考虑风光不确定性的微网经济风险博弈模型

微网中风光等可再生能源发电出力的不确定特性会对优化调度产生影响,因此需开展考虑风光出力不确定性的优化策略研究。文章计及风光出力的不确定性,提出一种微网讨价还价博弈模型,并定量定性分析不确定性对于微网优化的影响。为表征可再生能源的不确定性因素,建立风光出力的马尔科夫链模型,结合蒙特卡洛法模拟出大量风光出力场景,进而利用模糊C聚类生成典型场景;提出综合考虑微网运行经济性及风险性的讨价还价博弈模型;应用MATLAB调用IPOPT优化软件实现模型求解,算例验证表明,文章建立的模型提高了风光出力的消纳率,调动了储能机组的积极性,兼顾微网运行的经济性和风险度;描述风光转移概率的特征,分析风光不确定性对微网优化的影响。     

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。     

考虑风光储互补与工作负载分配的数据中心优化调度

随着 “双碳”目标的推进,数据中心新能源微电网不断发展,为减少数据中心综合运行成本与碳排放,提出了一种考虑风光储互补与工作负载分配的数据中心多目标优化调度模式。利用风光储互补在一定程度上解决新能源出力的间歇性;利用负载分配策略,使数据中心的用能需求尽可能与新能源出力曲线相匹配,提高新能源的利用率,减少碳排放。最后通过算例分析该模式下的优化调度结果,并比较不同运行模式下,数据中心的综合运行成本、碳排放量和新能源利用率。结果表明,该模式可明显降低运行成本与碳排放并提高新能源利用率。     

基于NSGA-Ⅱ的ICS算法微网多目标优化调度

针对各分布式电源并入配电网后在环保、经济等方面带来的问题,以综合运行成本和环境成本为优化目标建立了含风光互补发电的微网优化调度模型。针对模型的求解,提出一种融合了快速非支配排序遗传算法和自适应布谷鸟算法的基于NSGA-Ⅱ的ICS算法,通过测试函数验证了算法的可行性。通过与不含风电和光电的优化调度方式的对比,表明了在微网的调度过程中考虑风光等可再生能源的正面影响,有利于降低系统运行的总成本。仿真结果验证了模型的有效性和算法的先进性。     

考虑源荷不确定性的CCHP型微网多目标优化调度

为提高冷热电联供(Combined Cooling Heating and Power,CCHP)型微网的综合运行效益,建立了以运行费用最小和二氧化碳排放量最小为目标的优化模型.针对源荷的不确定性,提出了基于误差场景整体生成与缩减的典型场景获得方法,并引入伪F-统计(Pseudo F-statistics,PFS)指标...     

“风光水”互补发电系统的调度策略

已有的可再生能源发电调度策略的研究成果大多针对单一风能或太阳能以及“风光”、“风水”互补发电系统,较少涉及到综合了“风光水”3种能源的互补发电系统。为此,提出了“风光水”互补发电系统的调度策略,在综合考虑了投资、系统运营成本、环境治理等因素,以及孤网、并网这2种运行方式的前提下,建立了最低成本的优化模型。在此基础上,提出了“风光水”互补发电系统的调度策略,实现了“风光水”这3种新能源输出功率的最佳配置,相关仿真结果验证了上述调度策略的可行性。研究表明,最优运行和调度策略可以评估系统在不同运行方式下的经济性能,提高互补系统的可靠性和灵活性。     

风光互补发电系统特性研究

对风能发电和太阳能发电的输出功率进行了详细分析,从风光输出功率特性和电量的角度,研究风光联合发电系统在时间上的互补特性,通过对不同配比方式下实际风光数据的统计分析计算,验证了风光联合发电系可提高系统供电的连续性和稳定性,同时也对未来选择较为合适的风光配比方式提供参考依据。     

