电力用户参与需求侧响应的可行性方案研究

本文笔者主要分析了几种分时电价、实时电价和尖峰电价等基于价格的用户需求侧响应方式,以及几种直接负荷控制和中断负荷控制等基于激励机制的用户需求侧响应方式,经过研究,笔者总结出了一套可行的需求侧响应的方案.     

计及P2G-CCS和柔性负荷的综合能源系统低碳经济调度

为了降低系统的碳排放量和挖掘用户侧负荷参与系统调度的响应能力,文中提出一种含P2G-CCS和柔性负荷的综合能源系统日前低碳经济调度模型。首先,引入P2G-CCS-燃气供热系统协作的运行框架,P2G设备利用捕集到的CO₂作为原料,生成的天然气输送到燃气供热系统;其次,考虑用户侧负荷的可平移、可转移、可削减负荷特性,通过分时电价和分时气价引导柔性负荷参与调度;最后,建立以总运行成本为最小的综合能源系统日前优化调度模型,仿真算例使用CPLEX进行求解。通过3种场景对比分析得出,P2G-CCS和柔性负荷的运行策略能有效降低系统的碳排放,提升系统运行的经济性,实现了综合能源系统低碳经济运行。     

基于分时电价和用户侧储能的配电网调度优化策略

针对分布式电源接入及负荷波动引起配电网线路损耗增加的问题,文中提出将分时电价机制协同用户侧储能参与配电网的优化运行模型。基于分时电价建立用户负荷响应模型,构建以用户日用电成本、配电网网损最小为目标函数的配电网运行优化模型。采用评价函数法将多目标转化成单目标,并在传统遗传算法中引入模拟退火Metropolis准则对用户侧储能充放电策略寻优。仿真结果证明了文中所提策略能有效降低配电网网损及用户用电成本,所提算法寻优速度较快,收敛性能较好。     

考虑不同场景的微电网短期经济调度分析

因风光出力存在较大的波动性,大规模的风、光并网会影响微电网的经济调度运行。为研究在短时间尺度下风光并网对微电网的经济调度影响,以模糊神经网络算法对风光出力进行预测,并结合三种不同场景建立以融合日前1小时尺度优化与日内15分钟尺度滚动修正及1分钟尺度实时调度的短期优化调度模型。以微电网综合效益最大化为目标,精细化对短期时间尺度下的微电网经济调度策略。结果表明,微电网能在不同场景的短期尺度下提高各电源的精细化调度水平,实现最大化经济效益。     

基于需求侧响应的广义储能容量配置方法研究

微电网作为新能源消纳的有效形式,对风光资源的消纳产生了重要的促进作用。但是,由于风光发电的不确定性以及波动性,导致微电网内部弃风弃光以及失负荷问题严重。广义储能结合需求侧资源及传统储能的双重优势,为解决上述问题提供了新思路。因此,本文提出一种考虑需求侧响应的广义储能配置方法。本文介绍了广义储能的模型,建立了广义储能配置的双层模型。模型上层以惩罚成本最小为目标,发挥需求侧资源的优势,降低微电网弃风、弃光及失负荷功率;在上层的基础上,下层以微电网净现值最大为目标,得到广义储能的配置方案。通过对3种不同策略的比较,证明了需求侧参与响应时,可实现用户与电网的双赢。     

考虑风电消纳的峰谷分时电价模型研究

在充分发挥电力可靠性管理在电力供应保障工作中的基础性作用目标大背景下，考虑我国部分区域风电消纳不足和调峰能力有限所导致的电力结构不稳定，构建发电侧与需求侧联动的峰谷分时电价模型，探索出一种电网向发电企业收取“过网费”、需求侧与发电侧直接交易的新模式。该模型根据电力需求价格弹性矩阵计算实施峰谷分时电价后的电力负荷，构建发电侧与需求侧约束条件，以火电机组平均发电成本为目标函数，综合考虑风电消纳影响，采用粒子群算法进行模型求解，并通过输配电价连接上网电价和用户电价，输电损耗电量连接发电量与用电量，达到发电侧与需求侧的联动。算例分析表明，所建立的模型能更好地消纳风电，同时也提高了火电机组发电功率的稳定性和经济性。     

