考虑核电参与的多类型电源联合调峰优化方法

大规模间歇性风电和大容量核电基地并网给电力系统调峰带来了新的挑战,分析了新一代核电机组参与调峰运行的特性,提出了考虑核电机组参与的多类型电源系统联合调峰优化模型,通过求解模型获取不同类型电源间的日调峰优化策略;针对模型中的非线性函数和递归约束条件,提出了线性化处理方法,将原模型转化为混合整数线性规划模型进行求解。通过修改的IEEE-24节点系统进行测试计算,验证了方法的有效性。     

考虑核电调峰的风电-核电协调优化调度

针对沿海地区含陆上风电、海上风电和核电电力系统,研究了考虑核电调峰的风核协调调度问题。基于风电出力特性和核电调峰特性,分析风电和核电调峰的匹配性;以经济调度为原则,计及核电机组运行约束、弃风成本和核电调峰成本,建立风核协调调度模型,并提出细分核电调峰深度的方法来线性化核电调峰约束。算例分析验证了所提模型和方法的有效性,结果表明:风电出力与核电调峰特性相匹配,且风核协调调度可兼顾调峰灵活性和调峰成本,提高了含风电和核电系统的调度经济性,并使弃风减少;核电机组采用日负荷跟踪模式参与日调峰,并采用细分核电调峰深度方法精确优化核电出力,可有效降低系统总运行成本。     

风电接入下核电参与电力系统调峰的协调优化模型

提出了一种风电接入下核电参与电力系统调峰的风-核-火多源协调优化模型,缓解了风电消纳的难题,提升了电力系统优化运行的经济性。在保证安全裕度的前提下,该模型将核电线性功率升降速率按3个档位进行离散化,减少了变量数,仅用4个0-1变量与1个整数变量实现了调峰时三档速度、两档深度、低功率时段的自由选择,相较于已有的核电调峰模型,其灵活性更高且变量更少。同时,采用改进极限场景法,即利用1个确定的风电预测场景和2个极限场景表示置信区间内风电的不确定性,简化了其复杂度且优化了备用容量。计算结果表明,所提模型按实际情况选择最经济的负荷跟踪方案,系统发电总成本相较于核电带基荷运行的情况减少了22%,相较于核电按固定调峰模型运行的情况减少了12%,并全额消纳了采用这2种模型时所不能消纳的风电出力,从而有效削峰填谷,缓解了电网的调峰压力。     

考虑备用权责关系的用户侧资源参与深度调峰运行优化分析

随着电网运行负备用压力逐步增大,组织常规机组参与调峰市场来应对负备用缺口的同时,有必要深入挖掘用户侧资源参与调节的潜力。提出了用户侧参与调峰运行的2种改进模式,构建了不同模式下用户侧参与电网调峰运行的组织流程和运行优化模型。基于IEEE 39节点系统的算例,分析了对应模式下的电网调峰运行优化效果以及机组分摊费用,并验证了需求响应补偿标准及其承担负备用缺口比例的影响,为有序地组织需求响应和推进用户侧资源参与调峰市场交易提供了参考。     

考虑核电调峰的广东电网机组组合

机组组合可以取得明显的节能效果,但国内以往的机组组合研究没有包括核电机组。在分析核电机组运行模式的基础上,建立了考虑核电调峰的机组组合模型,并以2015年广东电网为例,应用拉格朗日松弛法和动态规划法计算了考虑核电调峰的机组组合方式。对比了核电带基本负荷和以"12-3-6-3"模式参与调峰情况下火电机组的煤耗。结果表明,核电机组参与电网调峰可以显著降低火电机组煤耗,达到良好的节能减排效果。     

考虑调峰效益和电量效益的风蓄联合运行优化模型及算法

大规模具有随机性、波动性和反调峰特性的风电接入电力系统后,给电力系统的运行调度带来了很大的挑战。抽水蓄能电站具有快速启动带负荷、调峰能力强等良好的运行特性,让抽水蓄能电站配合风电出力将有利于降低风电并网对电力系统的影响,提高风电利用率及电力系统运行的技术经济性。以最大化风蓄联合运行的调峰效益及电量效益为目标建立了风蓄联合运行优化模型,并研究了求解所建立的多目标优化模型的启发式算法。通过算例验证了所建模型及方法的有效性及实用性。     

储能参与低碳灵活调峰的双层优化模型

为了计量储能设备对系统碳减排的贡献和对系统灵活调峰的影响,建立了考虑系统碳排放与系统运行风险的储能双层优化模型。首先,改进火电机组碳排放计量模型,详细刻画火电机组出力产生的碳排放,提出考虑储能充放电功率的碳排放计量模型。上层模型以系统碳排放、负荷峰谷差率和储能运行成本最低为目标,决定各时刻的储能充放电功率。然后建立含储能可调节容量的风电运行风险费用函数。下层模型以切负荷风险费用、弃风风险费用和火电机组调节风险费用最小为目标,以上层所得储能充放电功率为约束,确定各时刻的储能备用容量。采用免疫遗传算法求解上层问题,调用MATLAB中CPLEX求解器以及点估计法联合求解下层问题。仿真结果表明,模型可以降低负荷峰谷差,同时减少系统碳排放,计量储能对减排的贡献;通过设定储能备用容量,提高系统的调峰灵活性,减少系统运行风险。上层储能功率优化模型与下层储能备用容量优化模型相互制约,为系统的低碳与灵活运行提供参考。     

