求解由节点功率引起线路潮流变化和功率损耗的方法

在分摊功率损耗和固定费用的MW－MILE方法及相关方法中，必须知道由合同交易引起的支路潮流变化量。现有的确定支路潮流方法是直流潮流法和边界潮流法，然而，它们在理论上是不完善的。该文根据交流潮流解算结果，将负荷节点和发电机节点功率分别按恒定阻抗接入网络，求解网络方程，节点电压能够被分别表达为风络所有负荷节点功率的函数和发电机节点功率的函数，进而可将支路潮流和损耗分别表达为负荷节点功率的函数和发电机节点功率的函数，一旦获得这些表达，就易精确地获得由节点功率引起的支路功率变化。文中给出了详细的分析实例。     

考虑输电网络损耗的节点电价计算方法

提出了一种考虑网络损耗的节点电价计算方法。节点电价包含能量的生产成本、输电阻塞成本以及网损成本。网损成本与前两者相比所占比例不大,通常在节点电价中可忽略,而采用其他方法分摊给各市场参与者。文中根据经典实时电价理论推导出节点电价的网损修正公式,从中定义了网损修正系数,并基于直流潮流模型和交流潮流模型提出了2种计算网损修正系数的方法。通过RTS-24系统算例仿真表明,考虑网损之后的价格信号能有效地引导市场成员合理配置资源,协助调度中心降低系统的网络损耗,提高能量传输效率。     

考虑输电网络损耗的节点电价计算方法

提出了一种考虑网络损耗的节点电价计算方法。节点电价包含能量的生产成本、输电阻塞成本以及网损成本。网损成本与前两者相比所占比例不大，通常在节点电价中可忽略，而采用其他方法分摊给各市场参与者。文中根据经典实时电价理论推导出节点电价的网损修正公式，从中定义了网损修正系数，并基于直流潮流模型和交流潮流模型提出了2种计算网损修正系数的方法。通过RTS-24系统算例仿真表明，考虑网损之后的价格信号能有效地引导市场成员合理配置资源，协助调度中心降低系统的网络损耗，提高能量传输效率。     

辐射型电–热互联综合能源系统快速潮流计算方法

考虑到一定长度范围的管道内,热源供热温度、热负荷回水温度变化很小,基于供热温度和热负荷回水温度不变的合理假设,通过推导,将热源与热负荷之间的多根管道抽象成一根,等效成热源直接向热负荷供热,建立起热源与热负荷管道流量的一元函数关系。该文对长距离管道和短距离管道分别构建2种模型,该模型将供水网络与回水网络解耦,将流量与温度解耦。确定热源出力后,可通过热电联产机组确定电出力,进而得到电网潮流解。模型简单,计算量小,且不存在收敛性问题,误差分析表明该模型求解精度较高。算例测试验证了所提模型的有效性与合理性。     

基于解析法的电-热互联综合能源系统概率潮流计算

综合能源系统包含了大量的不确定因素,因此需要考虑综合能源系统在不确定环境下的运行状态。文中基于解析法和近似法,提出一种辐射状供热网络概率潮流快速计算方法。首先通过正态分布函数的数字特征得到管道流量的均值与方差,然后利用连续型随机变量的性质得到了节点温度的均值与方差,当求得热电联产机组热出力概率分布后可得机组电出力概率分布,最后求得电网各状态变量的概率分布。文中方法不需要迭代即可计算出稳态潮流与概率潮流,且不存在收敛性问题。该方法能在保证计算精度的同时,极大地提高计算速度,可为综合能源系统的不确定性分析和风险评估提供参考。     

点对点损耗灵敏度一致的等值辐射网输电损耗分摊

用等值辐射网络分摊输电损耗是一个全新的思路。文中分析发现已有方法没有充分利用实际输电网络的结构与潮流状态,且存在以辐射网络的支路导纳为待求量去求辐射网络不能解决发电机与负荷同节点的问题。文中方法通过引入实际输电网络发电机与负荷之间的点对点损耗灵敏度,可比较充分地利用实际网络的结构与潮流状态;以辐射网络中支路上的潮流作为待求量,可解决发电机与负荷同节点问题。一个包含4台发电机6个负荷节点系统的计算结果验证了文中方法的合理性。     

