基于WGAN风光资源场景模拟和时序生产模拟的新能源电源容量配置

针对多能源电力系统中新能源电源容量配置问题,考虑到风光资源的不确定性,提出一种基于Wasserstein生成对抗网络(WGAN)的风光资源场景模拟和改进时序生产模拟的新能源电源容量配置模型。采用WGAN模拟大量风光资源场景,用K-medoids聚类削减得到若干典型场景,并提出综合评价指标对典型场景进行评估分析;综合考虑多能源电力系统的运行特性,基于改进时序生产模拟的线性规划模型,构建以经济性最优为目标的新能源规划模型。某地区实际电网算例仿真结果验证了所提模型的有效性以及对提高新能源消纳的显著效果,给出了新能源电源容量配置方案。     

促进清洁能源消纳的全网一体化发电计划模型及求解

随着特高压交直流通道和大型能源基地的快速发展,中国电网表现出明显的全网电力电量平衡一体化特征,对现有分省平衡、各级调度弱耦合的现有调度计划业务模式提出了新的挑战。为此,文中提出了一种适用于工程实践的综合考虑发电侧多元能源发电互补特性、特高压线路输电运行特性、用电侧柔性负荷响应特性的全网发—输—用发电计划一体化优化模型。建立的发电侧多元能源互补模型,可降低清洁能源并网功率的波动性,提升清洁能源消纳;建立的用电侧柔性负荷响应模型,可配合发电侧功率调整,增加消纳清洁电能消纳空间;建立的连接能源基地与负荷中心的交直流输电通道功率模型,可全局考虑送受电网发用电特性,降低电网整体运行成本。基于中国某跨区互联电网系统的实际数据,验证了所提模型的有效性。     

含抽蓄电站的多端柔性直流电网风光接入容量配比优化方法

针对含风、光、抽蓄电站的多端柔性直流电网,协调规划其风光接入容量配比,可以充分利用不同类型电源的互补作用,实现大规模新能源的平稳送出和消纳。提出基于时序生产模拟的多端柔性直流电网风光接入容量配比优化方法,以发电清洁性最优为目标,综合考虑柔性直流电网运行限制、新能源弃电率、负荷调峰需求和抽蓄电站运行限制等约束条件,建立适应于多端柔性直流电网的风光接入容量配比优化模型。以新能源全年出力为输入,通过时序生产模拟仿真开展模型优化计算,确定各送端换流站的风光最优接入容量配比。以某四端柔性直流电网为例开展仿真测试,结果显示所提出模型能够充分利用风光的互补作用和抽蓄电站的调节作用得到最优的风光接入容量配比,验证了所提方法的有效性和工程实用性。     

大规模消纳风电的常规水电运行方式

在中国风电迅猛发展和大规模接入电网的背景下,结合风电运行特性和电网安全需求,提出了大规模风电接入电网后水电年度运行方式的制定原则和原理,建立了考虑水电调峰对风电消纳贡献的水电运行调度数学模型。以东北电网桓仁水电厂为例,模拟计算了典型来水方式下的水电运行方式,计算结果表明该方法有利于提高电网的清洁能源消纳比例。     

促进新能源消纳的综合能源系统日前市场出清优化

风光新能源具有显著的清洁特性,可以显著降低能源行业的碳排放,然而中国弃风弃光问题依然很严峻。为了促进风光新能源消纳容量,对全国统一电力市场背景下清洁能源消纳机制展开了深入研究。分析了中国新能源消纳的工程问题,建立了包含热电联产系统、天然气锅炉、风光新能源的综合能源系统的仿真模型,以社会福利最大化为目标,提出了可以促进新能源消纳的综合能源系统日前市场出清模型。出清模型考虑了电力需求侧管理,使得出清模型具有显著的现代电力系统特征。对提出的日前市场出清模型进行仿真验证,验证了所提出清模型对于新能源消纳的积极作用。     

基于改进麻雀算法的风光水储优化配置方法∗

再生能源发电是构建我国清洁能源体系的核心,风光水可再生能源发电系统是新型电力系统的重要特征. 针对风光水分布式可再生能源发电系统的随机性、不确定性等特点,提出了综合考虑风光水不确定性的风光水储优化 配置及调度策略,并利用改进麻雀算法进行求解.针对麻雀算法的早熟和收敛性慢等问题,从改善种群多样性、增强 全局探索能力和边界处理机制等方面对麻雀搜索算法进行改进;并利用改进的麻雀算法结合实际电网风光水互补特性 进行优化配置计算.结果表明,所构建的风光水联合优化调度模型能够较好地提升风光消纳水平,提出的算法具有较 高的求解效率.     

