能源互联网多能量枢纽合作议价模型

能源互联网的能量枢纽（energy-hub, EH）是实现区域内多能协调供应、区域间能源互补优化运行的有效途径。为实现区域内多能量枢纽的协调经济运行,保障不同能量枢纽之间的信息流和能量流互联互通,基于传统能量枢纽模型,构建多能量枢纽模型。同时考虑能量枢纽间能量交易的成本问题,提出多能量枢纽运营商间的合作议价模型。仿真分析表明：该模型能有效降低各运营商的运行成本,达到各能量枢纽之间能量流协调流动、资源利用率最大化的目的,减少了能源的浪费。     

能源互联网多能量枢纽合作议价模型

能源互联网的能量枢纽（energy-hub, EH）是实现区域内多能协调供应、区域间能源互补优化运行的有效途径。为实现区域内多能量枢纽的协调经济运行,保障不同能量枢纽之间的信息流和能量流互联互通,基于传统能量枢纽模型,构建多能量枢纽模型。同时考虑能量枢纽间能量交易的成本问题,提出多能量枢纽运营商间的合作议价模型。仿真分析表明：该模型能有效降低各运营商的运行成本,达到各能量枢纽之间能量流协调流动、资源利用率最大化的目的,减少了能源的浪费。     

考虑灵活性供需平衡的输电网扩展规划

随着可再生能源的大规模并网,其时空分布特性和不确定性将改变电力系统原有的运行方式,传统电网规划已无法适应当前多重不确定性影响下的电力系统需求。灵活性指标能够量化电力系统应对不同时间尺度下不确定性的能力,以消除或减小其带来的负面影响,对电力系统安全稳定运行具有重要意义。从灵活性出发,兼顾灵活性供需平衡,考虑网—源协调,建立电力系统灵活性评估指标,综合评价电力系统对不确定因素的耐受能力。基于灵活性评估指标,提出了一种考虑灵活性供需平衡的输电网双层规划模型。采用改进混沌交叉变异遗传算法求解最优规划方案。通过对Garver-18节点系统的仿真,分析证明了所提指标与规划模型的有效性和可行性。     

考虑灵活性需求演化规律的灵活性资源动态规划方法

随着可再生能源装机规模快速增长,灵活性需求规律随之转变,同时电化学储能等灵活性资源技术、经济性也随之改善。如何在规划中兼顾灵活性需求演化规律与储能技术发展对提升系统灵活性与经济性至关重要。为此,文章开展了考虑灵活性需求演化规律的灵活性资源动态规划方法相关研究。首先,分析了可再生能源渗透率增长与灵活性供需间演化关系,揭示了多阶段灵活性资源规划的原理及影响因素;然后,考虑灵活性需求演化规律与储能技术经济性持续改善,构建了多阶段灵活性资源优化配置模型,并给出了模型的求解思路;最后在算例中兼顾未来储能技术经济性持续改善与火电机组逐步退出的双重成本,验证了多阶段灵活性资源优化配置方法的可行性和有效性,为未来风电的协调发展提供了指导性的建议。     

考虑电网约束的多类型分布式资源集群能量交易与利益分配方法

近年来,智能电网中渗透了越来越多的分布式灵活性资源,例如电动汽车和可再生能源,促进了电网从被动配电网向主动配电网的快速转化。然而,这一过程同时给系统的运行和优化带来了巨大的挑战。本文研究了考虑多类型分布式资源集群能量管理框架。该框架旨在使分布式资源集群的总成本最小化的同时优化集群间能量交易过程中所产生的电力损失。为了确保配电网的可靠和安全运行,引入了相关电网约束。因此在所提出的框架在能量交易过程中采用纳什议价理论进行收益分配,可以获得互惠公平的解决方案,鼓励消费者参与能量交易。最后,通过改进的33节点配电网中的多个算例,说明了该能源管理框架提高了能量交易的灵活性、经济性和安全性,具有一定的有效性和优越性。     

考虑关联规则的分布式风光储多能互补模式及算法研究

针对分散式小容量光伏如何有效消纳问题,文中研究了分布式“光伏+”的应用模式方面存在的问题。基于泛在电力物联网,研究了“光伏+风电+储能”的多源互补结构;建立了“光伏+风电+储能”分析模型,研究了各类分布式能源的多场景描述,及多源场景的匹配关联规则算法。基于风光储的互补模式,引导不同地点各类分布式风光能源的主动参与,与储能、负荷之间互动,实现分布式能源运行的有序化,可大大减少弃风弃光。算例结果表明风光储的互补模式可有效消纳分布式光伏,减少弃光弃风量,从而促进绿色新能源发展。     

