考虑可再生能源随机性的孤岛微网容量优化配置方法

针对孤岛微网中分布式电源出力存在随机性的问题,提出一种考虑随机性的微网容量优化配置方法.首先对微网内部随机性因素进行建模,利用蒙特卡洛(Monte Carlo)模拟的方法获取随机性出力电源出力与负荷功率;在此基础上,以经济性为主要目标,综合协调可靠性和环保因素,考虑电力平衡等约束,建立微网容量优化配置数学模型,采用遗传算法进行求解,并对结果进行敏感性分析.对某海岛地区微网进行案例分析,结果表明该方法实用有效,且约束条件对求解过程和最终方案的影响较大.     

可再生能源供电系统电源容量的优化配置

可再生能源发电的研究对智能电网建设具有重要意义.研究了含风力发电机、光伏阵列和小型抽水蓄能电站的可再生能源供电系统电源容量优化配置问题.在分析和建立可再生能源发电和储能装置模型的基础上,计及全年风光资源和负荷数据,建立了基于等年值经济成本最小的数学模型,采用遗传算法进行求解.算例结果表明,该方法求得的优化方案具有较强的适应性,可以提高可再生能源发电的能源综合利用率,降低投资成本.     

电力系统电压和网损优化计算

进行电力系统电压和网损优化计算时，应同时考虑有功功率和无功功率平衡的约束，提出了相应的数学模型及计算方法并对一例系统进行了比较分析，计算结论表明原理正确、方法     

考虑可再生能源出力不确定性的多能源电力系统日前调度

随着可再生能源的开发利用,以风电和光伏发电为代表的不确定电源对电力系统安全运行影响越来越大。传统对风电和光伏发电出力不确定的研究,大多假设其预测误差服从正态分布,但正态分布并不能准确描述这一误差分布。基于此,采用人工神经网络直接模拟预测误差的分布规律以确定其对调度方案的影响,同时为了提高模型的求解速度利用神经网络模拟机会约束条件成立的概率水平,将训练好的人工神经网络嵌入机会约束规划模型求解中,形成能够考虑风、光出力不确定性的多能源电力系统日前调度模型。为提高可再生能源消纳能力,调度模型在保证经济性的同时,优化可再生能源的渗透率。采用博弈优化理论,将得到的多目标优化非劣解作为博弈参与者的策略集,进一步通过相互博弈达到纳什均衡的过程寻找最优策略解。最后通过修改的IEEE30节点系统,采用实际风电场和光伏电站出力数据验证了所提模型的有效性。     

多能源混合微网容量优化配置研究综述

多能源混合微网的容量优化配置是合理利用可再生能源、保障系统供电稳定性、可靠性和经济性的前提.总结了微网系统容量优化配置的一般方法,对常用于微网系统中的风力发电机、光伏、柴油发电机和蓄电池储能系统的数学模型进行了论述,并介绍了蓄电池储能系统的寿命评估方法;列举了微网容量优化的约束条件和目标函数,以及应用于优化计算的人工智能算法,并对已开发应用的微网系统容量优化配置软件进行了介绍.     

计及输电网中有功和无功注入功率波动的网损概率分析方法

输电系统的网损是随着其运行方式的变化（即节点注入有功、无功的变化）而变化的。传统的网损分析方法必须建立在选择典型运行方式或典型日的基础上，难以全面、准确地反映运行方式变化对网损方法的影响。本文在作者建立的用概率分布函数分析输电系统网损方法的基础上，进一步提出了同时计及有功、无功注入功率波动对网损影响的分析方法，并用算例检验了所提方法的有效性。     

考虑可再生能源消纳的建筑综合能源系统日前经济调度模型

“双碳”战略目标下,随着以新能源为主体的新型电力系统与分布式智能电网建设的不断推进,具有随机性特点的可再生能源发电大规模并网消纳问题日益凸显。本文面向建筑综合能源系统提出一种日前经济调度模型,旨在利用其多元化负荷需求与灵活性调节的特点,在满足用能需求与电网交互的基础上最大程度实现可再生能源的就地消纳。首先,根据建筑能耗特性,通过配置地源热泵等具有高能效比的电制热设备来解耦热电联产“以热定电”的运行模式、并引入含有蓄电池和储热罐的混合储能装置来进一步增强系统调节能力。然后,考虑供需平衡、设备出力、储能运行、联络线交换功率等约束条件,以含有机组启停、弃风弃光损失等费用在内的总运行成本最小为目标函数,建立日前经济调度模型,并调用CPLEX求解该混合整数线性规划问题。最后,根据设置的不同场景,以系统运行成本、能源利用率和可再生能源消纳能力为评价指标进行算例仿真。仿真结果表明：相较于传统的热电分供模式,设置地源热泵和混合储能系统的综合能源系统可以降低约50%的运行成本,能够提高近50%的能源利用率,且可以完全消纳可再生能源,并随着能量转换装置能效比的提升能够进一步的降低运行成本,具有较好的可操作性与社会经济效益。     