梯级水风光网源协同日内互补调度方法研究

加快构建以新能源为主体的新型电力系统是全球能源发展趋势，也是能源高质量发展的必然选择。选取大渡河瀑深枕水风光清洁能源互补基地作为研究对象，以源荷匹配度最大和清洁能源总发电量最大为目标构建水风光日内优化调度模型，通过分层解耦降低模型复杂度，分别采用基于Sigmoid函数的PSO算法和MSPOA算法进行求解。研究结果表明，梯级水电的调蓄能力能够有效平抑风光出力波动，为电网提供稳定的高质量电力。研究对于促进建设瀑布沟清洁能源基地建设，消纳周边风光资源具有指导价值，有利于我国能源持续健康发展。     

基于物元可拓模型的电力需求响应经济效益评价

以清洁能源集成消纳的不同利用途径为研究对象,以参与清洁能源集成消纳的电力用户、电网企业和发电企业为主体,构建考虑需求响应的多主体经济效益评价指标体系,运用物元可拓模型对经济效益进行评价。研究结果表明：参与多能互补系统消纳的经济效益评价等级为优秀,参与微电网和虚拟电厂消纳的经济效益评价等级为良好,参与风光储消纳的经济效益评价等级为不合格。在考虑评价等级偏向程度基础上,进一步发现参与虚拟电厂发电消纳的经济效益的稍高于参与微电网发电消纳的经济效益。研究结论有助于优化不同清洁能源集成消纳利用途径,为建立基于经济效益评价结果的利用途径提供有效的决策依据。     

清洁能源消纳政策下含水电的现货市场出清模型

鉴于水电运行的复杂特性以及我国清洁能源的优先消纳政策要求,到目前为止尚缺乏一套切实可行的水电参与现货市场交易的技术体系。基于此,探讨了水电参与现货市场的交易模式,并提出清洁能源消纳政策下含水电的现货市场出清模型。首先在目标函数中考虑了弃水惩罚项,随着弃水罚因子的增大,发电成本也逐步变大,弃水电量逐步减小,当弃水罚因子增加到一定程度时,出清结果不再变化,此时为系统的最小弃水量;继而增加了水电的水位、库容等复杂运行约束。最后通过云南电网算例可知:该方法相应降低了来水不足的机组的中标电量,并同时增加了来水过剩的机组的中标电量,通过牺牲部分发电成本避免了弃水现象和缺水现象,更符合实际应用需求。     

基于有效出力曲线的最大风光装机容量评估

在可再生能源占比高的电网中,可再生能源的波动性和间歇性给电网带来较多不确定因素,增加了电网规划的难度。在中长期规划中,为确保电网可以承受并消纳持续增加的可再生能源,需要对电网的最大可再生能源装机容量进行评估。为此,提出一种基于全年同一时刻有效出力的风光消纳能力评估方法,以中长期规划为出发点,从调度层面计算电网最大风光装机容量。利用历史风光出力数据得出具有该地区特征的风光有效出力,并以此建立风光消纳最大化模型。采用某地区电网数据对模型进行验证,结果表明该模型在全年尺度上具有适应性,可准确反映电网消纳风光的能力。     

考虑清洁能源消纳的多边发电权交易新型模式

针对自备电厂调峰潜力未得到充分利用,以及发电权中长期双边交易既限制交易规模又容易产生交易偏差,导致清洁能源消纳困难的问题,基于中长期交易,提出考虑清洁能源消纳的多边发电权日内交易机制。在分析传统发电权交易存在的问题的基础上,制定基于多能源综合绩效的多边发电权日内交易原则,构建考虑清洁能源消纳的多边发电权日内交易模式和组织流程;针对自备燃煤、公用燃煤、水电及新能源机组运行特性,给出综合绩效定义及评价模型;以多能源机组交易后综合绩效最优为目标函数,以能源出力特征、发电计划、安全稳定为约束条件,建立多能源日内发电权交易电量优化模型。新疆地区多能源数据算例分析结果验证了所提交易模式的有效性。     

高风电渗透率下考虑需求侧管理策略的智能微电网调度方法

提出了一种高风电渗透率下考虑需求侧管理策略的智能微电网调度方法。首先,考虑经济、环境成本指标、清洁能源就地消纳量以及可中断负荷和可转移负荷策略,建立了多目标优化调度模型。然后,引入ε约束法生成Pareto前沿解集,利用归一化方法求出最优折衷解。最后,基于24节点配电系统对所提方法进行分析验证。算例结果表明:建立的多目标优化模型能够有效提升清洁能源的消纳率,提高调度方案经济性,同时有效降低发电污染排放。采用的需求侧管理策略能够有效平抑负荷波动,达到削峰填谷的目的。     