考虑可再生能源电源功率不确定性的电源灵活性评价

灵活性是衡量电力系统应对不确定性能力的重要指标。针对可再生能源发电所带来的功率不确定性,以灵活性特点分析为基础,提出衡量系统电源灵活性的数学模型及灵活性综合评价体系：电源灵活性模型考虑了可再生能源出力的最大突变量,并将约束条件细分为传统约束和灵活性资源约束2个方面;灵活性综合评价体系中,依据控制手段和研究对象不同,建立灵活性评价表,反映电力系统运行时的灵活性状态、变化及趋势,固有灵活性指标可比较不同运行状态和不同电力系统之间的灵活性。算例分析验证了该评价体系的有效性。     

考虑电动汽车充放电的输配协同能量-灵活性市场出清机制

为应对输电网对灵活性资源的迫切需求,挖掘配电网分布式资源的灵活性支撑潜力,首先,构建市场环境下电动汽车的车-网互动响应模型,分析不同充放电方式下电动汽车的需求响应能力,为电动汽车参与市场环境下电网调度控制提供模型基础;然后,计及配电网运营商对需求侧灵活性资源的聚合作用,以购买电力和灵活性资源总成本最低为目标,构建考虑电动汽车充放电方式的输配协同能量-灵活性市场出清模型,通过协调控制输配电网中各类灵活性资源来满足输电网的灵活性需求;最后,通过修改的IEEE 33节点输电网与2个IEEE 33节点配电网耦合的测试系统对所提输配协同能量-灵活性市场出清方法的有效性进行分析与验证。结果表明,所提方法可提升电力系统的运行经济性和灵活性。     

考虑电力系统灵活性的网-储联合规划

高比例可再生能源接入电网使得规划问题更加复杂。提出考虑电力系统灵活性的网-储联合规划方法。分析风电和光伏出力的相关性,采用蒙特卡罗方法生成大量可再生能源发电和负荷场景。基于k-means聚类算法对生成的场景进行缩减,并利用改进的遗传算法确定最优聚类数。通过斯皮尔曼系数筛选典型场景,构建考虑生成概率的典型场景集合。建立以提升灵活性、降低投资成本为目标的双层网-储联合规划模型,并采用灰狼算法迭代求解。算例分析结果表明所提网-储联合规划方案能够有效地提升电力系统灵活性,促进可再生能源消纳。     

基于多能互补的综合能源系统规划案例分析

综合能源系统通过天然气冷热电三联供、分布式可再生能源和智能微电网等方式,促进可再生能源消纳,提高能源系统综合效率。结合江苏盐城某园区综合能源系统规划实例,对能源需求预测分析、能源站规划设计、多能互补协同效益等进行了探讨,可为相关区域综合能源系统规划项目提供参考。     

高比例可再生能源系统惯量约束对灵活性分析的影响研究

在风电、光伏等间歇式可再生能源大量接入系统的背景下,系统惯量降低造成的系统频率稳定问题越来越突出,在灵活性资源配置中有必要考虑系统惯量的影响.从系统灵活性分析的角度出发,首先介绍了高比例可再生能源接入后净负荷的特点以及基于系统发电机惯量和容量的系统惯量计算方法.然后,在此基础之上,基于系统最大频率变化率限制和最大功率变...     

考虑碳排放成本的多能互补微能源网储能装置优化运行

随着综合能源管理技术的成熟,建立含大比例可再生能源和储能装置的多能互补微能源网成为发展趋势.近年来,我国在进行能源结构调整,碳排放控制力度逐步提升.因此在考虑碳排放成本的基础上,以微能源网日运行成本最低为目标建立经济运行模型,对储能的充放电策略进行调整,并采用商业软件CPLEX进行求解.以某一实际微能源网为例验证所提模...     

