基于NSGA-Ⅱ算法的互补能源接入方案优化配置

构建以电力为主体,融合热、气等不同形式能源,在生产、消费多个环节优势互补的多能源系统,是提升能源利用效率,促进能源清洁发展,构建能源互联网的关键.首先,依据风、光等分布式能源稳定模型,构建智慧城市多能互补系统架构;然后综合考虑投资商、电力公司、用电客户等能源主体利益,以系统潮流、接入互补能源的节点电压、装机容量等为条件,建立智慧城市多能互补系统规划模型;最后,引入改进的遗传进化算法,确定模型的寻优流程,对多能互补系统能源网络接入能源的节点位置与装机容量进行优化求解.结果表明,对多能互补系统合理规划,有助于智慧城市能源供应向清洁、可持续化方向发展.     

多能互补综合能源电力系统的建设模式初探

全球能源转型正处于关键阶段,发展多能互补综合能源电力系统是实现能源转型的重要途径。在此背景下,首先针对不同场景探讨多能互补综合能源电力系统的建设模式,并分别以城市级大系统和园区级小系统为载体,结合各自能源结构特点,提出适用于各场景下的综合能源电力系统建设模式。接着,对这些建设模式的投资效益和能源综合利用效率进行测算。最后,对人工智能在综合能源电力系统中的潜在应用,和泛在电力物联网的发展对综合能源电力系统建设的影响进行简要展望。     

考虑预测不确定性的风-光-水多能互补系统调度风险和效益分析

风电、光伏与水电（简称风光水）互补发电系统是提高清洁能源整体利用效益的重要创新模式,随着风电、光伏发电渗透率的增加,如何解决大规模风光接入所带来的不确定性是多能互补系统研究的核心和难点。本文重点探讨日前风光出力预测的不确定性对于多能互补系统风险和效益的综合影响。首先,从可靠性、稳定性和经济性三个方面提出风光水多能互补系统调度运行风险和效益评价体系;建立多能互补系统短期优化调度模型,在日前风光出力预测结果基础上,编制系统日前发电计划;根据风光实际出力情况,滚动更新和模拟水电站实际调度过程。最后,对比分析各电站计划和实际调度运行情况,评价日前风光出力预测不确定性对于多能互补系统风险与效益的综合影响。本文以雅砻江流域锦屏一级多能互补系统为实例进行研究。相比风光水独立运行,风光水互补后系统的发电效益提高了37.13%,且系统出力过程更为稳定。互补系统在年尺度上具有良好的可靠性,但在水库低水位时期,系统失负荷天数明显增多,占全年失负荷天数的96%以上,系统可靠性降低;在汛期,互补后水库的下泄流量最大增加了47.06%,出现水量集中下泄的情况,这给电力部门、下游用水部门以及防护对象带来一定的防洪风险。     

考虑富氧燃烧的综合能源系统低碳优化可行性研究

综合能源系统（IES）因其能源利用率高和多能源互补特性而被广泛认为是减少碳排放、提高可再生能源消纳的有效途径。将富氧燃烧技术引入IES,构建了考虑富氧燃烧空分系统和多能互补的IES优化调度模型。首先,通过研究富氧燃烧电厂的运行原理及其能量时移特性建立了富氧燃烧电厂模型。其次,将碳捕集装置（CCS）与IES进行耦合,并在富氧燃烧装置（OECP）与电转气装置（P2G）之间建立合作机制,减小IES运行成本,最大程度降低碳排放,促进可再生能源全消纳,提高能源利用率,保证在负荷高峰期较好的富氧燃烧效果和较高的碳捕集水平。最后,仿真分析证明传统电厂引入富氧燃烧技术及多能互补合作机制可以明显降低碳排放量,促进可再生能源的消纳和利用。     

基于改进BP网络和AHP模型的区域多能系统协同优化方法

针对多能系统对分布式能源使用率较低且经济效益不理想的问题，提出了基于改进BP网络与AHP模型的区域多能系统协同优化方法.该方法利用AHP模型构建了区域多能系统评价体系，并设计了双层GA-BP网络用于学习优化系统的各项评价指标，以得到最佳的系统综合评价得分用于调整系统能源的供需量.基于园区多能系统的实验结果表明，所提方法的可靠性、经济效益、碳交易成本及用户满意度分别为0.99、10.82万元、0.43万元和1.故其在提高经济效益的同时，还可保证系统运行可靠性及绿色环保.     

