含氢储能的多源联合发电系统调度研究

风电和光伏发电具有间歇性和随机性,为了降低在多源联合发电系统中的弃风弃光率,采用含氢储能系统和火电机组配合来平滑风电和光电机组出力。文中以系统运行成本最小和弃电惩罚成本最小为目标,以系统功率平衡、火电机组出力和爬坡、热备用、风电和光电出力及储能系统储氢罐容量、电解槽和燃料电池功率等为约束条件构建了多源联合发电系统日前调度模型。通过YALMIP工具箱对模型进行编程,并调用CPLEX对编写的程序进行求解。对含有风电、光电、火电机组以及储能系统的多源联合发电系统进行算例分析,通过对比有无储能系统的弃风弃光量和系统总运行成本,证明了含氢储能系统可以有效降低系统的弃风弃光率,并提高系统的经济性。     

参与辅助调峰的电池储能系统优化配置研究

随着风电渗透率节节攀升，风电出力的强随机性带来的系统调峰问题日益严峻。对于高风电渗透率系统，配置电池储能辅助调峰可以增加风电消纳空间。文中提出一种兼顾经济性和风电消纳效果的储能辅助电网调峰的双层优化配置方法。外层模型是以储能系统净收益和新增风电消纳量为目标的多目标储能配置模型。内层模型在外层配置方案的基础上优化调度策略，综合考虑储能系统运行成本、火电机组运行成本以及弃风惩罚成本，以系统调峰成本最小为目标优化风电消纳量，并将其与储能系统充放电功率传递给外层。最后，通过仿真计算确定了考虑储能经济性和风电消纳效果的储能系统配置方案，并分析其经济性和调峰效果，以及储能系统加入后对火电机组调峰经济性的影响，验证了配置方案的有效性。     

家庭微网储能分组能量管理优化策略

在家庭能量管理系统中,可再生能源的发电功率具有不确定性和间断性,成为影响家庭能量优化调度的因素。储能系统在优化过程中过多充放电次数也会增加储能折旧费用。针对上述问题,文中提出一种储能分组能量管理优化策略。根据可再生能源出力不确定部分和确定部分为储能系统配置充电部分和调度部分。首先建立风力发电系统、光伏发电系统和储能系统模型,然后在此基础上搭建以每日用电费用最小为目标的家庭能量管理优化调度模型。最后以上海市一住宅用电为例,通过改进遗传算法对模型求解。仿真算例分析表明所提策略降低用电费用的同时可以减小可再生能源发电不确定性对能量优化调度的影响,具有一定的有效性和参考价值。     

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。     

基于光热电站储热特性提高系统调峰能力优化研究

目前我国三北地区热电机组受到“以热定电”运行约束，严重限制其调峰能力，尤其冬季供热期弃风现象更为严重。为解决高比例可再生能源电力系统供热期调峰能力不足问题，提出利用光热电站联合供热提升热电机组调峰能力的协调调度方法。在分析了光热电站与热电机组的运行特性基础上，研究了光热电站和热电机组联合调峰的电热特性和调峰能力，并根据负荷时段制定了联合系统的调峰运行策略；其次以机组与光热电站综合成本作为目标函数，建立光热联合系统优化模型；最后用CPLEX求解模型，并验证了文中所提调峰运行策略的有效性。结果表明，通过光热电站和热电机组联合运行，使得热电机组“以热定电”的运行约束大大缓解，提高了调节能力，促进系统接纳更多的风电。     

考虑调峰经济收益的多目标储能调峰优化策略

本文为解决新能源并网给电力系统带来的峰谷差加大问题,在综合考虑分时电价及政策激励下的调峰经济收益的基础上,构建储能系统参与电力系统削峰填谷的多目标优化模型。仔细分析本模型目标函数和约束条件的特点,决定在进行非线性约束方程转化后,采用改进粒子群算法对该模型进行求解,得到优化后的储能系统充放电功率,并比较选取不同权重系数时,调峰效果的变化。通过算例分析,储能系统应用电网调峰时的经济性与调峰效果可以通过选取合适的权重系数实现一种平衡,使系统在满足调峰需求的同时兼顾其经济效益。     

基于大数据的分布式多能源系统最优运行策略研究

一次能源的消耗给生态环境造成了严重的污染,也给分布式多能源系统带来了新的发展机遇。针对这一问题,文中开展了基于大数据的分布式多能源系统最优运行策略研究。通过分析分布式多能源系统的功能结构,在对设备工况特性加以研究的基础上采用大数据样本,以总运行成本最小为目标建立融合天然气、光伏发电、抽水蓄能及热泵机组的分布式多能源系统模型。同时充分考虑了非可再生能源利用、可再生能源消纳与能效转换等因素,提出了一种多场景综合能效评估方法。算例分析结果表明,该方法优先满足了电负荷与冷热负荷,且可再生能源消耗量低至4.52 MW·h,综合能效利用率则高达98.2%。     

