蓄热电锅炉参与受阻风电消纳的源荷优化控制方法

随着风电接入电网比例的不断提高,冬季供暖期常规电源调峰能力不足造成的风电消纳受阻问题凸显.而在"三北地区"快速发展的大容量蓄热电锅炉负荷具有良好的可时移和连续调节特性,若参与系统调节,可有效提高系统的调峰能力,缓解风电消纳受阻问题.基于此,提出了一种蓄热电锅炉参与受阻风电消纳的源荷优化控制方法.首先基于冬季供暖期系统"...     

地区电网新能源消纳困难时段研究

文章主要研究了某实际电网新能源消纳困难时段。通过负荷特性分析,得出地区电网低谷负荷出现季节和典型日负荷特性,通过风电场、光伏电站出力特性分析,得出风电、光伏季节分布特性及日出力特性。在地区电网新能源消纳的困难时段分析基础之上,对困难时段负荷概率进行统计,得出困难时段的负荷取值,为新能源接纳能力分析提供重要的数据支撑。     

考虑核电参与的多能联合调峰系统低碳经济调度北大核心

随着“低碳经济”的发展,核电、风电等大规模接入电网已是必然趋势,但风光等间歇性能源渗透率的提高以及核电机组满发运行的方式,导致了负荷峰谷差的不断加大。为了满足系统调峰需求和核电安全性要求,建立了多能互补的风-核-火-气-抽水蓄能联合优化调度模型。所建模型在传统经济调度基础上引入碳交易机制,以联合调峰成本最低为目标,计及系统约束和各电源运行约束,对联合调峰系统消纳风电的能力以及核电调峰模式的改变进行了分析。基于核电机组实际运行特点,用0-1变量对核电调峰模型进行表征,并利用GUROBI求解器对该混合整数规划问题进行求解,算例仿真验证了所建模型对于促进风电消纳、缓解系统调峰压力、优化核电机组调峰模式、协调系统经济性与低碳性的作用。     

分布式风力发电对综合负荷特性的影响

分布式风力发电系统的并网运行,改变了所接入配电网的负荷构成和特性.随着风电渗透率的逐渐增加,这种影响将日益明显.以数字仿真实验为基本手段,利用Matlab/Simpowersystem工具平台搭建IEEE-14节点配电网络,分析研究分布式风力发电的不同接入容量和并网位置对配电网综合负荷特性的影响,构建"特征差异度"评价指标以定量评估其影响程度.     

风电-循环流化床-热电联产机组联合优化调度

并网发电机组整体的调峰调频能力影响着电网消纳风电负荷的能力,火电机组在一定时期内仍然是补偿风电的首选。但主流的普通煤粉锅炉机组,其调峰调频能力难以达到要求。对比发现,循环流化床机组调峰能力优良但调频能力差,而热电联产机组调峰能力差但调频能力优良。对此,将同一发电集团的风电场同循环流化床锅炉机组、热电联产机组组成一个联合调度体,并分析了不同调度模式下的整体收益,探究了循环流化床锅炉机组调峰能力对热电设备的替代效用。算例分析表明,在消纳风电量相同的条件下,所提模型经济性要高于热电设备消纳方案。     

计及风电和燃料电池的综合能源系统阻尼特性分析

综合能源系统可协调多种能源,有效提升新能源利用效率,已成为促进能源可持续发展的重要手段,研究多能源接入电力系统影响已成为综合能源系统发展的重要内容。针对计及风电和燃料电池联合并网运行的电力综合能源系统阻尼特性展开研究。首先,构建风电机组和燃料电池的数学模型,导出两者并网后系统小干扰稳定分析模型;之后,采用特征根分析和时域仿真分析法,针对算例系统研究不同运行工况/因素下计及风电和燃料电池的互联系统阻尼特性,包括其不同容量配比、不同接入方式以及联络线传输功率变化等。研究结果可为评估综合能源系统消纳新能源发电的能力及稳定运行提供技术参考。     

提升风能消纳清洁供热项目的经济性优化配置

在中国三北地区,热电联产机组"以热定电"的运行调节模式是供暖季出现严重弃风的重要原因之一.推进电供热、配置蓄热设备是促进风电消纳、降低系统能耗的有效方式.为实现清洁供热项目的经济性最优,提出了一种基于遗传算法和传统机组组合的双层优化模型.首先,在分析热、电能源供需的基础上,给出了区域能源系统的典型结构;然后,将日内净收益作为经济性优化的定量评价指标;通过分析能源系统的短期优化调度方式,得到最终的双层优化模型.在该模型中,外层优化利用遗传算法对不同的配置组合情况进行全局搜索,内层优化则通过求解线性规划给出特定组合条件下清洁供热项目的日内净收益.案例分析表明,清洁供热项目的经济性最优配置与区域能源系统的热、电负荷、风电出力特性和社会经济条件有关;同时,遗传算法可稳定收敛到全局最优点附近,优化计算结果完全满足工程应用的要求.另外,虽然清洁供热改造能够显著降低系统的弃风量,但出于经济性考虑,弃风并不能完全消除.     