中国多微网系统发展分析

随着微网大规模接入电网,一定区域内多个邻近微网互联形成多微网系统。在微网向智能电网发展的过程中,多微网系统成为继单微网之后的新型电网研究热点。选取广东省绿色能源技术重点实验室(CET Lab)多微网系统为研究平台,详细分析了当前主流多微网系统基本结构组成。按其典型应用场景,主要介绍偏远地区型、家庭小区型、办公楼宇型、工业园区型和实验研究型这五种多微网系统类型,并选取相对应类型的国内实际多微网系统进行场景应用分析。最后,结合目前多微网系统研究较为关注的规划设计、模式切换、优化运行和控制装置四个方面,对多微网系统的关键技术进行探讨与展望。     

风光互补发电系统控制技术综述

风光互补发电利用了2种当前应用较广泛的可再生能源,是一种经济可行的发电方式。完善的风光互补发电系统需要对各个部分进行合理、有效的控制,方能使系统运行在安全、稳定的状态,并提高效率、延长寿命。良好的风光互补发电系统不但可以解决远离电网地区独立供电的问题,而且将成为微电网研究所关注的重要内容。对现有的独立风光互补发电系统控制技术进行了归纳和分类,分析各种控制技术的工作原理、特点、实现方法及适用场合,为进一步应用提供参考。     

价格引导下多微网系统协调自治优化运行策略

根据"分散自治,集中协调"的思想,提出一种多微网系统分层协调优化策略。该策略中,上层引入中间代理作为协调者,根据各微网上传的余/缺量信息制定多微网系统内的能量交易价格并向各微网反馈。各微网作为下层自治单元,接收内部交易价格以运行成本最小为目标优化自身微源出力以及与外部电网的交换功率。各微网与中间代理进行多次量价互动寻找多微网系统协调运行的均衡状态。考虑上层定价模型为非优化问题将可能出现无最优均衡解的情况,首先求取该协调优化的相对最优均衡解集,然后按照一定的评价准则来选择解。将所提的协调优化模型在含3个微网的多微网系统中进行仿真分析,结果表明了所提模型的合理性及有效性。     

大型并网型风光互补发电系统的协调控制

针对大型并网型风光互补发电系统中,系统最大输出功率大于给定功率时,风力发电子系统和光伏发电子系统功率如何协调的问题,提出了一种功率协调控制方法。在该方法中,采用分级递阶控制结构,上级决策单元为功率协调控制器,下级决策单元为两个子系统。根据系统并网效益和输出功率平滑性构建目标函数,采用带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)对风力发电子系统和光伏发电子系统的输出功率进行多目标优化,协调控制子系统的发电功率。仿真结果验证了该功率协调控制方法的有效性。     

融合风光出力场景生成的多能互补微网系统优化配置

多能互补系统结构及设备耦合关系复杂,为提高含高渗透率新能源的多能系统的能源利用效率和运营效益,对考虑风光出力不确定性和相关性的多能互补微网系统优化配置问题进行了研究。在规划阶段充分考虑新能源随机性与相关性,提出了基于核密度估计和Copula理论的风光出力场景生成方法,得到典型日风光出力序列;基于能量枢纽,建立结构完善的含风光多能互补系统的多能流平衡方程,进而以年化总成本最低和一次能源节约率最高为目标建立配置与运行相结合的多能互补系统的双层优化配置模型,并采用智能优化算法对模型进行求解。算例验证和灵敏度分析表明,所述方法能够在考虑风光出力不确定性的基础上得到结构完善的多能互补微网系统优化配置方案,有效降低了多能系统总成本并提高了一次能源节约率。     

基于多能互补的综合能源微网优化调度方法研究

针对综合能源系统优化运行方法进行研究,首先,构建了包含多种能源和装置的综合能源微网系统;其次,以系统的运行成本为目标函数,以多种能源和装置的数学关系为约束条件,建立了系统的优化运行模型,并介绍了用于求解运行模型的遗传算法;最后,对提出的优化模型进行了仿真分析,验证了模型的可行性.     

