基于分时电价模式的分布式风-光联合发电系统功率消纳模型研究

分时电价的方法能反映用电负荷的市场化行为,指引用户的用电时段,同时也可促进分布式可再生能源的消纳利用。基于用电负荷三段式分类方法,本文提出了分时电价机制下分布式风-光联合发电系统接入配网系统的功率消纳模型。该模型采用配网系统对内分时电价的方式来提高分布式风-光联合系统的并网消纳功率,并结合模拟退火算法对模型进行优化求解。最后通过仿真算例验证了本方法促进分布式风-光联合发电系统功率消纳、配网系统和用户取得双赢效果的可行性。     

基于分时电价的三峡梯级水电站联合优化调度研究

针对电力市场下水电站优化运行问题,建立了基于分时电价的三峡梯级水电站联合优化调度 模型。优化调度模型以系统发电效益最大为目标,考虑了分时电价因子和梯级水库间流量传播问题。 采用改进遗传算法求解模型,运用正切轮盘赌选择算子保持适应度函数非负;应用随个体适应值大小和 群体分散程度自适应控制的遗传参数,保持种群多样性。研究成果表明:在电力市场下,水库优化调度 的目标函数选取为发电效益最大有实用价值,对未来三峡梯级水电站日发电计划的编制有一定借鉴意 义和应用价值。     

基于分时电价的梯级水电站群短期联合优化运行

研究了电力市场环境下梯级水电厂短期联合优化调度问题,建立了基于分时电价的梯级水电站群优化调度数学模型并采用增量动态规划(IDP)优化算法对模型进行求解,讨论了梯级水电厂短期优化调度的效益最大问题,为梯级水电公司在目前电力市场机制下科学地申报次日各时段的发电量计划提供了依据。应用实践情况表明,该模型计算结果合理,效益显著。     

基于多Agent的风／光互补发电系统的管理控制系统设计

目前,国内外对风/光互补发电(WPHP)的研究主要集中于风力发电机组的研制及控制、光伏发电单元的研制及控制和风/光互补发电场的优化设计等方面,对风/光互补发电系统管理控制的研究很少.风/光互补发电系统构成复杂,控制难度大.借鉴多Agent思想,采用分散式决策、分布式控制的方式,设计了一种基于Agent的风/光互补发电系统管理控制系统.     

考虑抽蓄-风-光-火联合系统运行经济效益的日前优化调度研究

可再生能源大规模开发与利用将助力我国碳达峰、碳中和目标的实现。为应对未来大规模具有随机性、波动性和间歇性的可再生能源并网,在兼顾已有火电机组运行的基础上,需推进灵活性储能与可再生能源的联合运行,以实现可再生能源安全经济并网。构建了抽蓄-风-光-火联合运行系统日前优化调度模型,运用Yalmip优化工具箱进行求解,得到联合系统在多种工作场景下日前优化调度结果。结果表明,抽水蓄能可提高联合系统运行经济性,降低系统治理污染成本,减少系统CO₂排放量,提升火电出力稳定性;不同容量配比下的各场景经济性有所差异,联合系统经济效益与可再生能源渗透率呈现非线性相关关系。     

一种用于分布式发电系统的有功功率补偿模型

针对高穿透率的分布式发电系统将给电网带来的电能质量等一系列问题,提出一种用于并网分布式发电系统的有功功率补偿模型。该模型利用兼具多种储能技术优点的混合储能系统来补偿分布式电源产生的功率波动,具有补偿功率高、储能容量大的性能优势。模型中提出了基于能量预测的动态能量优化算法以提高储能设备的利用效率,利用模糊控制得出储能设备的补偿功率给定值。仿真分析验证了该模型的有效性,在提高补偿性能的同时可观地降低了储能设备的容量需求,从而节约了成本,具有实际应用价值,可用于改进现有储能系统。     