基于需求响应的风电消纳机会约束模型研究

规模风电的随机波动性给电网调度带来巨大困难,抑制风电出力的波动,使其较为平稳地接入系统具有现实意义.从需求响应的角度研究了风电消纳的问题.研究对象上,同时考虑价格型和激励型需求响应,计及了负荷的自弹性和互弹性系数,更加全面地反映了需求响应资源的特性;数学模型上,由于风电出力的随机性,采用了机会约束规划模型,使决策结果能...     

提升风电消纳的热电混合储能系统优化控制策略

针对我国"三北"地区供暖期热电联产机组"热电耦合"导致风电场风电出力高的时间段弃风量过高问题,提出了计及热电混合储能系统提升风电消纳电量的优化控制策略.首先建立储热式电锅炉与电池储能配合消纳弃风的混合系统数学模型;其次构建了计及风电出力、储热式电锅炉、电池储能的各种约束以及储热式电锅炉、电池储能的单位风电转化效益的含储...     

低碳背景下风电与输电网综合协调投资规划模型研究

我国风电基地和负荷中心呈逆向分布,需要通过跨区输送实现异地消纳促进风电可持续发展,目前风电和输电网规划不协调的问题极为突出,提出了风电与输电网综合协调投资规划模型。首先提出了以用户费用、风电及输电网投资总成本最小为目标函数的风电与输电网投资混合整数线性规划模型(Mixed-Integer Linear Programming,MILP),以确定最优的风电投资规模以及配套输电网建设,通过改进分支定界方法对模型进行求解,通过算例分析验证所构建模型的科学性和合理性。     

需求侧能量枢纽和储能协同提升风电消纳和平抑负荷峰谷模型

针对含风电和能量枢纽主动配电网负荷峰谷波动加大及弃风问题,提出一种需求侧能量枢纽和储能协同平抑负荷峰谷及提升风电消纳模型.在分析需求侧源荷储模型基础上,分析其对弃风和峰谷差影响,获取等效负荷曲线;提出跟随各时段负荷变化和风电穿透率制定风电供冷热电权重系数,改进能量枢纽进冷/热电耦合运行模式,横向通过多能互补提升风电消纳水平;同时协同能量枢纽(EH)改进耦合运行模式,确定储能跟随主动配电网状态的充放电控制策略,纵向转移电量平抑峰谷且提升风电消纳水平,从而给出一种能量枢纽和储能协同平抑峰谷和提升风电消纳的模型.最后采用改进的IEEE 33节点配网系统算例仿真,结果表明文中模型能有效提高主动配电网风电消纳,且对削峰填谷作用明显.     

计及用户满意度的蓄热式电采暖与风电互动运行优化策略

随着“双碳”战略目标的提出,要求进一步推进以风、光为主体的清洁能源大规模接入电网。为提升电网风电消纳能力,减少弃风现象,提出计及用户满意度的蓄热式电采暖与风电互动优化运行模型。首先,分析蓄热式电采暖设备参与风电消纳的运行机理;然后,在综合考虑风电消纳、经济性以及用户满意度等方面的优化需求后,建立蓄热式电采暖与风电联合运行的多目标优化模型,并采用一种基于灰色关联分析与改进混沌粒子群算法的电网优化运行模型求解方法;最后,基于某电网数据仿真,提出满足系统优化运行需求的方案。算例结果表明：模型可有效地增加风电消纳能力,减少设备运行成本,满足用户对温度的舒适体验,为未来的蓄热式电采暖以及风电的投资提供决策支持。     

火电厂汽轮机抽汽回热系统消纳风电的研究

依据我国风力发电的现状,分析了弃风原因,提出了利用电锅炉替代火电厂汽轮机抽汽加热回热系统的凝结水来消纳风电的方法.定量分析了利用电锅炉加热凝结水的10种方案的经济性,同时分析了其设备及系统的安全性,得出了投资少、适应性强、安全性高、经济性好和技术上具有可行性的方案.利用电锅炉加热凝结水,对于降低火电厂的煤耗、减少CO2等污染物的排放、消纳风电及改善环境质量,具有一定的理论和现实意义.     