基于需求响应的风电-抽水蓄能系统调度模型

针对大规模风电并网影响电网稳定运行的问题,基于日前用户侧电力负荷预测和实时电价预测,文中提出了一种电网吸纳风能的新模型。以最小化风电—抽水蓄能联合系统发电成本为目标,在目标求解过程中确定最佳自弹性系数和互弹性系数,运用基于实时电价的需求价格来弹性引导电力用户以实现负荷转移。考虑到用户侧电价弹性限制的约束,该方法采用遗传优化算法编程求解。仿真结果表明,需求侧资源主动参与优化调度可降低负荷峰谷差,利于系统稳定运行,并且可以减少发电成本,提高联合系统经济性。     

含脉冲负载独立微电网的柴-储协调控制策略

为研究含脉冲负载独立微电网的柴-储协调控制应用关键技术,首先通过仿真分析了不同控制策略的逆变器与柴油发电机组并联带混合负载的不同效果,根据不同控制策略下双源并联带不同类型负载的特点,结合含脉冲负载独立微电网的负荷特点,采用V/f控制、下垂控制、虚拟柴油发电机组控制的组合作为逆变器的控制策略。针对减少柴油消耗、增加可再生能源利用、优化系统运行状态的目标,研究了能量管理方案。最后以含脉冲负载独立微电网的多种电源配置为例,进行了效益分析。     

浅析智能电能表的规范设计与应用功能的影响

本文对智能电能表的设计规范及应用特点进行了详细的阐述,阐述了一种对普通电能表进行的扩展,从而实现负荷控制、分时电价、支持优化线损模型的智能化电能表,并提供出规范设计要求及操作应用特点。     

光储直流微电网的控制策略分析及应用

本文详细分析了光储直流微电网的控制策略,由于新能源发电系统发展较晚,其工作仍然存在一定局限性。利用新能源发出的电能往往具有间歇性、波动较大等特点。当负载变化时,系统响应也较慢。针对这些问题,本文对光储直流微电网的控制策略进行研究,并且进行了仿真分析,对未来建设含分布式发电的直流配电网系统建设与大规模推广具有重要意义。     

基于微网并网的智能电网用户用电福利研究

考虑需求侧响应的微网并网运行机制能够引导用户合理用电,对研究智能电网用户用电福利具有重要意义。综合光伏、风能发电的不稳定性,提出微网并网运行机制下需求侧响应策略,以微网运行成本最小和需求侧用电效用最大为目标,建立了考虑需求侧响应的微网并网运行福利模型。仿真结果表明所建立的模型可达到用户最大用电福利,且有利于削峰填谷,降低供电压力,提升用户参与建设微网的积极性。     

含多种分布式电源的微电网控制系统研究

针对微网的并网与离网运行方式以及两种运行方式之间的转换,提出一种含多种新能源分布式电源的微网控制策略,建立控制系统。采用直流与交流微电网混合方式对交流负荷供电,在交流侧,采用独立的公共DC/AC变换,连接到一条微网母线上。针对微网的并网运行模式,建立P/Q控制模型,离网运行模式采用V/f控制方法。采用风力发电、光伏发电、蓄电池储能3种微源作为组网单元,对3种微源进行并/离网切换及负荷切断/闭合运行控制,建立微电网系统仿真,初步验证系统可行性。     

基于PSO的逆变器接口电源输出控制器的优化方法

随着我国电力需求的持续增加,微电网不断地接入电力系统。微电网将分布式电源、负荷、储能装置、能量变换设施和控制装置集成一个整体进行综合控制。由于其规模的不断扩大,其运行难度也在不断增加,难以满足用户越来越高的安全性和可靠性要求。提出了一种基于PSO算法的逆变器接口分布式电源控制方法,通过优化逆变器输出控制器参数,能够有效抑制存在于微电网中的电压、频率、操作模式转换等干扰。仿真实验验证了该智能控制方法的正确性与有效性。     

Cold Thermal Storage and Peak Load Reduction for Office Buildings in Saudi Arabia

This paper involves the investigations of the chilled water and ice cold thermal storage technologies along with the associated operating strategies for the air conditioning (AC) systems of the typical office buildings in Saudi Arabia, so as to reduce the electricity energy consumption during the peak load periods. In Saudi Arabia, the extensive use of AC for indoor cooling in offices composes a large proportion of the annual peak electricity demand. The very high temperatures over long summer periods, extending from May to October, and the low cost of energy are the key factors in the wide and extensive use of air conditioners in the kingdom. This intense cooling load adds up to the requirement increase in the capacity of power plants, which makes them under utilized during the off-peak periods. Thermal energy storage techniques are one of the effective demand-side energy management methods. Systems with cold storage shifts all or part of the electricity requirement from peak hours to off-peak hours to reduce demand charges and/or take advantage of off-peak rates. The investigations reveal that the cold thermal energy storage techniques are effective from both technical and economic perspectives in the reduction of energy consumption in the buildings during peak periods.     

