蓄热式电采暖负荷参与风电消纳运行策略研究

为了就地消纳大规模风力发电功率和提升电网调峰能力,将蓄热式电采暖与具有反调峰特性的风电进行结合,提出了风电与蓄热电采暖联合运行模式.模式中考虑风电机组、火电机组以及电采暖的相关约束,以系统总的发电成本最小为目标,构建了蓄热式电采暖负荷参与风电消纳优化运行模型.通过运用适应模型求解的遗传算法求解该模型,得到蓄热式电采暖负...     

基于LSTM网络的分散式电采暖负荷仿真分析

基于等效热参数模型的分散式电采暖负荷存在参数识别困难、仿真误差大,不能满足电网调节需求的问题,为此提出基于长短时记忆网络的分散式电采暖负荷仿真模型。首先,根据分散式电采暖负荷与建筑物之间的传热过程,确定模型参数。然后,结合模型输入变量与输出变量确定长短时记忆网络参数,建立负荷模型。并通过对测试集输入数据中的室内温度进行动态更新,实现了长时间尺度的温度仿真。接着,为衡量模型的准确性,提出了纵向与横向两种维度上的模型误差评价指标。最后,算例分析结果表明,相比于分散式电采暖负荷二阶等效热参数模型,基于长短时记忆网络的分散式电采暖负荷模型仿真结果的纵向误差与横向误差更小,模型精度更高。     

消纳风电预测偏差功率的电采暖负荷群运行调度策略

构建以新能源为主体的新型电力系统将面临尖锐的调节资源供需矛盾,电采暖负荷具有可时移特性,是优质的存量可调节资源。拟挖掘电采暖负荷调节功率作为电网辅助备用,针对风电功率预测偏差消纳问题,设计了负荷聚合商响应风电预测偏差功率的调度架构,构建了电采暖负荷群响应风电预测偏差功率的轮流调控响应策略以最大化消纳偏差功率,设计了电采暖负荷群-风电场算例系统,基于此对所提出的电采暖负荷群响应风电预测偏差调控方法的有效性进行了仿真验证,并分析了负荷群参与响应后的经济性。     

配电网与蓄热式电采暖负荷的优化匹配策略

针对配电网与蓄热式电采暖负荷的匹配特性,提出了一种蓄热式电采暖负荷与配电网台区的匹配策略.根据用户设定温度计算热负荷,并结合蓄热式电采暖模型确定设备可能的启停策略,以平抑配电网台区总负荷曲线为目标,建立响应优化模型.通过遗传算法求解最优启停策略,实现与配电网台区的匹配交互.算例结果表明,直接负荷控制方式改善了蓄热式电采暖与配电网之间的互动模式,便于充分发挥蓄热技术优势,有利于大范围推广使用蓄热式电采暖设备.     

基于数据驱动的分散式电采暖负荷运行特性分析

针对河北省煤改电计划实施后电采暖设备增多、规模增大情况,提出1种分散式电采暖负荷云网架构,以河北省南部电网电采暖负荷数据库为依托,以大数据分析方法为手段,进行电采暖设备运行特性分析,得到分区域电采暖设备类型分布情况、考虑居民类型的分区域电采暖负荷发展情况及电采暖最大负荷与用电量、最低温度的关联关系。在此基础上进一步分析用户设定的舒适温度区间、室外温度等参数对电采暖设备可调节能力的影响机理。分析表明,初始室外温度越高,设备加热时间越短;在保证人体舒适度的前提下,改变舒适温度区间上下限,即可调控电采暖设备加热时间。     

基于用户需求响应评价机制的分布式电采暖日前优化调度

电采暖用户利用其灵活调节性可以参与需求响应实现风电消纳,为了解决用户参与需求响应缺少统一评判标准的问题,提出一种用户需求响应评价机制,并构建需求响应双层优化调度模型。上层以用户参与需求响应收益最大化为目标,下层以电网综合成本最小为目标,最后通过算例仿真验证了所提方法的优越性。     

考虑用户舒适度的分散式电采暖调峰优化控制

为充分挖掘分散式电采暖负荷的灵活可调节潜力,提出了一种考虑用户舒适度的分散式电采暖调峰优化控制方法。首先,基于分散式电采暖的工作特性对单体电采暖负荷的响应特性进行分析;其次,采用近邻传播聚类算法将分散式电采暖负荷进行集群处理,并基于等面积定则制定电采暖负荷群的轮换式控制策略;然后,建立同时考虑电采暖负荷参与调峰和用户舒适度的多目标优化模型;最后,以新疆某地区分散式电采暖负荷参数为依据对所提控制方法进行验证。仿真结果表明,所提方法能够在保证用户舒适度的前提下兼具一定的调峰能力。     

