考虑电热需求响应的综合能源系统低碳优化运行北大核心CSCD

综合能源系统既能提升能源利用率,还能明显提升能源消纳效率,从而提升系统碳减排能力。碳交易将市场机制引入电力系统,不仅能够保证系统的经济性,还能对碳排放量进行有效控制,对电力企业碳减排存在深远影响。同时,随着电力系统的不断发展,电网需求侧也逐步介入电力系统的管理,实现了源-荷两侧双向互动,使能源消纳效率得到明显的提升,有效减少碳的排放量。文章建立了园区综合能源系统模型,在此基础上引入碳交易机制和电热需求响应构建了低碳调度模型。基于对系统成本的考虑,分别对4种场景下的成本和碳排放量进行比较。研究结果表明,碳交易机制和电热需求响应的引入可以有效降低二氧化碳排放量,证实了该低碳调度模型在系统减排方面的有效性。     

多热源联合供热在高寒地区优化改造运行应用实例

热电联产是指发电厂同时生产电、热能的工艺过程,较之分别生产电、热能方式更加节约燃料,是一种高效、清洁、节约能源利用的技术,能产生良好的经济效益和社会效益。由于供热负荷形成受时间差异,地域条件的限制,会设置区域锅炉房供热,满足暂时的生活需求。但是随着社会的发展,大型热电联产机组的投产,区域供热锅炉房必然优先转变为区域供热调峰锅炉房。这种先后关系的差异,极有可能导致多热源联合供热出现不科学,不合理的设计搭配,造成经济效益不能最大化,影响企业经济效益,社会效益,产生能源浪费。本实例就是通过研究呼伦贝尔某供热集团多热源供热联合供热现状,提出改造方案,优化运行的建议,在一定程度上优化热网的水力工况,提升企业效益。     

计及综合需求响应的电热集成系统优化运行

针对我国“三北”地区供暖季弃风严重问题,提出一种计及综合需求响应（CDR）的电热集成系统（IETS）优化调度策略。基于电量电价弹性矩阵构建实时电价需求响应模型以引导用户错峰时移用电;考虑到热用户对供热温度感知的模糊性,将其作为热能需求响应参与调度,分析并阐述电热需求响应促进风电消纳的机理;通过多场景分析刻画新能源预测的不确定性,计及系统安全运行约束,以系统总运行成本最小优化求解日前调度决策与旋转备用容量安排。最后,通过典型算例对比不同模式下的调度策略,验证了提出的计及CDR的优化调度策略能够开阔风电上网空间和提高系统的经济性。     

含电池储能系统的电热联合系统风电接纳能力评估

为促进风电消纳,减少“弃风”,将电池储能系统（BESS）接入电热联合系统。为考虑风功率的不确定性,基于风功率预测误差的概率特性建立风功率场景概率模型。然后,建立包含BESS的电热联合系统风电接纳能力评估模型。模型具有系统运行成本最低和“弃风”电量最小2个不同维度优化目标,且目标优化之间可能存在冲突。为求解该模型,基于改进主要目标法将其转换为多个单目标优化问题,并采用GAMS中DICOPT求解器给出风电接纳能力评估模型的帕累托解集。基于帕累托解集,从接纳电量和接纳成本两方面对BESS接入后的电热联合系统风电接纳能力进行深入分析。最后进行仿真分析,验证了该文所提模型及求解算法的有效性。     

考虑储能及碳交易成本的电热联合系统优化调度策略

为减少电力行业发电过程中碳排放对环境的污染、提升风电消纳比例,文章提出了综合考虑储能及碳交易成本的电热联合系统优化调度策略。首先,在分析系统产生弃风原因的基础上,对引入电储能提升系统灵活性进而促进风电消纳的机理进行研究;其次,分析碳交易机制对电热联合系统的影响并建立碳交易成本模型;然后,构建以总成本最低为目标的优化调度模型,综合考虑火电、热电机组运行成本、风电运行维护成本及弃风惩罚费用、储能装置运行成本、碳交易成本及系统各单元约束;在保证系统安全可靠的基础上采用Yalmip/Gurobi对所建模型进行求解;最后,通过算例对比分析,验证了碳交易对电热联合系统能源结构的优化作用,以及在碳交易下,储能的参与对于进一步提升系统新能源利用率和经济环境效益的有效性。     

计及需求响应和热电联产的多微电网联盟优化调度方法

面对新一轮电力改革的持续推进,使得具有相同利益诉求的微电网主体考虑区域合作联盟形式以降低市场化风险.而为实现联盟内各微电网更高的收益以及运营经济性,搭建了含多种分布式资源的联盟系统架构,从而构建了多微电网日前优化的合作博弈模型.所提模型以最小化联盟运营成本为目标并采用分时调度策略,对包含储能、热电联产机组等多种分布式资...     