基于数据驱动的电-热互联综合能源系统线性化潮流计算

电-热互联综合能源系统非线性潮流方程的线性化处理是简化电-热互联综合能源系统运行与控制分析计算的一种重要方法。基于偏最小二乘法及最小二乘法对电-热互联综合能源系统的历史数据进行处理，构建热网中节点热功率到管道流量、节点供水温度和回水温度的回归模型以及电网中节点有功和无功功率注入到节点电压相角和幅值的回归模型。结合电-热耦合单元的模型，提出一种基于数据驱动的电-热互联综合能源系统潮流线性化模型，通过历史数据与物理模型的融合克服了传统物理模型的数值稳定性问题。     

基于等效热网络法的永磁同步电机温升计算

永磁同步电机体积小,功率密度高,导致它的单位热损耗大,由此引起的温升不可忽视。因此,本文采用等效热网络方法对永磁同步电机进行温升计算,首先建立了永磁同步电机的热网络模型,然后对模型中的各个节点的热阻,和部分节点的损耗进行计算和分析,最后对热网络图中的各个节点建立热平衡方程,求解方程组,得出各部分的稳态温升并通过实验进行了验证。     

双电源故障无缝自愈配电环网潮流优化控制方法

在分析双电源故障无缝自愈配电环网供电系统的基础上,考虑网络有功损耗与节点电压偏差,提出了一种基于统一潮流控制器(UPFC)的配电环网潮流综合优化控制方法。分析了配电环网潮流最优分布规律,得出了网络有功损耗、负荷节点电压偏移与UPFC产生的串联补偿电压之间的内在关系。分别构建了网络有功损耗隶属函数与节点电压偏移隶属函数,用以表征各自偏移最优目标的程度;根据关注程度确定二者的权值进而得到了综合优化目标函数,最后通过全局最优化方法实现对串联补偿电压求解。建模仿真结果表明,该环网潮流综合优化控制方法能够均衡两侧出力,有效控制所有节点电压偏差与网络损耗,为故障无缝自愈技术的实现奠定基础。     

基于改进牛顿法的潮流及短路计算分析

从提高电网运行稳定性的角度出发,通过将传统牛顿法与同伦延拓法结合,得到改进牛顿拉夫逊潮流计算法,使用MATLAB编程将其与几种潮流算法比较;运用电气分析计算软件ETAP,对某地电网建模,根据改进方法的潮流计算结果中母线电压和支路损耗,将电压过低的母线加装无功补偿装置,计算电压偏移量及网络损耗,并通过短路计算得出短路点电流及短路容量,校验用电设备。仿真结果表明,改进牛顿法较其他几种方法的计算误差减小,计算速度加快;电网电压经无功补偿装置调压后各节点电压都在其稳定范围内,电网的有功和无功总损耗降低,使电网更加稳定的运行,为电气设备的正确选择和系统的安全运行提供依据。     

基于先进绝热压缩空气储能站的电-热综合能源系统优化运行方法

为加强先进绝热压缩空气储能(advanced adiabatic compressed air energy storage,AA-CAES)与综合能源系统(integrated energy systems,IES)的多能互补协同,提高系统运行效率,文中提出了一种含AA-CAES能源站的电-热综合能源系统优化运行方法。首先,构建了含AA-CAES能源站的IES基本调度架构;其次,详细分析了AA-CAES装置在压缩和膨胀工况下的储热、换热及供热等特性,建立了AA-CAES电热联供联储运行模型;接着,基于热网管道传热延迟和损耗等动态特性,建立了考虑供热网储热惯性的热网方程;在此基础上,考虑了用户侧可调度资源,提出了计及综合需求响应的含AA-CAES能源站的IES日前优化运行模型;最后,在修改的IEEE33节点配电网和巴厘岛32节点区域供热网进行算例分析。仿真结果表明,所提方法可有效降低IES运行成本,提高IES可再生能源消纳能力。     

电厂循环水余热利用工程中热泵制热性能系数测试不确定度分析

应用吸收式热泵回收电厂循环水余热用于城市集中供热,是一项新兴的节能技术,相关的性能验收试验标准尚未制定。对热泵性能验收试验中各直接、间接测量参数及最终试验结果制热性能系数（coefficient of performance,COP）的不确定度评定方法进行了分析,给出相应的计算公式,并以某300 MW供热机组循环水余热利用工程为例进行了热泵COP测试不确定度评定。不确定度计算分析结果表明：降低热网水流量、凝结水流量、热网水进出口温度等参数的测量不确定度,可提高测试结果的可用性。     