严寒地区分散式电采暖负荷可调节特性量化建模研究

我国北方地区冬季采暖需求巨大,这为利用电采暖解决大气污染及大规模风电消纳等问题提供了巨大的发展空间。但是,现有研究缺乏对分散式电采暖负荷可调节能力量化建模及评估的关注。由此,建立了基于多层建筑物传热过程的电采暖负荷可调节特性模型,并基于严寒地区实测数据,定量分析了多层建模分散式电采暖负荷功率-时间维度的可调节能力及其影响因素,为进一步控制电采暖负荷满足电力系统多种灵活调度需求奠定了良好基础。     

计及家用电器电热特性的分散式电采暖集群经济低碳调控策略

我国正逐步制定和完善能源系统用户侧的降碳政策,住宅电采暖系统运行面临新的发展契机与挑战。为提升电采暖系统运行中电热能源利用率,实现采暖用能环节经济低碳化运行,以碳税定价政策作为环境成本价格背景,提出考虑家用电器电热特性的分散式电采暖集群经济低碳调控策略。首先,以电器设备运行中的电热特性作为分类依据,对室内电器运行情况进行分类聚合预测,并计算电器运行热增益作为采暖热源的补充。其次,根据分散式电采暖用户建筑和采暖设备热力学特性,构建电采暖“经济-低碳”运行优化模型,采用显式模型预测控制(explicit model predictive control,EMPC)技术对模型进行求解。最后,通过算例仿真对比分析可知,所提调控策略可用于分散式采暖用户集群的实时调控,实现电采暖系统运行经济性、低碳化目标。     

考虑精细化潜力评估的负荷聚合商优化调度

负荷聚合商可以聚合用户负荷,实现需求响应,缓解电网压力。为了减轻用户需求响应能力差异和响应行为不确定对负荷聚合商响应特性的影响,构建了需求响应潜力评估模型并提出基于精细化潜力评估的负荷聚合商优化调度模型。首先设计使用4个指标,建立基于用户历史用电数据的需求响应潜力精细化评估模型,将需求响应潜力的评估精细到设备级,研究在不同经济激励下的用户及设备的需求响应潜力。然后将需求潜力评估模型与负荷聚合商的优化调度模型相结合,求得最优的调度结果。仿真结果表明,设计的模型能精确反应用户及设备的需求响应潜力,将此模型和负荷聚合商的优化调度模型结合可以充分发挥用户的需求响应能力,提高用户满意度,调动用户的积极性,从而提高负荷聚合商的可靠性和整体的经济性。     

考虑需求差异的户用蓄热式电采暖优化运行策略

蓄热式电采暖是农村和远郊分散居民清洁取暖的主要方式之一,其先用电,后放热的运行特征为统筹规划各时段的蓄热放热过程增加了难度.为改善用户采暖体验,促进蓄热式电采暖的推广,提出了一种户用蓄热式电采暖优化运行策略.采用等效热参数思想,构造了蓄热式电采暖的热动态模型;以温度效用值和负荷转移率分别作为用户采暖舒适性和经济性的...     

聚合空调负荷的温度调节方法改进及控制策略

空调负荷作为温控负荷的一种,具有能量转化及储存特性,该特性使空调成为最具需求响应潜力的负荷。通过对空调负荷的合理控制,可在不影响或少影响用户舒适度的前提下,使用较低成本达到降低峰荷,缓解供需矛盾。为此,针对参数相同或相近的空调集群,利用等效热参数模型分析传统温度调节方法造成聚合负荷波动的机理,提出一种改进的温度调节方法,该方法对空调集群中的单独个体进行设定温度上、下限的分离控制,有效克服传统温度调节方法造成聚合负荷波动的现象。同时设计了基于上述调节方法的调度决策模型。通过算例分析增/减负荷方案限制、聚合小组数目限制、调度决策目标大小对调度结果的影响,证明调度决策模型的可行性,为空调负荷参与系统运行提供方法支持。     

考虑配网功率约束及可靠供暖的蓄热式电采暖系统优化调度方法

文中提出一种考虑配网功率约束及可靠供暖的蓄热式电采暖系统优化调度方法。首先,基于系统内负荷热需求量构建热负荷预测模型,并对蓄热式电采暖设备与系统建模;进而建立负荷功率曲线模型;最后,以配电网传输功率限制、可靠供暖为约束,构建一种考虑配网约束及可靠供暖的蓄热式电采暖系统优化调度方法。以系统日运行成本最低以及电采暖设备实际消耗功率与电网下发的负荷功率曲线的偏离程度最小为目标,确定电采暖系统的优化调度方案。算例结果表明,所提方法可在考虑配电网功率约束的前提下,能够充分利用蓄热式电采暖的蓄热量,可有效提升配电网运行安全性及用户供暖可靠性。     