考虑送出限制的水-风-储系统优化调控研究

随着我国西北地区风电的规模化开发,探索西北地区的水-风-储多能互补送出模式有利提高电力系统的灵活性、缓解并网消纳问题。通过构建兼顾电力送出通道利用率和互补系统收益的多目标模型,提出互补系统的容量配置及分时电价下的运行策略,并将该方法应用于黄河上游的多能互补基地。经过对两种大型互补系统的容量配置与调控策略进行对比分析,验证了互补系统对于提高电力送出通道利用率、消纳弃风及改善运行收益的重要作用。模拟结果表明,风电不确定性程度、分时电价和电力送出通道容量对系统互补效果影响较大。该方法可为未来新能源与水电互补系统的规划和运行提供技术支持和参考。     

基于系统平衡下高比例新能源接入对电价影响趋势的研究

在保证能源供给安全的前提下，充分发挥系统调节能力，提高新能源渗透率，是实现碳达峰、碳中和目标的重要途径，但大规模、高比例新能源接入将对电价水平造成影响，开展高比例新能源系统电价趋势研究有利于完善电力市场机制。设计了基于逐时平衡的系统运行策略，结合上网电价、投资等影响因素提出了系统等效电价计算方法，研究系统中新能源电量占比、装机规模提升对系统等效电价的影响，并以某系统为例进行运行模拟，得出了电价变化趋势。     

计及阶梯式碳交易的风-光-火-抽蓄联合系统日前优化调度

在以水、风、光等清洁可再生新能源为主的电力系统中,风电与光伏出力的不确定性会导致电源侧的灵活性调节能力不足,并且难以精准量化评估系统的降碳效益。本文采用模糊机会处理功率平衡约束来表征风光出力的不确定性,耦合阶梯式碳排放成本计算方法,构建新型风-光-火-抽蓄联合运行系统日前优化调度模型。以西北地区某新能源基地为研究对象,将火电机组运行成本、弃风弃光惩罚成本、抽蓄电站运行成本以及碳排放成本构成的综合成本最低作为优化目标,采用分段线性化方法处理火电机组运行成本的凸性非线性项。实际算例优化结果表明,抽蓄电站的加入使得联合系统的总运行成本与碳排放量均大大降低,且对风-光-火-抽蓄联合运行系统引入模糊机会与阶梯式碳交易后,综合运行成本降低3.2%,碳排放量减少14.3%,弃风弃光成本下降了55.7%,验证了本文所构建的新型模型的有效性。     

基于数值微分法求导的分布式发电系统仿真算法

针对分布式发电系统模型结构灵活多变的特点,采用数值微分求导方法计算隐式积分迭代算法中的雅可比矩阵,进而构造了一种适用于分布式发电系统稳定性仿真的数值积分算法。该算法简化了雅可比矩阵的获取过程且具有并行特征,特别适用于具有变结构特征的系统模型的仿真。算例分析证明了所提出算法的优越性。     

飞轮电池在分布式发电中的应用研究

利用飞轮电池调节分布式发电的输出特性可以消除了原来采用化学电池的诸多不足,从而提高抵抗电网负载波动的能力.本文对太阳能分布式发电站中的功率流、能量流和飞轮电池的转子转速进行了仿真,结果表明,只要太阳能电池板和飞轮电池的参数选择合适,就能满足用户负载的任何要求,从而实现了分布式发电的平稳连续供电能力.     

电力系统日发电计划的启发式遗传算法

机组组合是电力系统日发电计划中主要的优化任务，在满足各种约束条件下求得全局最优解是一个比较困难的事情。遗传算法没有充分利用个体基因的有效信息，所以局部搜索能力较弱，而且随机遗传操作产生的大量不可行解，使得遗传算法的收敛能力降低。为了提高算法的全局搜索能力和收敛性，设计了基于局部优化算法的智能变异算子和消除约束冲突的修复算子。结果表明，运用了新算子的启发式遗传算法收敛到最优解的速度有显著提高。     