计及碳排放权交易的风电储能协同调度优化模型

为了缓解风电出力的随机性和间歇性对电网安全稳定运行产生的影响,提升电力系统的风电消纳能力,基于传统风火电节能调度优化模型,引入碳排放权交易和储能系统,构建了碳交易、储能系统及两者共同参与下的系统风电消纳优化模型。以10台火电机组和2 800 MW的风电场构成模拟仿真系统,分析碳交易和储能系统对系统消纳风电的影响。算例分析显示,碳交易的引入能够提升具有清洁特性的风电并网电量,减少系统发电煤耗;储能系统的引入有利于平缓风电输出功率,抑制功率波动幅度;同时引入碳交易和储能系统对提升电力系统风电消纳能力的优化效果达到最佳。     

风电与电动汽车协同并网调度环境与经济模型*

建立了风电与电动汽车协同并网环境与经济优化调度模型。采用Weibull分布模拟风速进而得出风电出力,用蒙特卡罗模拟法模拟定量电动汽车不同V2G模式功率。调度风电与电动汽车协同入网,车主响应系统调度满足与风电、负荷时空互补性,最大程度地消纳风电、减小负荷曲线的波动。以火电机组的运行成本和CO2排放量最小化为目标,应用改进粒子群多目标优化算法求解模型,在MATLAB环境下仿真分析比较电动汽车不同V2G模式和入网数量对机组优化结果的影响。     

柔性负荷聚合商参与电力系统的多时间尺度协同优化调度策略

随着电动汽车(EV)、分布式储能和温控负荷等柔性负荷接入新一代电力系统,为电网调度提出了新的挑战和机遇。基于多种柔性负荷的响应特性,计及风电和负荷预测不确定性所需的系统旋转备用,提出了一种柔性负荷聚合商参与电网调控的多时间尺度优化调度方法。首先,建立了不同柔性负荷模型,在日前阶段,考虑了EV优化充电和分布式储能电价差套利的柔性负荷聚合商运行约束,建立了以日前系统运行经济性最优为目标的调度模型;在日内阶段,考虑了系统旋转备用成本及温控负荷的约束,建立了日内调度模型。最后,以改进的8-bus电力系统算例分析,得出了柔性负荷聚合商参与电力系统的日前-日内协同调度运行计划及承担备用方案,验证了优化方法的有效性和可行性。     

基于风电消纳的梯级水电实时调度策略及其评价方法

针对系统调峰能力不足引起的弃风现象,提出了一种基于风电消纳的梯级水电实时调度方法。该方法以风电出力波动最小为目标函数,考虑梯级水电约束和外送功率限制,建立了梯级水电-风电联合调度模型。并提出梯级水电-风电联合运行评价指标,从风电消纳、库容安全、经济性三方面对该调度策略做出评价。最后以甘肃黄河流域刘家峡～乌金峡共8座梯级水电站与甘肃河西风电基地为研究对象进行仿真分析。仿真结果表明,采用梯级水电-风电联合调度策略能显著增进风电消纳。     

考虑风电场集群效应的高比例风电电力系统稳定性研究

高比例风电接入电力系统后,具有弱惯性、不可控性的风电机组压缩了系统内强惯性同步机组的出力空间,降低了传统电力系统中发输配用间的刚性联系,风电成为主导系统稳定性的关键因素。在现有含高比例风电系统稳定性分析中,风电场常被当作电源或负的负荷,这种处理方式忽略了风电场的集群效应,分析的结果偏离实际。以辽西某市220 kV系统为研究对象,研究了适用于高比例风电系统的稳定性分析方法及风机的数学模型。通过仿真验证在考虑了风电场集群效应后,分析所得的结果更接近于真实情况。     

风电与电动汽车协同并网调度环境及经济模型

建立了风电与电动汽车协同并网环境及经济优化调度模型.采用Weibull分布模拟风速进而得出风电出力,用蒙特卡罗模拟法模拟出定量电动汽车不同V2G模式下的充放电功率.调度风电与电动汽车协同入网,车主响应系统调度并满足与风电、负荷时空互补性,最大程度地消纳风电、减小负荷曲线的波动.以火电机组的运行成本和SO_2排放量最小化为目标,应用改进粒子群多目标优化算法求解模型,在Matlab环境下仿真分析比较电动汽车不同V2G模式和入网数量对机组优化结果的影响.     

基于需求响应的采暖期热电联产系统风电消纳研究

提出一种基于需求响应的热电联产系统风电消纳策略。综合考虑热负荷与电负荷需求,以及风电功率预测上下限,制定实时电价,从而进行居民用户价格型需求响应调度。同时,在保证热负荷需求,满足用户基本采暖需求及温度舒适性的前提下,通过对电采暖系统的温度调节,改变工业、商业用户电采暖负荷需求,对风电波动进行实时响应,从而实现电负荷需求满足风电机组出力的目的。算例分析表明,该方法能够在保证用户供暖需求的条件下,有效提高系统供暖期风电消纳能力,节约系统运行成本。