基于个体优化和系统多能互补的光热电站优化配置方法

随着各类新能源发电技术不断成熟,新能源装机比例大幅提升,电源结构持续优化。光热作为一种可再生资源,具有灵活的调节能力,与其他电源具有良好的互补发电效益,但其高昂的成本成为影响其发展的主要因素。首先基于光热电站面向规划的外部特性,提出了光热电站个体优化配置方法,实现其个体经济性最优。在此基础上进一步分析了光热电站与其他类型电源的互补特性,建立了综合考虑区内新能源发电量占比及联络线外送需求的互补发电系统的容量优化配置模型,实现互补系统效益最大。最后,以实际系统的改进算例验证了所提方法的合理性与可行性。     

风电-光伏-光热联合发电系统的模糊多目标优化模型

为实现以风光为代表的高比例新能源在电力系统中的友好并网,集成风电场、光伏电站和光热电站为多电源系统,提出风电-光伏-光热联合发电系统的模糊多目标优化模型.利用含储热光热电站良好的可调度性与可控性,为系统提供旋转备用与爬坡支撑,削减风光出力随机性与不确定性,从而实现其削峰填谷功能.以系统并网效益最大和输出功率方差最小为目...     

多能互补复合电站的优化配置及其在系统电源规划中的应用

能源基地集中发展单一类型新能源会带来能源损失、设备利用率低等多种问题。随着各类电源技术的成熟,利用资源互补特性来优化配置和协同开发多类型电源是解决这些问题的有效途径。首先基于各类电源的互补特性提出了多能互补复合电站的概念,研究了复合电站的互补机制及其面向规划的外部特性;其次,建立了综合考虑系统多能互补特性及外部规划需求的能源基地优化配置方法,进而在规划方案的三层运行模拟校核迭代机制中,设计了融合复合电站的电源优化规划技术路线。最后,通过算例验证了所提的复合电站配置模型和规划方法的合理性,可以为能源基地电源配置提供理论指导和技术支撑。     

含间歇性电源的发电资源互补优化研究

为最大限度实现可再生资源的合理利用和有效平缓可再生能源的波动性,实现发电的连续性和平滑性,定义了不可调资源之间的自然互补特性的定量评价指标——互补率：定义了可调资源和不可调资源之间的人工互补特性的定量评价指标——平滑度。应用互补率和平滑度指标分别研究了风、光的自然互补特性和风、光、储的人工互补特性。综合利用上述两个指标进行了含间歇性电源的发电资源互补优化策略研究。研究结果表明,互补率和平滑性指标提供了不可调资源容量的配比和可调资源的配置容量的定量分析方法,可实现含间歇性电源的发电资源综合互补优化。     

基于风光互补的独立微网系统容量优化

相比单一的光伏或风能独立供电系统,风光互补发电系统利用风能和太阳能的互补特性,其输出功率波动小,能很好地适应环境的变化。针对独立风光柴储微电网电源容量优化配置问题,建立了设备初始投资成本、运行和维护成本、燃料成本和污染物治理费用经济性模型,同时在优化过程中引入了停电惩罚费用与能量浪费惩罚费用模型,以总投资最少为目标函数,以供电可靠性、风光互补、蓄电池充放电次数等为约束条件,采用遗传算法探讨系统中各个电源在给定调度策略下最优容量配置。该方法充分利用风光互补特性,只需较小的蓄电池和柴油发电机容量即可保证高供电可靠性,并减少了蓄电池的充放电次数和放电深度。算例验证了模型和算法的合理性。     

新电改背景下产业园区供电系统容量优化配置方法

产业园区作为新一轮电力体制改革的重要试点,利用分布式新能源发电来替代传统的集中式供电模式是其供电系统发展的重要趋势之一。开展了产业园区供电系统规划中分布式电源/储能系统优化配置问题的研究,重点研究了多能互补、源—储—荷协调互动和基于日前分时电价的需求侧响应对于容量优化配置方案的影响。为了表征多能互补特性,提出了分布式电源供电电量不足比和分布式电源供电不足小时数比两个指标。在需求侧响应建模时,针对利用电力需求弹性矩阵建模存在着电量转移不平衡及需求侧过度响应等问题,提出了改进的需求侧响应模型。在此基础上,建立了以总费用最小为优化目标的产业园区供电系统分布式电源/储能系统优化配置模型,并利用遗传算法与模式搜索算法相结合的组合型智能算法对优化配置模型进行求解,最后利用典型算例对提出的优化配置方法进行了分析验证。     