考虑电热需求响应的区域综合能源系统储能容量优化配置

综合能源系统中储能优化配置和需求侧响应的应用,可解耦热电联产机组（CHP）运行的“以热定电”约束,提高能源利用效率。因此,考虑源荷双侧发电、供热、用电、用热性能,在源侧加电、热储能实现热电联产机组的热电解耦,荷侧充分利用电、热综合需求（IDR）资源可调度资源,建立考虑综合需求响应的区域综合能源系统电、热储能容量优化配置模型。该模型考虑储电储热约束、功率平衡约束等,以区域综合能源系统年总费用最小为目标,解决电、热储能的经济配置最优问题。算例结果表明,电、热储能与负荷侧协调运行可降低运行成本,考虑综合需求响应可减少储能配置容量。源侧储能配置和负荷侧的综合需求响应促进风电消纳,提高综合能源系统运行的经济性、精准性和灵活性。     

不同气候区建筑可再生能源系统的优化

基于不同气候区7个典型城市的气象数据,分析不同气候区可再生能源分布;以二层建筑为参考建筑,利用Energy Plus软件模拟分析7个典型城市的建筑能耗,设计不同气候区建筑可再生能源系统;基于标准额度补贴和额度减半补贴对可再生能源系统发电成本的影响,得到不同气候区经济最优的可再生能源系统。结果表明:不同气候区可再生能源分布及建筑能耗差异较大;补贴额度减半对可再生能源系统的发电成本影响较小,对可再生能源系统成本优化没有影响;哈尔滨经济最优的可再生能源系统为2 kW光伏组件、35 k W风力发电机及6 k W逆变器,发电成本41 063元/a,广州的为6 kW光伏组件、0 kW风力发电机及2 kW逆变器,发电成本49 131元/a。     

考虑风电不确定性和有功无功联合调整的两阶段优化调度

基于风电不确定性以及网络中潮流的合理分布对机组出力均有影响的调度问题,文中建立含风电的两阶段优化调度模型。针对风电预测精度日内-实时逐步提高的特点,日内滚动阶段根据时间序列法预测风电出力数据,构造优化发电成本的初调度,确定机组基础出力;实时阶段为了进一步减小误差,通过蒙特卡洛场景生成和后向削减预测风电出力,考虑风电的不确定性;通过有功和无功功率联合调整的动态潮流,使各机组根据频率特性系数按比例分担有功功率不平衡量,根据节点区域控制策略调整无功功率不平衡量,修正机组基础出力,实现潮流的合理分布,建立优化网损和电压水平的调度模型,并通过粒子群算法对模型求解,最后以改进IEEE14节点为例,进行仿真验证。     

考虑网损的联营体日前发电竞价模型

从联营体模式下日前电力市场购电成本最小发电计划模型出发,基于发电机组上网电能实际利用率,提出考虑网损的竞价上网发电计划模型.该模型核心是上网电能实际利用率的计算,以直流潮流为基础,引入虚拟网损负荷变量并构造出带有松弛负荷变量的有功不平衡方程雅可比矩阵,一次求解n阶矩阵的转置矩阵,获得各发电机组的上网电能实际利用率.通过IEEE-30节点算例分析表明,此竞价模型较不考虑网损的发电竞价模型,减少了总的发电量,降低了整体购电成本.     

考虑间歇性负荷的光储微网储能的优化配置技术研究

由于在含有间歇性负荷的光伏微电网中,光伏电源的随机性和负荷的间歇性,对微电网的稳定运行产生了极大的不安全因素,因此,本文提出了一种经济性和技术性双优的储能容量配置方法. 以微电网运行费用最低、网内负荷波动最小为目标函数,采用改进粒子群算法求解最优储能配置容量; 最后,通过实际算例,验证了本文所提的优化方案,提高了微电网的稳定性和经济性.     