考虑日调峰需求的梯级水电站汛前优化调度模型

针对梯级水电站汛前调度中电站机组检修和发电计划安排与电网调峰需求间的矛盾关系,构建了梯级水电站机组检修与发电计划的汛前联合随机优化模型。该模型以梯级水电发电效益期望值最大为目标,通过电网对梯级水电的汛前日调峰需求确保水电机组检修计划的合理安排,避免了水电集中检修导致的调峰能力不足。同时,模型通过改进的K-means聚类方法构建了汛前梯级电站多种典型来水场景以表征汛前来水的随机性,并通过对大型水库的汛前水位消落控制约束及中长期合约电量约束保证了梯级水电汛前发电计划的可行性及实用性。通过有效的线性化方法将所建模型转换为混合整数规划实现高效求解。以我国贵州省北盘江流域梯级4座水电站的实例应用表明,所提模型可在满足电网汛前调峰能力的前提下,保证大型电站水位的平稳消落,实现机组检修计划和发电计划的双重优化制作。     

考虑日前现货市场风险的电力负荷参与系统调峰控制模型

我国发布的“双碳”政策进一步促进了以风光电为主的新能源发展,高比例新能源并网的同时带来了系统调峰问题。为增加系统的调峰能力,将电力可调节负荷逐步纳入系统调峰,使电力负荷参与现货市场交易可达到间接调峰效果,但负荷参与现货市场交易存在一定的收益风险。为此,提出一种考虑日前现货市场风险的电力负荷参与系统调峰控制模型。首先,分析电力负荷参与系统调峰的作用机理。其次,在国内日前现货市场交易机制的基础上,基于VaR(Value of Risk)法与极值理论,对电力可调节负荷参与日前现货市场交易风险进行量化分析。基于此,同时考虑风光电出力与基础负荷的不确定性风险,建立考虑日前现货市场风险的负荷参与系统调峰双层控制模型,并通过KKT条件转化为单层混合整数线性规划。最后,通过实例仿真,验证所提模型的有效性。结果表明,所提模型在保证日前调峰效果的同时可提高负荷收益,为现货市场交易环境下的系统日前调峰提供可行的新思路。     

核电机组参与福建电网调峰运行的研究

根据“十二五”期间福建电网核电的发展规划,提出调度运行面临的调峰问题.考察了目前国内外核电机组运行的状况,特别是核电机组在负荷跟踪运行方面对核电机组安全运行的影响.提出福建电网核电机组参与电网日调峰运行的建议.     

考虑虚拟电厂参与调峰的电源容量规划

尖峰负荷大大降低电源装机利用率和投资效益,虚拟电厂参与调峰可有效延缓电源建设。首先,针对城市级虚拟电厂可调度容量无法精确计算的问题,提出一种考虑多领域、多评估指标的模糊区间估计方法。该方法将可调度容量估计任务分解至工业、建筑、交通领域,并构建考虑用户参与度、收益敏感度、资源可控度及可控规模的模糊区间评估模型。接着,基于可调度容量模糊估计,提出了一种考虑虚拟电厂参与调峰的电源容量规划方法。该方法在满足电源备用容量的情况下,以电源扩展安装容量最小为目标函数,考虑不同电源结构、新能源出力不确定性、虚拟电厂可调度容量等多种因素,构建电源容量规划模型。最后,以华东地区某城市为算例背景,验证所提方法的有效性。     

考虑可再生能源参与的调峰交易机制设计

长期以来,可再生能源一直被认作系统调峰资源的消费者,不能主动参与电力调峰。针对中国当前电力体制、市场机制和电力调度方式,探讨了调峰概念的定义和内涵,指出其具有普遍性、多样性、经济性、持续性和指向性5个显著特征,分析了各类资源提供调峰的效益与优势,在此基础上指出了可再生能源参与调峰交易的可能性和必要性。从调峰服务5个特征的角度,评述了国内已开展的调峰补偿和交易机制,并针对中国现货市场建立之前的过渡期,以理想调峰曲线作为调峰贡献的参照基准,以单位时段内上下调整功率作为交易标的,设计了考虑可再生能源参与的调峰市场交易机制,以期通过调峰交易激励各类资源提供调峰,促进可再生能源消纳和节能减排。算例分析表明了该交易机制的有效性和可行性。     