基于风光互补的微网系统建模与仿真

在传统风光互补发电系统的基础上,建立了基于直流母线的单相微网系统模型,利用Matlab分别搭建了风力发电机、光伏阵列和蓄电池的模型,系统主电路采用Z拓扑结构延长了孤岛运行时间.微网控制策略根据运行模式分为两种:孤岛运行时,系统采用主从控制模式,其中蓄电池作为主控单元,提供电压参考;并网时尽可能地将新能源并入电网,分别进行最大功率点跟踪控制.利用该模型及控制策略对微网两种模式切换时的过渡状态以及功率流向进行了仿真研究,结果验证了该模型的可行性和有效性,为建立微网实验平台和示范工程奠定了基础.     

基于风光互补的微网系统建模与仿真

在传统风光互补发电系统的基础上,建立了基于直流母线的单相微网系统模型,利用Matlab分别搭建了风力发电机、光伏阵列和蓄电池的模型,系统主电路采用Z拓扑结构延长了孤岛运行时间。微网控制策略根据运行模式分为两种：孤岛运行时,系统采用主从控制模式,其中蓄电池作为主控单元,提供电压参考;并网时尽可能地将新能源并入电网,分别进行最大功率点跟踪控制。利用该模型及控制策略对微网两种模式切换时的过渡状态以及功率流向进行了仿真研究,结果验证了该模型的可行性和有效性,为建立微网实验平台和示范工程奠定了基础。     

基于风光互补的直流电网规划模型研究

社会工业化发展造成了能源短缺问题,目前,新能源的开发及利用已经成为能源战略的重要组成和发展方向。提出基于风光互补的直流电网规划模型,明确风光互补的直流电网规划指标,建立基于风光互补的直流电网规划模型;根据直流电网的二次规划,寻优风光发电收益指标,并给出电芯过热问题的实际解决方案。通过实验证明,与传统方法相比,基于风光互补的直流电网规划更合理。     

考虑电能交互的冷热电多微网系统日前优化经济调度

多个冷热电联供型微网接入同一区域配电网,形成以配电网为核心的冷热电联供型多微网系统。当冷热电联供型多微网间通过联络线进行电能交互时,给传统的多微网系统优化调度问题带来了挑战。在分析典型冷热电联供型微网供能结构的基础上,研究供用储设备间的冷热电能流动关系和设备的数学模型,建立考虑微网间电能交互的冷热电联供型多微网系统优化经济调度模型。通过天津中新生态城算例,分析各个冷热电联供型微网中设备出力和冷热电负荷平衡情况,与多微网间不存在电能交互时的优化调度进行经济成本、CO₂排放量和各微网与电网交易电功率值的比较,与传统冷热电联供系统“以热定电”和“以电定热”运行方式下多微网系统的总运行成本进行对比,验证所提模型的经济性、环保性和有效性,并对微网间交易电价的制定做进一步研究。     

考虑储能电站服务的冷热电多微网系统优化经济调度

提出一种考虑储能电站服务的冷热电多微网系统日前优化调度方法。首先提出在多微网系统建立公共储能电站,并给出用户侧储能电站服务模式;然后将储能电站服务应用到冷热电联供型多微网系统优化调度,通过协调微网与储能电站间的交互功率,实现微网内冷热电负荷功率平衡和运行经济成本最优;最后以典型场景为例,对冷热电联供型多微网系统在3种运行方式下进行经济优化调度分析。结果表明,所提冷热电多微网系统优化调度方法可以充分发挥公用储能电站的充放电灵活性,实现微网多余电能的时域转移和可再生能源发电的100%消纳,并降低多微网系统的运行成本。     

基于风光数据驱动不确定集合的配电网与多微网鲁棒经济调度

随着风电和光伏等可再生能源通过多微网(multiple microgrids,MMGs)的形式接入配电网(distribution network,DN),其不确定性会给配电网与多微网系统联合运行的可靠性、经济性带来挑战.对此,文章提出了一种考虑风光相关性的配电网与多微网数据驱动鲁棒调度方法.首先采用分布式调度方法建立...