加速新能源和可再生能源的开发利用

概述了世界和中国的能源及环保形势，阐述了在我国开发利用新能源和可再生能源的巨大潜力和重要意义，并对新能源和可再生能源的开发利用提出了一些建议。     

雅可比矩阵法计算有功网损微增率公式的推导

网损微增率的计算是电力系统中非常重要的计算．在用协调方程式进行电力系统有功负荷经济分配、电力系统无功优化及电压补偿计算中都要计算网损微增率．本文不但详细介绍了利用雅可比矩阵法计算有功网损微增率公式的推导,而且推导出用雅可比矩阵法计算无功网损微增率的计算公式．这为用协调方程式法进行无功优化创造了良好的条件．     

考虑可再生能源的冷热电联供系统环境经济调度模型

随着对节能减排的广泛关注,为了减少能源的消耗,冷热电联供系统（CCHP）、可再生能源发电在全球得到了广泛的应用,但传统冷热电联供系统经济调度忽略了污染物排放对环境的影响。为此,考虑各机组运行的环境成本,提出考虑可再生能源的冷热电联供系统环境经济调度模型;考虑可再生能源的随机性,在目标函数中加入可再生能源备用容量补偿成本,借助排污系数法将机组运行的环境成本并入机组运行总费用目标函数中,从而将环境经济调度模型从多目标优化转为单目标优化问题。基于Matlab优化工具箱以IEEE-14节点系统为例进行系统仿真,验证了优化模型的有效性和实用性。     

考虑风电并网系统的储能优化配置

随着风电的大规模并网,风电的随机性、波动性给系统的运行带来巨大挑战.而储能在保证电力系统的安全稳定经济运行中扮演着重要角色,尤其是在降低系统的运行成本和提高电压质量方面具有重要意义.如何实现储能容量的配置以及储能位置的选取显得尤为重要.为此,提出一种混合多目标粒子群优化算法.该算法将引入精英策略的非支配排序遗传算法(Nondominated Sorting Genetic Algorithm,NSGA-II)与概率潮流相结合,用威布尔分布描述风速的概率分布,通过五点估计法(FivePoint Estimation Method,5PEM)对风力分布进行离散化处理.考虑风力发电的不确定性,通过寻找储能单元的最优位置和容量以实现系统运行成本最小化,并且改善系统的电压分布.通过IEEE-30节点系统进行案例分析,验证所提算法的有效性以及储能优化配置的必要性.     

考虑供能网络约束的园区型电-热综合能源系统优化配置

搭建了园区型综合能源系统的基本网架结构,建立了热泵机组、热电联产机组、蓄热罐、电锅炉、电制冷机、余热吸收式制冷机的数学模型,构建了考虑园区供能网约束的双层优化配置模型。模型上层以最小化园区能源站的年综合投资成本为目标,模型下层以系统的年运行费用最低为目标,并基于配电网的Distflow二阶锥模型和线性热网络方程建立供能网络模型。在规划求解过程中,引入了二阶锥松弛技术对模型的电网潮流约束进行凸优化松弛,同时采用了线性热网络方程,以提升模型的可解性和计算速度。最后在改进的IEEE-33节点配电网和8节点供热系统中进行了算例分析,结果表明,所构建的系统优化配置模型在一定程度上提高了园区型综合能源系统的经济性,验证了所提模型的有效性。     

欧洲的可再生能源利用

在介绍欧洲能源结构及未来能源需求的基础上，综合介绍了欧盟能源政策和欧洲可再生能源的利用．     

平滑含DG配网功率波动的储能容量优化研究

风电、光伏等分布式电源(distributed generation,DG)并网后,其间歇性、不稳定性与用电负荷的周期性、季节性相结合会加剧电网的功率波动。为抑制由DG并网造成的功率波动,研究了用于平滑功率波动的储能系统(energy storage system,ESS)容量优化办法。利用经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)的方法,对含DG的配网功率样本进行EMD处理。基于分解结果,考虑ESS运行效率及荷电状态的约束,确定所需的ESS最小容量。算例表明:该方法可使含DG配网功率的波动明显降低,其中按曲线3配置的ESS可使含DG的配网功率在30 min内最大波动率由53.46%降低至24.67%,且系统可正常稳定地运行,同时也具有一定的"削峰填谷"作用,减小电力系统"调峰"压力。