含冷热电联供的综合能源系统优化调度

针对综合能源系统的优化调度问题,文中考虑了含光伏发电系统、燃气轮机、电制冷机、电锅炉、溴化锂制冷机等能源转换设备的综合能源系统,构建了以系统运行成本及治理二氧化碳所需费用总和最低为目标函数的优化模型,并综合考虑了多约束条件,将模拟退火法融入到粒子群算法中,对模型进行求解,通过相关算例证明了所提模型能够降低系统总成本.仿...     

某公司1000 MW机组深度调峰的操作实践

近年来,由于新能源发电项目的迅猛发展,加上火力发电项目产能的过剩,以及电力消费市场需求降低,可以预见的是,火电机组尤其是煤电机组在未来几年保持持续低负荷运行或者进行深度调峰。文章从实际出发,主要对2018年句容发电分公司1号机组几次深度调峰操作过程、注意事项进行了详细说明。     

计及风力发电和储能设备的经济调度模型

随着配电网中风力发电并网容量不断增加和储能设备的大量使用,给系统运行优化分析带来更多的困难与挑战,传统的经济调度模型难以满足目前智能电网的发展趋势。基于上述目的,本文建立了考虑风力发电和储能设备的配电网经济调度模型,该模型是一个非线性优化问题,以调度配电网系统的综合成本为目标函数,采用粒子群算法进行模型求解。通过算例分析,表明该模型较好结合了风力发电系统和储能设备,有效地降低了系统的综合成本。     

分布式电源的微电网控制策略

近几年来,分布式新能源及绿色环保可再生能源发电技术虽然取得了重要进步,然而由于大部分绿色环保可再生能源发电装置所产生的电力能源存在不稳定性,例如风力发电机、太阳能光伏电池等,其产生的电力能源对整个电网能够稳定运行具有重要作用,因此将各类能源与电力储能装置以及电力电子装置有机的结合起来,构建成为一个发电设备、储能设备以及控制设备组成的微型电网。在文中提出一种模糊模式算法为控制器设计最优情况模式,从而达到节能,环保的目的。     

基于随机森林回归的火电机组供电煤耗遗传优化模型

火电机组供电煤耗与电厂产能息息相关,为提高火电产能及其收益,有必要对火电机组供电煤耗进行优化,应用随机森林回归算法可从历史数据中挖掘机组供电煤耗与主蒸汽压力、主蒸汽温度等相关参数的回归模型,并以机组供电煤耗最低为目标条件,提出使用遗传算法优化方法搜索实时工况下最优运行参数控制策略。通过对某机组进行测试,结果表明,基于随机森林回归算法的火电机组供电煤耗遗传优化模型可有效减少机组供电煤耗,为发电企业提供优化建议,实现对发电成本的优化控制。     

基于碳交易的含大规模光伏发电系统中抽水蓄能优化调度

为提高系统对光伏发电的的接纳能力,本文提出一种考虑了碳排放交易成本的含大规模光伏电力系统中抽水蓄能优化调度模型,并对其求解方法进行了研究。本文通过对低碳经济进行分析研究,提出了引入基于CDM的碳排放交易机制研究,并基于此对电力系统的经济调度进行分析,提出了一种改进的Ｋ均值聚类算法,对光伏历史发电的出力场景进行聚类分析并获得典型场景及相应概率值,在保证光伏发电出力分布特征的前提下削减场景数量,以系统综合运行成本最低为目标,兼顾系统的运行经济性和低碳性,利用抽水蓄能作为能量型储能参与接入光伏发电后系统的调峰平衡。最后,通过对改进的IEEE RTS-96系统进行仿真计算,算例结果验证了本文所提模型的合理性和有效性。     

考虑碳交易的CSP电站-电极锅炉-热电联产联合供热系统优化策略

由于我国北方弃风光现象严重，为了提高新能源的利用效率，响应我国“碳达峰”和“碳中和”的双碳计划，提出了考虑碳交易的光热电站（CSP）-电极锅炉配合含储热热电机组联合供电、供热的优化策略。电极锅炉是一种高效电转热设备，在促进风电消纳方面具有重要意义，同时CSP电站在平抑风电波动、减少弃风等方面也具有重要作用。因此构建了风电-电极锅炉系统、CSP电站系统、储热系统（TES），通过TES将各子系统与热电机组联系起来构成一个整体，引入碳交易成本对系统进行优化调度建模，并利用YALMIP和CPLEX进行求解。以IEEE 30节点为例进行算例分析，通过仿真验证了该方法的有效性。与传统热电联产模型相比，该方法提高了可再生能源的容纳性，减少了碳排放量。     