考虑预测不确定性的风–光–水多能互补系统调度风险和效益分析

风电、光伏与水电(简称风光水)互补发电系统是提高清洁能源整体利用效益的重要创新模式,随着风电、光伏发电渗透率的增加,如何解决大规模风光接入所带来的不确定性是多能互补系统研究的核心和难点。作者重点探讨日前风光出力预测的不确定性对于多能互补系统风险和效益的综合影响。首先,从可靠性、稳定性和经济性3个方面提出风光水多能互补系统调度运行风险和效益评价体系;建立多能互补系统短期优化调度模型,在日前风光出力预测结果基础上,编制系统日前发电计划;根据风光实际出力情况,滚动更新和模拟水电站实际调度过程。最后,对比分析各电站计划和实际调度运行情况,评价日前风光出力预测不确定性对于多能互补系统风险与效益的综合影响。以接入209万kW光伏和104.9万kW风电的雅砻江流域锦屏一级多能互补系统为实例进行研究。相比风光水独立运行,风光水互补后系统的发电效益提高了37.13%,且系统出力过程更为稳定。互补系统在年尺度上具有良好的可靠性,但在水库低水位时期,系统失负荷天数明显增多,占全年失负荷天数的96%以上,系统可靠性降低;在汛期,互补后水库的下泄流量最大增加了47.06%,出现水量集中下泄的情况,这给电力部门、下游用水部门以及防护对象带来一定的防洪风险。     

基于Benders分解优化算法的区域能源供给服务网络系统规划方法研究

能源互联网是实现我国能源革命目标的关键手段之一,然而其多能互补的特点增加了能源供应的复杂性,从而影响到区域范围内系统能源供应的协调有序。为探索这一问题的解决方法,针对小范围内的能源供给服务网络的系统规划问题开展了研究,建立了以总成本函数为目标函数、考虑多能互补的系统负荷约束、系统安全性约束函数为主要约束的区域能源供给服务网络优化模型,运用Benders算法将问题分解为主问题和子问题并对模型进行求解。以华北某市郊区的区域能源规划为案例进行能源供给服务网络的规划,并与传统规划模式进行对比分析。结论表明,由于考虑了热电负荷之间的耦合关系,并在需求约束中引入了电转热替代环节,使得所提出的模型能够在系统的规划和运行阶段都选择更优的策略,从而在经济性上相较于传统工业规划方法具有更强的竞争力。     

分布式能源研究综述

针对目前分布式能源系统在我国的发展趋势,从自然科学和社会科学2个角度阐述了分布式能源的研究现状,剖析了分布式能源在发展的过程中所要遇到的困难以及相应的解决方案．内容涉及发电技术、储能技术、并网技术及其经济性研究、系统优化和政策建议等方面,力图全方位分析分布式能源的研究路线和有待进一步深化研究的方向．     

多能互补的综合能源微网多目标优化运行方法研究

综合能源系统在实现多种能源的综合利用，提高新能源利用率和减少碳排放等方面具有重要意义，是近年来诸多学者重点研究的领域之一。但是，目前对综合能源系统优化运行的研究较为局限，设备和模型种类较少，优化运行的目标函数单一。针对这些问题，提出了多能互补的综合能源微网多目标优化运行方法。首先，建立了运行成本、碳排放量和一次能源消耗的优化目标函数和系统的约束条件。其次，对比了传统分供系统与综合能源系统的运行成本，分析了电价改变对综合能源系统的影响，基于权重分析法对综合能源系统进行了多目标运行优化。通过算例分析表明，所构建的综合能源系统可以有效运行，相较分供系统成本可节省13.47%以上的成本，电价变动对该综合能源系统中设备的运行有较大影响，优化后的权重比可以显著平衡各个目标函数。     

分布式能源研究综述

针对目前分布式能源系统在我国的发展趋势,从自然科学和社会科学2个角度阐述了分布式能源的研究现状,剖析了分布式能源在发展的过程中所要遇到的困难以及相应的解决方案．内容涉及发电技术、储能技术、并网技术及其经济性研究、系统优化和政策建议等方面,力图全方位分析分布式能源的研究路线和有待进一步深化研究的方向．     

电力电子技术在可再生能源发电系统中的应用

电力电子技术作为可再生能源发电的关键技术，直接关系到可再生能源发电技术的发展．首先对太阳能光伏发电、风力发电、燃料电池发电及混合能源可再生能源发电系统进行了简述．并对逆变器及并网控制技术、太阳能充电控制器、变速恒频风力发电系统、燃料电池功率调节系统及可再生能源发电系统中的谐波抑制技术等电力电子技术在可再生能源发电系统中的应用和发展趋势进行了详细的综述，为再生能源发电系统中的电力电子技术研究提供了有价值的参考．     

发展分布式多元结构联产联供系统实现能源发展战略的转移

用科学发展观分析一次能源和终端用能的多元性及其特点,处理好能源开发与利用的一元与多元、分产与联产、集中与分散等关系,目前,国际、国内正在经历着以“电力为中心”向以“热力为中心”的能源发展战略的转移,发展分布式多元结构全能量联产联供系统,是这场战略转移的必然结果,能源开发与利用的新飞跃,是科技进步与经济发展的结晶,是体现“以人为本”的社会发展需要。只有进行体制改革,打破电力行业的垄断,调动全民的积极性,才能使分布式多元结构全能量联产联供系统得到发展。     

分布式供能系统负荷适应调节方法的研究

由于分布式供能系统在实际运行中存在供能与用户需求不匹配的问题,导致了本身的高效率优势无法发挥,合适的负荷适应调节方法能确保系统稳定高效运行.介绍了目前应用较多的几种负荷适应调节技术的特点与应用情况,指出了在经济高速发展、用户负荷日益多样化的今天,多种负荷适应调节方法综合应用将是一个研究方向.     