风光蓄互补发电系统容量的改进优化配置方法

风光互补发电系统利用风能与太阳能的互补特性,相比于单独的光伏发电或风力发电,其输出功率波动小。合理配置风电/光伏/储能的容量,既可提高系统供电可靠性,又可降低系统成本。针对风光蓄互补发电系统,提出一种改进的容量优化配置方法,考虑独立和并网两种模式,对风力发电、光伏发电和蓄电池的容量进行最优配置。该方法充分利用风光互补特性,在系统独立运行时,只需较小的蓄电池容量即可保证高供电可靠性,并可减少蓄电池的充放电次数和放电深度;在系统并网运行时,进一步提出采用分时段优化策略来配置所需蓄电池的容量,保证负荷供电需求和入网功率的波动特性满足要求。算例验证了所提改进优化方法的合理性和优越性。     

风光水互补模式下储能优化配置技术分析

随着大量风电、光伏的并网,电力系统已成为含风、光、水、储等多种能源的新型电力系统.为了更好地 发挥新能源的优势,需对储能优化配置,以保证多能系统运行的稳定性.首先分析了多能互补综合能源系统的基本运 行原理及发展现状,然后以系统净负荷波动最小、储能运行效益最大为目标函数,构建了风光水互补模式下储能优化 配置模型.通过灰狼优化算法对所建模型进行求解,得出储能的合理配置容量,这对于提高风光水储多能互补系统的 运行稳定性具有一定的意义.     

基于粒子群优化算法的微电网微电源优化配置

提出一种基于粒子群优化算法的微电网微电源优化配置模型,并以权重系数法对其进行研究,得出在各个权重系数情况下各类微电源的最佳运行容量。以孤岛微电网系统为例,考虑了各类微电源的出力及它们之间的互补特性和微电网系统内各种负荷的不同敏感性。通过运用粒子群优化算法加以求解。仿真结果表明,优化配置方法可以满足负荷多样性需求情况下的微电网经济运行,可为微电网系统优化规划问题提供一定的参考。     

基于CO_2排放量的风光互补发电系统容量优化配置

风光互补发电系统的容量配置关系到系统的成本和减排效益等。按照系统全生命周期考虑,分别建立了风力发电机、光伏电池板和蓄电池组在各个阶段CO_2排放量的计算模型,给出了风光互补发电系统CO_2排放量的计算公式;在系统成本、功率输出波动性、互补优越性和备用容量等约束条件下,以CO_2排放量最少为优化目标,对风光互补发电系统的容量进行优化配置;最后,以某地区风光互补发电系统为例对其容量进行配置,结果验证了该方案的可行性。     

电力市场环境下微电网不可再生分布式发电容量的优化配置问题

在对市场环境下微电网供电、备用以及分布式发电容量充裕性控制进行系统诠释的基础上,为提高不可再生分布式发电(NRDG)配置的经济性,充分利用各类供电方式、备用容量以及控制措施之间的技术与经济互补特性。基于风险管理观点与协调优化理论,提出目前微电网新能源发电规划与运营领域迫切需要研究的NRDG容量配置优化问题,并以量化指标反映NRDG容量的配置成本与实施风险,以两者之和最小为目标函数,提出兼顾可靠性与经济性的NRDG容量配置方案。     

基于自适应人工鱼群算法的大型光伏电站燃气轮机组的优化配置

采用改进人工鱼群算法求解大型光伏电站中燃气轮机组的优化配置问题,通过建立光/燃互补发电系统优化配置模型,解决了光伏发电随机性、间歇性导致的难以控制、难以调度的问题,以光燃互补发电系统的售电收益和燃气轮机组的投资成本、运行和维护成本、环境成本、燃料成本为基础的目标函数,在充分考虑多种约束的条件下实现了燃气轮机组的容量优化配置,有效平抑了光伏发电功率的波动.并针对美国某100MW光伏电站进行仿真验证,验证了该方法的正确性和有效性.     

基于改进蝴蝶算法的变电站分布式电源容量优化配置

针对新型电力系统环境下变电站分布式电源容量优化配置问题,提出了一种基于改进蝴蝶算法的变电站分布式电源容量优化配置方法。首先分析了当地变电站的建设情况和分布式新能源发电的可行性,其次建立了有关变电站的分布式电源优化配置模型,最后提出了一种改进的多目标蝴蝶算法,并将其应用于变电站分布式电源优化配置中。实际算例分析结果表明了所提方法的有效性。     

风光热储互补发电系统容量配置技术研究

针对无常规电源支撑的风光热储互补发电系统,协调规划装机容量对提高发电系统运行经济性和利用率具有重要意义。提出了一种双层优化配置方法,上层以最小度电成本及弃电率为目标,确定系统装机容量;下层以新能源发电消纳最大为目标,解决功率分配问题。通过反复迭代寻优,得到系统容量配置;然后;通过纳什谈判对优化结果进行选择;最后,对甘肃河西地区数据进行仿真分析。结果表明：风光热储互补发电系统最优容量配置下的度电成本为0.3064元/(k W·h);风电场加光伏电站装机容量与光热电站装机容量的最优比为6:1,对比相同装机容量的风光互补发电系统,风光热储互补发电系统具有更高的稳定性。     