考虑风电消纳的综合能源系统“源-网-荷-储”协同优化运行

针对因传统的热电联产(Combined Heat and Power, CHP)"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和运行经济效益的综合能源系统"源-网-荷-储"协同优化运行方法。在源侧通过热泵和储能设备解耦CHP"以热定电"运行约束,在网侧构建了稳态电-热潮流,在负荷侧考虑了综合需求响应,提升系统的风电消纳空间。系统以建设运行总成本最小为目标,考虑了能量平衡、稳态电-热潮流和CHP出力等约束条件,构建了考虑风电消纳的综合能源系统"源-网-荷-储"优化运行模型。最后,通过风机的33节点电网和8节点热网构成的综合能源系统验证所提方法的正确性和有效性。多场景仿真结果表明,该方法可有效提升风电消纳空间和系统经济效益。     

工厂能效诊断中发热体表面散热损失的研究

发热体表面散热主要有自然对流散热、强制对流散热和辐射散热3种形式。介绍了这3种散热的一些简单应用,包括圆柱体、竖壁、横管、水平板、球体的自然对流散热和强制对流散热以及辐射散热的计算理论及公式,最后给出了一个圆柱体的算例,为能效诊断工作中此类问题提供参考。     

考虑综合承载力的主动配电网优化调度与运行

随着风、光渗透率不断提高,其多重时序波动与不确定性给主动配电网优化调度工作带来了挑战。为提高主动配电网应对不确定性扰动的能力,提出一种考虑综合承载力的主动配电网优化调度方法。首先,从主动配电网资源充裕度和运行安全性两方面提出了综合承载力指标体系。然后,计及多种主动管理资源的协调调度,构建了考虑综合承载力的主动配电网优化调度模型。其次,引入图论“破圈法”对网架编码策略进行改进,并采用混合编码粒子群算法对模型进行求解。最后,基于改进IEEE 33系统设计算例验证了所建模型的科学性和有效性。     

利用锅炉排烟热量进一步节约能源减少成本

为进一步利用锅炉的排烟热量,提出了一种新型低温省煤器。利用这种省煤器可将锅炉排烟温度从140～180 ℃降低到40～50 ℃,相应的热损失从8%～15%降低到4%～5%。新型低温省煤器的主要部件采用不锈钢制造以防止酸腐蚀;特制的机械清灰装置可随时除去受热面的积灰。计算表明,锅炉装配新型低温省煤器在经济上是合算的。     

考虑热网传输延时及储热的电-热综合能源系统日前优化调度策略

综合考虑热网传输延时及储热的优化调度,可显著提高电-热综合能源系统的灵活性,在实现系统经济运行的同时,进一步提高系统的新能源消纳能力。对此,文中提出考虑热网传输延时及储热的电-热综合能源系统日前优化调度策略。首先,建立描述热网的传输延时和储热的供热系统模型;接着结合具体的能源设备,将热网作为调度资源参与到日前优化调度中,提出一种热网传输延时及储热的日前优化调度模型,实现对热网虚拟储能的调度利用。最后对不同场景下含风电的电-热综合能源进行算例分析,验证了文中所提方法的有效性。仿真结果表明,该方法可利用热网传输延时和储热进一步降低系统的运行成本,提高风电的消纳率。     

考虑供热网储热特性的电—热综合能源系统优化调度

在电—热综合能源系统中,利用电力、热力系统的互补特性可提高系统运行的灵活性,从而提升系统消纳可再生能源的能力。电力系统和热力系统通过热电联产、电制热等发生耦合,文中考虑了热力系统中供热管道传输时间延迟和热损失等热动态特性,以及用户供热需求的柔性,建立了考虑供热网储热特性的电—热综合能源系统优化调度模型。算例1以IEEE 39节点电网和26节点热网耦合系统为例进行分析,结果显示所提模型可以通过能量时间平移,优化匹配电—热综合能源系统的源、网、荷,促进可再生能源高比例消纳;算例2则以海宁市尖山新区为例,分析了含高渗透率可再生能源系统中以集中供热拓展能源终端消费的效果。     

分布式能源热网储能量化计算分析

研究分布式能源供热系统中热网储能特性是制定能源高效利用控制策略的必要前提。该文通过对分布式能源热网储能特性的研究,建立热网储能量化计算模型。该模型描述热网储能特性的重要参数-储能供能持续时间。引入影响因子θ对模型进行改进,提高热网换热段温度与实际工况的吻合度。针对3个换热站的试验数据,对改进后模型进行滞后时间计算,从而验证其正确性。通过对实际案例的计算,得到并分析热网储能供能的持续时间,得出循环水泵存在最佳流量的结论。此外,应用上述模型对分时分段供暖工况进行分析计算,得出24h内与室外温度正相关的热网供水温度随时间的分布。