基于粒子群算法的风电——抽水蓄能联合运行优化研究

从提高风电场效益与供电可靠性的角度出发,建立了风电—抽水蓄能电站联合运行系统的优化模型。利用混沌初始化与混沌扰动的思想对基本粒子群优化算法进行了改进,并对模型进行了求解。运用算例验证了计算方法的正确性,证明了风电—抽水蓄能电站的联合运行,能够提高风电场的收益和供电可靠性,有效缓解了风力发电的随机性和间歇性难题。     

基于BPNN-PID的风电机组桨距控制分析

变桨控制技术是风力发电机组的核心技术之一,开展对风力发电机组变桨控制方面的研究具有重要的理论和应用价值。根据风力发电机组在额定风速以上如何保持输出功率稳定和降低风轮转速波动的控制技术进行研究,在传统的变桨距控制策略基础上,提出了基于BP神经网络(Neural Network,NN)整定PID的控制策略,并在Matlab/simulink环境下对PID控制和BP神经网络控制相结合的复合控制系统进行建模与分析。对1.5MW风电机组的仿真验证了BPNN-PID算法的有效性,提出算法不仅能够解决传统PID控制器参数整定困难的问题,而且优化效率更高,可以得到优良的控制性能。     

丹江口大坝加高后发电效益的探讨

通过对丹江口初期工程水库运行情况的分析,揭示了丹江口水利枢纽36 a来水量遵循着一定的自然规律,防汛弃水与发电之间存在着相互协调的关系.探讨了丹江口大坝加高后如何最大化利用高坝大库的弃水资源,协调好调水、防汛与发电之间的相互关系,通过扩机增容、兴建(引水渠首)电站增容以及现役机组改造增容,提高丹江口大坝的发电效益.     

考虑避振条件的水风光互补发电系统运行经济性评估

为更加全面、准确评估水电机组在风光水互补发电系统中的经济性表现,本文将水电机组寿命损耗成本纳入机组运行成本,建立以机组运行成本最小、发电量最大、功率负荷偏差最小为目标的风光水互补发电系统经济性评估模型,充分考虑水电机组运行策略的区别,对比机组避振与不避振运行时的系统经济性特征与机组运行特点。基于NSGA-Ⅱ智能优化算法对模型求解,以国内某清洁能源基地为例分析了风光典型出力场景下系统运行经济性。研究结果表明,相比水电机组不避振运行,采用避振运行方式的水风光互补系统虽然发电量和功率与负荷偏差均值分别降低了0.09%(0.02 GWh)和2.10%(1.89 MW),但运行成本均值下降了0.24%(1.71万元)。综合来看,在发电量未有明显提升的情况下,虽然功率与负荷偏差方面不避振运行方式表现较为优越,但由于机组疲劳损耗导致的运行成本显著增加、机组安全问题突出,其综合经济性表现不如避振运行方式。该研究对于优化水风光互补系统中水电机组的运行方式,提高互补发电系统整体经济效益有一定指导意义。     

干旱与半干旱区平原水库防蒸发及光伏发电浮板控制系统研究

结合太阳能学的相关理论,设计光伏发电系统,通过对干旱、半干旱区域的太阳能资源进行分析,利用苯板作为覆盖水面材料,计算出浮板的关键参数。利用防护框架和太阳能支架将浮板和光伏组件连接形成发电浮板。各浮板彼此相连覆盖水面形成整体的发电控制系统。该系统具有防蒸发、发电、环保、不侵占土地等优点,适宜在干旱和半干旱地区推广。所得结果可为相关研究人员提供参考。     

分散控制系统安装调试及提高可靠性的技术探讨

火电厂分散控制系统（DCS）在电厂调试、运行及保证机组安全方面具有十分重要的作用。基建时期的安装、系统集成、调试的质量,对保证机组顺利投产、创造良好的经济效益非常关键。根据火电工程施工调试实践,对DCS在安装调试过程中的一些技术要求进行分析,提出了一些提高DCS可靠运行的措施。