基于可逆固体氧化物燃料电池的综合能源站容量优化配置

针对综合能源系统清洁能源消纳问题，提出一种考虑设备效率退化的可逆固体氧化物燃料电池综合能源站容量优化配置方法。基于可逆固体氧化物燃料电池运行特性提出综合能源站架构，并建立能源站设备数学模型和效率退化模型；在充分考虑能源站设备效率退化的情况下，以能源站全生命周期净现值最大为目标建立系统氢储能容量优化配置模型，并利用改进遗传粒子群优化算法和CPLEX工具箱对模型进行求解。算例分析验证了所提方法的有效性和合理性。     

考虑增量用电负荷分配的煤改电/煤改气联合分阶段规划

随着我国供暖改造规模的不断扩大,如何根据各种供暖方式的优势及特点研究最优的清洁化供暖改造方案对于我国能源结构转型,缓解环境危机具有重要意义。提出了一种考虑增量用电负荷分配的"煤改电"、"煤改气"联合分阶段规划方法。首先,基于发电能源结构和清洁能源实际发电量构建了"煤改电"增量用电负荷分配模型,精细化分析"煤改电"产生的新增电量。然后,以"煤改电"、"煤改气"分阶段改造方案为决策变量,以用户供暖支出的经济成本、供暖改造的环境成本和能源成本为优化目标,构建"煤改电"、"煤改气"联合分阶段规划模型。最后,利用向量序优化算法对模型进行求解。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。     

计及用户综合用能行为和政策导向的广域综合能源系统联合规划方法

针对日益加深的能源环境问题,从更大范围的宏观角度来研究综合能源系统规划具有重要意义。提出一种计及用户综合用能行为和政策导向的广域综合能源系统规划方法。首先,建立用户用能决策的效用模型。然后,分别构建综合能源系统中各类市场主体的规划收益模型。同时考虑供能改造的环境效益,建立政府对供需双侧污染排放的评估模型。在此基础上,基于不同主体间的博弈机理分析,构建面向广域综合能源系统的双层动态博弈规划模型。最后,利用迭代搜索法对模型进行求解。仿真结果验证了该方法的正确性和有效性。     

经柔直电网互联的含抽蓄的联合发电系统最大供电量计算

为充分利用风光发电能量,合理调度抽水蓄能电站,针对经柔直电网互联的风光蓄联合发电系统向远方负荷中心供电这一工程实际需求,提出基于日供电量最大的抽水蓄能发电优化调度模型及方法。采用最优潮流法计算受电区(负荷中心)全天的消纳极限。并以此极限为约束,同时考虑抽蓄电站库容与运行工况等限制,建立了抽蓄电站功率优化调度模型。提出的分段法与等效面积法显著提升了优化模型的计算速度。在某地风光蓄发电系统与柔直输电网架结构的基础上,用IEEE30节点系统模拟受端电网,建立仿真算例。比较了几种最大供电量计算方法的结果,验证了所提方法与模型的有效性。     

面向绿色海岛微型综合能源系统的储能系统容量规划方法

发展微型综合能源系统,合理配置储能装置,是实现大幅提高清洁能源比重、提升综合能源利用效率、构建"清洁能源岛"目标的重要手段.为此,在对比分析了不同类型储能技术运行特性的基础上,充分考虑了非补燃式压缩空气储能(NSF-CAES)在综合能源系统中的应用优势,以NSF-CAES技术为代表,研究了面向微型综合能源系统的储能系统...     

基于动态能耗模型与用户心理的电动汽车充电负荷预测

针对城市中家用电动汽车与电动出租车出行能耗变化与充电决策问题,考虑实时交通路网、气温以及用户心理,提出一种基于动态能耗模型与用户心理的电动汽车充电负荷预测模型。首先,根据出行链理论建立家用电动汽车出行的时空转移模型,根据出行订单数据与源点-终点分析法对出租车出行规律进行模拟;其次,根据锂电池充放电实验数据分析不同温度对电池容量的影响,分析电动汽车在行驶过程中产生的耗电量并建立精细化的空调能耗模型和里程能耗模型。在此基础上引入锚定效应分析用户心理对充电决策的影响,建立考虑用户主观意愿的充电决策模型;最后,以成都三环内的实际路网为例,运用蒙特卡洛法对不同场景下的电动汽车充电需求进行时空预测,仿真结果验证了所提模型和方法的有效性。     

高比例清洁能源接入下计及需求响应的配电网重构

提出了高比例清洁能源接入下计及需求响应的配电网重构方法.首先,以考虑网损成本、弃风弃光成本和开关操作惩罚成本的综合成本最小为目标,建立高比例清洁能源接入下计及需求响应的配电网重构模型.然后,针对配电网重构模型的非凸性,引入中间变量并对其进行二阶锥松弛,构建混合整数凸规划模型,使其能够在获得全局最优解的同时提高求解效率....