基于负荷侧响应的含储热热电联产的风电消纳模型

为了有效减少弃风,提高风电消纳能力,该文从负荷侧出发,通过峰谷分时电价策略引导用户的用电方式,达到削峰填谷,优化负荷曲线的目的.同时,在传统热电联产机组中应用大容量储热装置,通过对储热环节的控制,解耦以热定电约束,提高系统调节能力.以系统煤耗量最低为目标,构建包含储热的热电联产机组与风电联合出力优化调度模型.该模型...     

考虑热网特性的电热联合系统辅助服务调度

针对传统的热电系统调度中,热电机组的“热电耦合”限制其调峰范围,导致弃风高发问题,分析了热电机组可参与辅助服务的调节容量,在目标函数中计及辅助服务调峰激励机制,构建考虑热网特性的热电调度模型,进而通过算例仿真,对比热网蓄热特性、传热特性和热力系统参数对于系统调节容量及风电消纳的影响,确定了不同热网特性下热电机组调峰成本变化,验证了所提模型可提高机组调峰和风电消纳的经济效益。     

考虑风电消纳的含P2G-CCS虚拟电厂优化调度

针对热电联供(CHP)运行过程中产生大量CO2以及“以热定电”运行方式导致的弃风问题,提出一种考虑风电消纳的含电转气和碳捕集系统(P2G-CCS)虚拟电厂优化调度方案。首先,在虚拟电厂(VPP)中引入P2GCCS耦合模型,并使其与CHP能源流动形成循环,将CO₂作为CHP的燃料来源;其次,在VPP中加入地源热泵(GSHP),与P2G-CCS协同运行,实现CHP的热电解耦,促进风电消纳;最后,将电、气综合需求响应引入负荷侧,进一步促进风电消纳。以华北某地区VPP为例进行算例分析,结果表明所提调度方案可以有效促进风电消纳,同时碳排放和运行成本也更低。     

区域电热综合能源系统稳态潮流建模与算法研究

区域电热综合能源系统整合电力和热力网络,作为一个整体来考虑会有很多好处,可以控制能量流动来提高能源供应的安全性,还可以确定最节能的运行模式将能量损失和气体排放降至最低.随着热电联产机组和锅炉等电热之间耦合元件的渗透性增加,电和热网络的相互作用变得更加紧密,电和热网络作为一个整体的建模变得越来越重要.对考虑电热耦合的综合...     

太阳能-土壤源热泵联合供暖系统优化研究

针对严寒地区的气候条件,选取哈尔滨地区某居民住宅小区作为研究对象,利用TRNSYS软件对太阳能-土壤源热泵联合供暖系统(SGCHP)进行计算分析。结果表明:太阳能-土壤源热泵联合供暖系统中太阳能集热器对热泵机组的进水温度和COP以及节电量等方面有改善作用;对太阳能-土壤源热泵联合供暖系统中太阳能集热器面积与地埋管管长的最佳配比的优化结果表明,1 m~2太阳能集热器可保证17～27 m长的地埋管取热平衡。并继续模拟了沈阳地区,并以哈尔滨地区为基准,给出严寒地区该参数的推荐值。     

考虑需求响应的源荷协调多目标优化方法

大规模风电并入电网时,常规电源调峰能力不足,导致风电消纳受阻,而电解铝和电动汽车负荷具有可调节能力,能够消纳一定风电。因此,该文提出一种考虑需求响应的源荷协调多目标优化方法。首先,基于电解铝负荷与电动汽车负荷的响应能力,建立以弃风电量和系统运行成本最小的源荷互动调峰多目标优化模型;其次,采用NSGA-2算法对模型进行求解,获得Pareto最优解集,并利用满意度评价方法选取最优折衷解,从而得到可调节负荷参与受阻风电的决策方法;最后,通过IEEE33节点对系统进行仿真,并与传统调度方案进行对比,验证了所提方法的优越性和可行性,为可调节负荷参与消纳受阻风电提供技术支持。     