基于模型预测-动态规划的微网混合储能能量管理

针对由蓄电池和氢储能装置的混合储能系统,提出一种基于模型预测-动态规划的混合储能系统能量管理策略,协调能源并网对电网造成的冲击、降低系统能量损耗和储能运行成本。建立混合储能系统功率预测模型,构建罚函数将三个评价目标转化为单一目标求解,约束储能系统的容量、功率等指标,并采用动态规划算法优化蓄电池充放电控制。算例结果表明,该控制策略协调了混合储能的功率分配,具有更好的并网平波抑制、降低能耗效果,微网运行具有良好的经济性。     

考虑可平移负荷的综合能源系统动态优化调度策略

综合能源系统因多能互补、协调优化等特性受到了广泛关注,但该系统的热电机组在运行时的调峰能力具有一定局限性。为降低综合能源系统的用能成本,提升系统的用能效率,改善其调峰能力,文中提出了一种考虑可平移负荷的综合能源系统动态优化调度策略。该策略以系统的整体运维成本最小化为目标,结合可平移负荷和相关算例构建仿真模型,并采用自适应混沌粒子群算法进行求解。结果表明在引入可平移负荷时,多能源微网能够较好地达到削峰填谷目的,并降低系统综合运行成本,实现节能减排效果。同时,文中将传统粒子群算法与自适应混沌粒子群算法作比较,证明了自适应混沌粒子群算法在精度与效率上都优于传统的粒子群算法。     

基于AHP-CRITIC法与评分卡模型的RE-CCHP系统综合性能评价

随着“碳达峰,碳中和”工作的推进,我国将大力实施可再生能源替代行动,将可再生能源与传统的冷热电联供系统结合成为未来能源发展的新趋势。但是新能源发电具有的不确定性、波动性,使得系统能源利用率降低且增加了运营成本,同时现有的评价指标和方法尚不完善,文中首先以能耗性、环境性、可靠性、经济性和社会性为目标建立综合评价体系,分别采用层次分析法和CRITIC法计算指标的主客观权重,提出一种通过动态组合赋权法构建评分卡模型的综合评价方法。选取新疆某地区建筑作为研究对象,建立评分卡模型对不同的系统方案进行打分排序,并通过灵敏度计算验证该评价方法的可行性。研究结果将为我国可再生能源冷热电联供系统的建设与评估提供一定价值。     

新能源高渗透系统灵活性供给能力评价方法研究

针对新能源高渗透系统灵活性需求激增的问题,文中提出一种新能源高渗透系统灵活性供给能力评价方法。首先,基于净负荷时序波动特性建立新能源高渗透系统灵活性需求模型,根据灵活性改造火电机组、需求响应和储能的运行特性,构建源荷储侧灵活性资源供给能力模型,精确计算新能源高渗透系统的灵活性需求量;其次,采用节点运行灵活性的思想建立灵活性资源供给能力评价指标;然后,基于协同优化的思想构建新能源高渗透系统灵活性评价指标计算模型,并通过Yalmip调用CPLEX对模型进行求解;最后,基于改进的IEEE 39节点系统进行仿真算例分析。结果表明,所提出的灵活性评价方法通过源、荷、储灵活性资源协调优化,能够在实现系统整体灵活性供给能力优化的同时使系统经济性更优。     

可再生能源的关键技术与发展趋势

本文综述了可再生能源的发展概况.主要介绍了风能、太阳能和海洋能的利用。分析了利用可再生能源组成发电系统的关键技术.包括:电能变换、储能装置、电能质量控制与并网控制,并展望了未来发展趋势。     

碳交易机制下含碳捕集设备虚拟电厂经济调度

为解决碳交易市场开放后火电机组排放成本过高的问题，提出一种考虑碳交易机制由碳捕集机组、风、光、储能多个电源与柔性负荷聚合而成的虚拟电厂经济调度模型。计及碳交易机制，综合考虑源-荷两侧对碳减排的作用，以虚拟电厂净利润最大为目标制定调度计划。首先将碳捕集系统中CO2变化量以碳捕集系统的溶液变化量表示，建立灵活运行碳捕集系统数学模型；其次为充分挖掘柔性负荷削峰填谷以及碳减排的潜力，采用价格需求弹性矩阵对负荷进行优化；最后使用Matlab中YALMIP与CPLEX对构建的经济调度模型进行仿真求解。仿真结果表明，建立的虚拟电厂经济调度模型可实现最优运行，优化后的负荷在降低用户购能成本的同时降低了系统碳排放，验证了碳捕集系统辅助火电机组调节的能力。