考虑灵活性的孤岛微电网群分层能量管理策略

彼此临近的孤岛微电网形成孤岛微电网群,可通过能量互济实现不同源荷特性的微电网之间的资源优化分配,进而提升区域电网运行的经济性、可靠性和可再生能源利用率。针对孤岛微电网群的能量管理问题,基于多代理系统,建立了孤岛微电网群分层能量管理架构。建立了灵活性指标评估可再生能源出力不确定性对系统运行的影响,在此基础上,构建了微电网层多目标优化能量管理策略和集群层能量分配策略。采用宽容分层序列法对线性化后的模型进行求解。最后以四个微电网组成的孤岛微电网群为例,验证了所提能量管理策略的有效性。     

促进可再生能源消纳的多能互补时序运行模拟技术

针对风、光、水多种可再生能源多能互补效益的准确评估问题，基于多风电场与太阳能光伏电站的中长期随机出力时序模拟，考虑库容影响的水电短期优化方法，以中长期水电优化结果为边界，提出水/火/风/光多种能源协调互补的电力系统时序运行模拟模型，并以可再生能源装机比例较高且消纳问题严重的中国西部电网为实证案例进行生产运行模拟计算。研究结果表明：西北、西南地区电源结构、负荷特性差异较大，跨区互补优势明显；建设西北与西南联网通道，可以实现多能互补，有效提高可再生能源外送通道利用效率，提升西部地区可再生能源消纳能力。     

考虑启动热量约束的光热机组优化运行模型

光热发电系统能够有效应对光照资源的随机性与间歇性,为大规模可再生能源开发提供了新途径。针对已有模型未计及机组启动约束,导致运行计划不可行的问题,文中详细分析了光热机组启动中的热量累积过程,建立了考虑启动热量约束的运行模型,更精细地刻画了机组运行特性,并基于上述模型开展了光热机组运行优化研究。以改编的IEEE-RTS79为例进行了算例分析,结果表明所提出的模型正确有效,能避免机组启动方案不可行的问题。同时,通过灵敏度分析进一步说明了光热发电作为一种可再生能源降低系统生产成本、促进风电等其他形式可再生能源电力消纳的效益和影响因素。     

基于系统灵活性的日前高比例可再生能源消纳分析

可再生能源的并网容量逐年扩大,高比例可再生能源接入系统后将对电力系统的运行稳定性带来挑战,故应研究高比例可再生能源并网后的优化调度方法。首先分析了系统的灵活性资源调用成本,其次构建了考虑灵活性资源响应的可再生能源消纳动态优化调度模型,并采用动态最优潮流算法求解,通过考虑源-网-荷-储等多种灵活性资源,研究高比例可再生能源并网后的系统调度运行情况。最后,通过IEEE 39 节点系统对提出的优化调度方法进行了验证和测算。算例结果表明通过电力系统中的灵活性资源响应,可以提高可再生能源的消纳电量,并降低系统的失负荷风险,提高电力系统的安全运行水平。     

考虑灵活性与经济性的可再生能源电力系统源网联合规划

传统经济性规划方法无法反映电力系统灵活性,难以满足高比例可再生能源电力系统的规划需求,为此,提出一种考虑灵活性与经济性的多目标源网联合规划方法。分析源荷两侧的灵活性需求,并从功率平衡与功率传输两方面实现电源灵活性与电网灵活性的定量评估。在此基础上,综合考虑电源、线路2种灵活性资源,建立兼顾灵活性和经济性的电力系统双层联合规划模型：上层是规划方案的多目标优化决策,实现源网灵活性和经济性的协同优化;下层是多场景运行模拟,对规划方案的灵活性与经济性进行定量评价。IEEE RTS-24节点系统与IEEE 118节点系统的算例结果表明,所提规划方法能够有效响应并平复可再生能源电源与负荷的不确定性功率波动,提高系统的灵活性以及对可再生能源的消纳能力。     

考虑灵活性需求时空特性的电网调度计划与评价

高比例可再生能源频繁波动使得电网调度更加复杂,因此需充分发挥电网灵活性资源的调节作用。在考虑灵活性需求时空二维特性以及调度计划灵活性的基础上,提出以爬坡时间裕度作为衡量机组爬坡能力的指标,并采用标准差描述爬坡时间裕度的均匀性;建立同时考虑均匀性和经济性的多目标优化调度模型;对调度方案进行灵活性评价,形成具有卡尺功能的电网灵活性评价图,对于多样化的灵活性需求,可在评价图上快速定位相应的调度方案,并判断是否存在消纳不足问题。IEEE 30节点系统算例仿真结果表明,均匀性对于提高电力系统灵活性具有重要意义,验证了面对不同灵活性需求给出合理调度方案的可行性与有效性。