考虑负荷不确定性条件下的多能发电系统功率预测研究

风力发电和光伏发电的出力不稳定特性给电力系统的安全稳定运行带来巨大挑战。基于风、光、水、火、储在不同时间尺度上的互补性特点,以实现系统经济性最优、系统可靠性最好和风光发电量最大为目标,综合考虑系统功率平衡及限制能量浪费等约束条件下,建立了风、光、水、火、储容量优化配置模型。提出了一种高效的子目标函数归一化方法,以实现多目标优化对单目标优化的转化,并利用粒子群算法求解相应的目标函数。最后,实例验证了提出的多能互补系统容量优化配置方法的有效性。此外,还分析了风电、光伏发电功率及负荷需求功率不确定性波动对优化配置结果的影响,验证了所提方法的鲁棒性。     

一种基于遗传算法的光热电站经济效益优化策略

太阳能光热发电与光伏发电是近年来较为热门的新能源发电方式,其中光伏发电发展更快,且已经实现商业化运营。为进一步推进光热发电的市场商业化进度,对其产生的经济效益进行建模和优化具有实际意义。在传统投资成本模型的基础上,结合运行效益建立了光热发电站的经济模型,以经济效益最大作为优化目标,利用遗传算法作为优化策略,调节光热发电系统发电量,从而优化其经济效益。最后分别对光热发电站单独运行、风-光热联合系统中的光热电站经济效益进行仿真验证。结果表明,光热发电站无论在何种运行方式下,通过优化都可以提升经济效益。提出的经济效益评价方法是有意义的,优化策略是合理的。     

光热电站的高比例可再生能源系统混合储能容量优化配置方法

为了兼顾可再生能源的随机性和间歇性,在电力系统中通常会配置适当的储能,以此来提高系统的灵活性.然而储能类型和设备的差异性在传统储能优化配置问题中未被充分考虑.例如,作为一种新兴技术的光热电站,其储能系统可以实现平抑新能源功率波动、降低储能成本等效果,在传统问题中并未考虑.因此,本文针对传统储能优化配置研究存在的问题,提出光热-抽水蓄能-电池复合储能系统容量优化模型以缓解新能源对电力系统带来的冲击.首先分析了电力系统中电源负荷不平衡功率的产生,结合抽水蓄能和电池储能的特性,分别用两种储能平抑低倍频和高倍频的出力波动,然后先研究离散傅里叶变换,再以此为基础,得出两种储能的分配功率.本文综合比较分析储能投资运行成本、系统缺电损失费用和弃风惩罚费用,构建系统混合储能优化配置模型,利用粒子群算法进行求解.算例基于某省的实际电网,据此验证所提方法的有效性和模型的可行性.算例表明:本文模型比某些现有的电池-抽水蓄能容量配置方法成本更优,加入光热也可节约储能投资,减少甚至避免了该地区潮流的反转特性.     

考虑时序最优潮流的分布式电源优化配置方法

针对分布式电源广泛接入会增加配电系统节点电压、线路潮流越限风险的问题,提出一种考虑时序最优潮流的分布式电源优化配置方法。首先,建立以最大限度消纳新能源电量和单位电能供电成本最低为目标函数的最大最小优化模型;然后,利用配网静态安全域方法实现内层和外层模型的快速求解;最后,对IEEE 33节点系统开展算例分析,结果表明本文方法可以快速制定风、光电源消纳方案,实现资源的优化配置。     

多能互补系统全寿命周期优化配置方法

针对含风力发电、光伏发电和储能系统的多能互补系统的优化配置问题,提出一种考虑系统与配电网交互和需求侧响应成本的多能互补系统全寿命周期优化配置方法,构建双层优化模型：上层以总等年值成本最小为目标进行全局优化,确定多能互补系统的最优配置方案与储能出力范围;下层以系统的日运行成本和可再生能源未利用率最小为目标,建立多能互补系统的多目标日前优化调度模型。分别考虑独立型和并网型多能互补系统,以某地实际风光数据为例,验证所提优化配置策略的正确性与有效性,并量化分析多能互补系统运营方式对优化配置策略的影响。     

多能互补系统全寿命周期优化配置方法

针对含风力发电、光伏发电和储能系统的多能互补系统的优化配置问题,提出一种考虑系统与配电网交互和需求侧响应成本的多能互补系统全寿命周期优化配置方法,构建双层优化模型：上层以总等年值成本最小为目标进行全局优化,确定多能互补系统的最优配置方案与储能出力范围;下层以系统的日运行成本和可再生能源未利用率最小为目标,建立多能互补系统的多目标日前优化调度模型。分别考虑独立型和并网型多能互补系统,以某地实际风光数据为例,验证所提优化配置策略的正确性与有效性,并量化分析多能互补系统运营方式对优化配置策略的影响。