计及风电和燃料电池的综合能源系统阻尼特性分析

综合能源系统可协调多种能源,有效提升新能源利用效率,已成为促进能源可持续发展的重要手段,研究多能源接入电力系统影响已成为综合能源系统发展的重要内容。针对计及风电和燃料电池联合并网运行的电力综合能源系统阻尼特性展开研究。首先,构建风电机组和燃料电池的数学模型,导出两者并网后系统小干扰稳定分析模型;之后,采用特征根分析和时域仿真分析法,针对算例系统研究不同运行工况/因素下计及风电和燃料电池的互联系统阻尼特性,包括其不同容量配比、不同接入方式以及联络线传输功率变化等。研究结果可为评估综合能源系统消纳新能源发电的能力及稳定运行提供技术参考。     

浅析天然气分布式能源系统的设计要点和应用范围

天然气分布式能源系统的设计和应用具有综合性强、涉及面广、影响条件多、复杂程度高等特点.这里归纳总结了天然气分布式能源系统设计的十大要点,分析了天然气分布式能源系统的应用条件,以及国内天然气分布式能源项目的应用领域情况,对从事分布式能源行业的设计者和企业提供了帮助.     

上海市燃气分布式能源发展现状调研

介绍了分布式能源的优势,从国家与地方性分布式能源政策以及目前上海市燃气分布式能源项目现状两个角度来剖析上海市燃气分布式能源的发展现状.同时根据现有的政策条件以及项目存在的问题,对燃气分布式能源在实际发展中所遇到的瓶颈问题进行了总结,并结合各种文献资料提出了相应建议.     

山西各地区风光资源互补性研究

风光资源是可再生能源,研究其互补性对于风光互补发电系统研究有着重要的意义,但是二者在时间和空间上受气象条件影响较大。以山西省11市（县）一年各月平均风速实际数据分别对这11个地区风能资源储能情况进行分析,并结合气象学模型对这些地区水平面太阳辐射总量及最佳倾角进行理论计算,得到最佳倾角倾斜面上太阳辐射总量。然后将这些地区各月最佳倾角下倾斜面上太阳辐射总量与风能储能做互补性分析,并以山西清徐为例对风光互补发电系统进行了优化匹配分析。通过分析各地区风光资源在时间上的互补性和互补系统优化匹配设计,为山西地区风光互补发电系统开发利用提供了重要的理论依据。     

基于动态能耗模型的微电网经济运行优化

微电网系统是一个具有多能源输入的综合性能耗网络系统,系统高昂的运行成本已成为其大规模推广应用的一个关键性障碍。针对微电网系统内冷、热、电等多种负荷的能耗特性及能耗设备的运行特性,采用智能算法对数据进行分析拟合,得到系统内各能耗设备的动态能耗模型。通过分析一次能源对冷、热、电三种负荷的转换利用方式及各能源之间的互补关系,构建了微电网系统的经济运行优化模型,采用量子行为粒子群优化算法对其进行优化求解,得到系统的最佳能源结构及综合运行成本。考虑不同季节下系统的运行特点及负荷特性,利用不同的算例对所提模型的有效性和可行性进行了验证。     

分布式能源系统对中国天然气下游市场开拓的重要性

我国天然气资源的开发和引进已进入了一个快速发展的新阶段.如何高效、经济地利用天然气已经成为天然气下游市场开拓的关键问题.分析了世界和中国天然气下游市场的消费需求、价格承受能力和由此所决定的天然气下游消费结构走势,指出了分布式能源/冷热电联供系统应该是我国天然气消费的重要用户和市场开拓的重要途径.在分析国外分布式能源发展状况的基础上,提出了中国发展分布式能源的“大中小”并举和冷热电联供的重要策略.     

中国天然气分布式能源发展现状研究

天然气分布式能源是一种贴近终端用户的先进供能技术,具有能源利用效率高、多能供应能力强、供能保障效果好、污染排放低等优势,有非常好的发展前景。为推动国内天然气分布式能源产业发展,国家和地方制定了配套的产业鼓励政策,促进了经济发达区域天然气分布式能源产业发展,但因缺乏先进的开发思维、建设成本和运维费用高、上网电价低等因素,导致天然气分布式能源缺乏竞争力。应通过创新开发思维、创新开发模式、创新运行管理和创新技术研发,提升该技术市场竞争力,推动天然气分布式能源产业长期良性发展。