计及分布式电源热泵的热电联产协调优化调度与能效分析

针对终端采暖负荷管理,提出了一种新型节能调度方法。利用用户侧分布式热泵分担部分热水散热器采暖负荷,实现采暖能量载体从电力到热水的转化。增加了采暖热水传输时间和热泵采暖耗电负荷为关键优化变量,将采暖热负荷和非采暖电力负荷的边界条件从热电联产机组和纯凝式火电机组的出口扩展到终端用户处,改变了采暖热水负荷和总电力负荷的节能调度约束条件。由此建立了新的节能调度数学模型,在热电联产机组和纯凝式火电机组之间实现了最优化负荷分配。最后,对比分析了抽凝式和背压式2种典型热电联产机组参与新型节能调度的状况。     

华东区域智能电网环境下的负荷调度

阐述了充分挖掘电力需方资源,可以缓解电力供需平衡、促进节能减排、扩大可再生能源的接入。指出传统的需求侧管理、需求侧竞价和有序用电在一定程度上有效利用了负荷侧资源。介绍了负荷调度的理论与实践,从系统运行角度出发,在智能电网技术的支持下,通过负荷调度将负荷侧资源常态化地纳入电力系统的调度运行,实现充分考虑需方资源的电力系统综合优化调度,提出华东区域智能电网环境下的负荷调度设想。     

基于非合作博弈的居民负荷分层调度模型

为促进居民用户柔性负荷资源有效参与需求响应,可以利用负荷聚合商来聚合用户负荷资源参与电网调度。通过将居民用户的柔性负荷进行分类,建立电网公司、负荷聚合商和居民用户的分层调度模型。在日前投标环节,构建了以聚合商利润最大化为目标的日前投标博弈模型,利用非合作博弈思想对聚合商在日前投标市场进行分析,并给出了博弈纳什均衡解的存在性证明;在实时调度环节,聚合商以分类柔性负荷各自用电物理特性作为约束条件,以实时调度和日前投标量之间的偏差最小作为目标函数对用户分类柔性负荷进行实时调度,使得在不影响用户舒适度情况下提高聚合商的利润。算例仿真分析结果表明,所建立的分层调度模型可有效实现居民负荷的需求响应,并使得电网公司、负荷聚合商和用户三方均受益。     

考虑停电时段用户热需求的蓄热式电采暖日前优化调度方法

文中提出一种考虑停电时段用户最小热需求的蓄热式电采暖日前优化调度方法。首先,建立含蓄热水箱的空气源热泵供暖系统模型和房屋热负荷模型。然后,提出一种电网故障场景下,综合考虑可维持供暖时长及用户舒适度的最小用热量计算方法。最后,以经济性为目标,以故障场景下的最小用热量为约束,构建一种考虑停电时段用户最小热需求的蓄热式电采暖日前优化调度模型。算例结果表明,所提方法可基于蓄热式电采暖的蓄热量,实现“停电不停暖”的同时,降低供暖费用,同时配合蓄热水箱容量提升或房屋围护结构改造,可有效提升用户供暖可靠性。     

智能居民住宅负荷控制策略下的经济调度

伴随着智能用电技术的提出与推广,居民住宅中传统煤、油、气、汽设备逐渐被电力设备取代,居民住宅用户参与需求侧响应计划的主观意愿与客观要求均越来越强。通过对居民住宅用户用电行为的模拟与分析,研究基于智能家电的居民住宅需求响应原理,提出智能居民住宅用户负荷控制策略(SHM),为居民住宅用户广泛参与需求响应计划提供可行方案,以提高居民家庭用电经济性,提高能源利用效率,促进配电网稳定,实现供用电双方互利共赢。     

基于实测数据的分布式电采暖负荷群调峰能力评估

在我国风电渗透率较高的地区电网中,由于风电具有反调峰特性,危害电力系统安全运行,电源侧调节资源逐渐匮乏,挖掘分布式电采暖负荷调峰能力,是解决该问题的有效途径。文章建立基于建筑参数的电采暖负荷模型以及调峰能力评估模型,然后进行调峰实验验证可行性并拟合严寒地区模型参数,最后基于仿真,从时移电量和调峰成本两方面描述严寒地区典型居民楼调峰能力,并分析时移电量和调峰成本的影响因素。     

计及电动汽车和可控负荷的需求侧能源交易机制

分布式可再生能源发电渗透率的提高对电力系统尤其是配电系统的优化运行提出了更高的要求。作为新兴的协调分布式能源的市场机制, 能源交易为分布式可再生能源发电大量接入配电系统提供了可行的解决方案。在此背景下,以需求侧能源交易为例, 研究能源交易的机制设计和潜在的经济效益。首先构建能源交易的整体框架, 制定能源交易和出清规则。在此基础上, 考虑电动汽车和可控负荷的特性, 建立需求侧负荷响应的数学模型并采用机会约束对不确定性进行处理。结合需求侧模型和能源交易体系, 建立了能源交易的最优竞价模型。最后,采用算例系统对所提能源交易模型和方法进行了仿真验证。