小区的用电信息采集、配电自动化、分布式电源运行控制、智能用电服务互动、智能家居、统一展示平台等智能电网技术。