考虑储能参与调频的风储联合运行优化策略

储能系统与风电场联合运行,不但可减小风电场的弃风,还可参与电网的辅助服务。以风储电站的总收益最大为目标,考虑储能用于减小弃风和参与电网二次调频服务,建立了电池储能系统和风电场联合运行的优化模型。该模型考虑了电池寿命损耗和储能剩余电量水平对调频表现的影响。通过约束转换,将模型转换为易于求解的混合整数线性规划问题。基于实际风电场运行数据设计算例并进行仿真分析,结果表明所提出的方法可有效提高储能的利用率和风储联合体的效益。     

调峰机组运行方式优化研究

随着电力工业改革的不断深入 ,电力市场的逐步形成 ,厂网分开、竞价上网迫在眉睫 ,电力企业管理人员已从过去的保证机组安全稳定运行转化到要求机组安全经济运行 ,即从设备、运行方式及管理着手 ,尽量提高调峰机组的可靠性、经济性 ,从而调动运行人员的积极性 ,降低运行成本 ,以最少的投入 ,获得最大的收益。降低运行成本 ,可以通过运行参数调整、设备消缺、系统完善等手段实现。本文着重介绍调峰机组如何通过调整试验及理论计算 ,确定机组在调峰运行过程中的最佳初终参数。机组在调峰运行过程中 ,维持较高的初参数(有利于提高平均吸热温度 …     

“十三五”期间核电参与电网调峰前景分析

中国核电自2015年重启后发展迅速,一方面带动了相关行业的发展,提供了更多可靠的清洁电力,另一方面也给中国电力需求放缓形势下部分核电装机大省带来了较大的调峰压力。基于不同国家核电机组调峰能力及实际运行经验的收集整理,分析了核电机组参与电网调峰的安全性和经济性。通过国内外核电机组类型、运行原理、技术标准等方面的对比分析,研究了中国核电机组参与电网调峰的可行性。最后提出了“十三五”期间中国核电参与电网调峰的相关建议。     

储热参与调峰辅助集中交易市场模式及优化认购模型

中国东北冬季供暖期热电联产机组工作在"以热定电"模式,传统的储热系统运行未与风电场联动,仍然存在较多弃风现象。在储热参与风电调峰辅助服务市场上,为了实时跟踪购买弃风电量,文中提出了基于风电场报弃风电量、储热企业报需求函数的日前市场集中交易方式。通过建立多方博弈的储热企业优化需求函数模型,得出市场统一出清电价和弃风认购情况,并针对日内不平衡电量提出日内结算的方法。算例结果表明:所提交易方式能有效地消纳弃风,储热企业在风电充足时投资回报年数较短。     

考虑系统调峰特性的风光消纳优化

由于风电和光伏发电受自然因素的影响较大,其出力具有随机性和波动性,将对系统的调峰能力造成严重影响.该文首先针对风电自身的出力特性,从系统调峰能力的角度对区域电网可以接纳的风电容量进行评估;然后根据风电和光伏发电在时间尺度上存在的互补性,建立以系统失负荷率最低和弃风、光率最小为目标的优化模型,利用改进惯性权重的粒子群算法...     

垃圾焚烧电厂参与调峰的源荷线性协整优化模型

为了减少传统机组出力调节,使其具有数学意义上的平稳性,考虑到垃圾焚烧电厂发电和烟气处理可解耦,将电厂和新能源出力计为柔性总电源出力,将改进后的烟气处理系统能耗计入总负荷;应用时间序列协整关系调节总电源出力和总负荷时间序列,使两者之间满足特定的协整关系,从而使传统机组出力平稳,并提出垃圾焚烧电厂参与调峰的源荷协整关系;考...     

考虑负荷裕度的主动配电网运行优化模型

配电网运行时需要预留一定的负荷裕度以应对负荷的快速变化。主动配电网由于装设了分布式电源(distributed generation,DG)和储能系统(energy storage system,ESS),使其具备比传统配电网更大的供电能力和更灵活的调节能力。然而,DG出力的波动性使得主动配电的负荷裕度分布不均衡,配电网不能较好地应对负荷波动。建立了一种考虑负荷裕度的主动配电网运行优化混合整数规划模型,该模型以负荷裕度最大为目标,考虑了负荷裕度的均衡分布、潮流约束和拓扑约束。采用修改的IEEE33节点配电系统测试验证了所提模型,结果表明:1)主动配电网的供电能力更强,负荷裕度具备调节能力;2)目标函数考虑负荷裕度均衡分布时,负荷裕度总量相同,而负荷裕度分布更加均衡,其分布方差由0.021大幅度缩小为0.005,较好地提高了配电网应对负荷波动的能力;3)在考虑负荷裕度均衡分布时,ESS紧急负荷补偿能力较不考虑负荷裕度均衡提升2%,ESS的紧急负荷补偿缺额下降6%,抗干扰能力明显提升。