基于合作博弈论与综合需求响应的负荷聚合商集群优化运营策略

在电力市场改革逐步深入的背景下,负荷聚合商成为中小型用户进入电力市场的中介。考虑到负荷聚合商向主网购售电差价和不同用户类型用电特性相异,构建负荷聚合商合作联盟运营框架。在此基础上,针对电热耦合程度逐渐加深,建立以负荷聚合商为主体的电热负荷同时参与调度的综合需求响应模型。最后,以负荷聚合商合作联盟日运行成本最低建立优化运营模型,根据Shapley值法进行成本分配。算例分析表明,所提方法可有效降低各负荷聚合商运营成本。     

变工况污水源热泵系统性能优化研究

在污水源热泵系统仿真模型的基础上,权衡了各阶段不同工况性能系数对全年总能耗的影响,提出了污水源热泵系统全年性能优化理念,定义了全年性能系数ACOP,并以此作为优化目标函数,以机组蒸发器、冷凝器和污水-中介水换热器的换热面积作为优化变量,研究系统通过机组压缩机启停控制方式下系统的面积优化匹配,并分别与系统初始设计参数、以供热性能系数HSPF、制冷性能系数SEER和EER为优化目标的优化计算结果进行对照,结果表明,采用ACOP作为优化目标具有更加客观的节能效果。     

河水源热泵与蓄热电锅炉联合供暖系统研究

为提高电力供暖的经济性,本文设计了一种河水源热泵和蓄热电锅炉联合供暖系统.并根据某10万m2小镇的供暖需求进行了方案设计.通过采用不同输出功率分配的热泵和蓄热电锅炉组合方案,对各方案的运行费用、初投资费用和污染物排放进行了对比研究.研究结果表明,随着热泵供暖负荷的增加,设备的初投资随之增加,而运行费用和污染物排放随之减...     

考虑源荷不确定性的电热系统联合调度

针对风电和电热负荷不确定的问题,提出计及源荷不确定性的旋转备用容量的优化方法,建立考虑电热备用耦合影响的调度模型.在日前阶段,以能源与负荷的预测量制定机组的出力方案,风电由于其预测精度较低,利用Beta概率密度函数来拟合风电出力,从而确定风电的不确定性带来的旋转备用容量,利用机会约束规划来处理不确定问题;负荷有较高的预...     

双热源联网运行分析与对策

双热源联网供热因其具有经济、安全等优点,近年来国家一直推广,但实际联网运行也存在一定的问题。本文通过对登峰锅炉运行处、宏伟电厂几年来的联网供热数据、成本指标进行分析,得出近几年运行方式在一定程度上造成了成本浪费。目前随着燃料价格的日趋上涨,调峰热源成本压力急剧上升,并存在着安全平稳性较差等问题。因此有必要分析目前联网的实际情况,提出切实的解决办法和联网方案。     

考虑激励型需求响应的孤立型微网优化运行

在微网中引入激励型需求响应,能够引导用户参与负荷削减,降低负荷峰值.在此基础上,以最小化微网运行成本为目标建立了孤立型微网优化运行模型.为便于编程求解,将模型中的非线性部分进行线性化处理.最后以一个包含风电、光伏发电以及电池储能系统的孤立型微网系统作为算例进行分析,计算结果验证了所建立模型的有效性.     

双热源热泵系统模拟研究

基于太阳能热泵和地下水源热泵的优缺点,本文提出了双热源热泵系统。对该系统的各种不同运行工况进行了分析研究,并针对天津地区进行了模拟计算。结果表明：与地下水源热泵相比,在制热量和COP大致相当的情况下,节水量可以达到70％。     

供热系统的需求侧管理

1供热系统需求侧管理的原理和方法 供热系统需求侧管理(Demand SideManagement,简称DSM)是国际上广泛采用的一种先进管理技术.上个世纪70年代,出现了两次能源危机,加之环境污染日益严重,促成了电力需求侧管理的兴起,取得了节约能源、减少污染的显著效果.从90年代开始,我国逐步引入了这项新的管理技术.为了进一步实施供热系统的节能技术改造,节约能源,降低供热成本.我们学习了电力需求侧管理技术,并在供热系统中实施了需求侧管理,取得了可喜的成绩.