考虑概率区间的微电网短期负荷多目标预测方法

微电网负荷随机性强、波动大,负荷单点预测已经难以满足微电网稳定运行需要.提出一种考虑概率区间的微电网短期负荷多目标预测方法,以循环神经网络为预测模型,以逼近理想解排序策略、网格筛选策略对基本多目标人工蜂群算法进行改进,优化循环神经网络的权值和阈值,避免单目标区间预测中惩罚系数难以选择的问题,对历史负荷数据进行记忆并修正预测结果,有效提高微电网短期负荷区间预测准确性与可靠性.仿真结果表明,本文所构建的考虑概率区间的微电网短期负荷多目标预测方法,预测性能优越、结果准确,可为微电网安全经济调度提供决策依据.     

电子电力变压器在光伏发电系统中的运用分析

随着社会经济的不断发展,人们对于电力能源的需求量逐年上涨,传统的化石能源,由于其储量有限,且应用过程中会对环境产生较严重的影响,故应用和开发新能源势在必行.光伏发电是一种用可再生性的清洁能源,通过电子电力变压器接入微电网中,使其具备了一定的事故运行能力,并增强了系统的稳定性和安全性.文章对电子电力变压器在光伏发电系统中的运用进行了分析.     

Performance of MIMO-UWB for LOS and N-LOS Propagation

Mobile cloud computing (MCC) enables ubiquitous access to a diverse range of Internet multimedia services in a pay-as-you-go economic model. In an MCC environment with highly mobile users, the migration of service requests from one cloud server to another due to user movement may frequently occur. We note that when the load offered to the cloud server is increased beyond the capacity limit, particularly when migrated traffic due to user movement suddenly appears, the probability to disrupt existing services gets higher, consequently resulting in the degradation of user quality of experience (QoE). To keep the service disruption probability at an acceptable level so as to maintain a high user-perceived QoE for different classes of multimedia services, this paper proposes a QoE-aware service continuity strategy for the cloud server in an MCC environment. The strategy is based on the buffer-occupancy threshold policy that differentiates newly arriving service requests coming from the mobile users and offers effective protection for migrated service requests against traffic fluctuation in newly arriving service requests. With the proposed strategy, the cloud server can dynamically change the buffer thresholds for different classes of service requests based on the offered traffic load and the user mobility to improve resource utilization, and, most importantly, to keep the service disruption probability at an acceptable level. Besides, by taking the effect of migrated traffic into account, we develop an analytical model to study the performance of the cloud server using the proposed strategy. With the analytical model, we propose an iterative method to determine the optimal buffer thresholds that maximize resource utilization while keeping an acceptable user QoE for different classes of services.

     

Modular Deformable Steam Electricity Cogeneration System with Photothermal,Water, and Electrochemical Tunable Multilayers

Capturing solar energy for thermal conversion in a highly efficient manner for steam‐electricity cogeneration is particularly opportune in the context of optimal solar energy utilization for concurrent water‐energy harvesting. Herein, an integrative photothermal evaporator/thermogalvanic cell with the desired optical, heat, water, and electrochemical management for synergistic steam‐electricity production is reported. Versatile layer by‐layer assembly is employed to integrate a hydrogel/metal‐oxide/polymer into a multilayer film with individually addressable thickness, composition, and structure. As such, the ultimate integrative multilayer film cell demonstrates a unified high surface area and conductive electrodes, broadband absorption, rapid water suction‐ion exchange, and thermal insulation properties. Thus, the designed cell immensely suppresses heat losses, achieving a high solar thermal conversion efficiency of 91.4% and maximum power outputs of ≈1.6 mW m^?2. Additionally, the self‐floating, deformable, modular integral device presents appealing attributes such as salt‐rejection for viable seawater desalination, high mechanical stability, and resilience to demanding operating conditions, and configurable on‐demand/point‐of‐use tandem structure to maximize clean water and power generation value per area. This integrated strategy may provide prospective opportunities to reduce dependence on fossil fuels and freshwater inputs and solutions for renewable and decentralized clean water and electricity.