太阳能热泵-蓄热电锅炉弃风消纳策略仿真

随着清洁能源政策的不断完善,风能和太阳能资源得到了充分的利用,但是风电的“昼低夜高”反调峰特性会导致风电消纳能力受限。为了更大限度且更加灵活地消纳弃风电量,文章设计了以蓄热式电锅炉储热为主导,直接供电模式下的太阳能热泵-弃风蓄热供暖系统。同时,为兼顾系统运行成本和弃风消纳电量,建立了系统的优化调度数学模型,综合考虑弃风量、电锅炉功率、热功率及蓄热量等约束条件,采用NSGAII多目标优化算法对模型进行求解,从而获得蓄热电锅炉运行功率的优化调度方案。研究结果表明,优化调度方案可在保证系统经济运行下合理调度蓄热电锅炉的运行功率,与优化调度前相比,优化后的系统能够多消纳弃风电功率3 261 kW,弃风消纳率可达26%。     

基于风电消纳的多类型储能系统联合经济调度

为使电力系统尽可能提高风电接纳能力,建立了基于风电消纳的实时失调成本模型,考虑到安全性、环保性,分别构建了基于风电-火电调度总成本模型和基于风电-火电-联合储能系统调度总成本模型,并采用HS-PSO混合算法求解调度总成本模型。算例仿真结果表明,抽水蓄能电站、蓄电池和超级电容器混合储能系统在增加经济效益、提高风电接纳能力方面优势明显;同时验证了储能系统容量与弃风率的关系,为含风电并网运行的系统经济调度提供了依据。     

基于模糊优化多目标进化算法的风电-抽水蓄能联合调度

为同时提高风电的质量和风电场的经济效益,建立高斯模型和经济效益模型为目标函数,提出基于模糊优化多目标进化算法(Fuzzy Multi-objective Evolutionary Algorithm,FMOEA)的风电-抽水蓄能联合调度,仿真结果中将单目标优化结果和多目标优化结果进行对比,突出了选择模糊优化因子和多目标优化的优势。仿真结果表明,对风电场优化配置抽水蓄能系统既平滑了风电场输出功率,也提高了经济效益。     

考虑风电消纳能力的含风电场电力系统多目标优化调度研究

针对含风电场的电力系统调度中存在的风电消纳问题,提出一种基于第二代非劣支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II,NSGA-II)的多目标优化调度方法。为使电力系统在消纳尽可能多的风电同时,兼顾经济性、安全性和环保性,分别以风电消纳、发电成本和污染物排放量为目标建立了含风电场电力系统双目标及三目标调度模型,采用NSGA-II进行优化求解,并详细分析了不同目标组合策略下电力负荷、机组组合和优化目标对风电消纳的影响程度,同时引入伪权向量法为决策者提供非劣解信息,辅助决策者完成优化调度。分析结果表明,该方法有助于评估机组组合、目标组合等因素对电力系统优化调度的影响程度,对合理提高含风电场电力系统的风电消纳能力有一定的指导意义。     

基于风-光-蓄-火联合发电系统的多目标优化调度

针对风电、光伏出力的随机性、间歇性和波动性而导致其在大规模接入电网时对电网发电计划制定和调度产生的影响,提出了含风-光-蓄-火联合发电系统的多目标优化调度模型。利用抽水蓄能的抽蓄特性,将风电和光伏出力进行时空平移,使风-光-蓄联合出力转变为稳定可调度电源,具备削峰填谷的功能,与火电机组共同参与系统优化调度。以风-光-蓄联合出力最大、广义负荷波动最小和火电机组运行成本最小作为目标函数,建立多目标优化调度模型,通过多目标处理策略,使目标函数简化为2个,以降低问题维数;在求解阶段,利用分层求解思想,将模型划分为两层,分别采用混合整数规划方法和机组组合优化方法进行求解。10机测试系统仿真结果表明：所建模型可以提高风能和太阳能的利用率,缓解火电机组的调峰压力,大幅降低风电反调峰特性对电网的影响,从而保证电力系统安全、稳定、经济运行。     

蓄热电锅炉负荷参与消纳受阻风电的主从博弈交易决策方法

随着新能源接入电网比例的不断提高,新能源送端电网常规电源调峰能力不足造成的风电消纳受阻问题凸显,急需挖掘负荷的可调节潜力以增加对风电的消纳能力。蓄热电锅炉负荷具有可调节特性,通过合理的市场交易方法激励蓄热电锅炉企业参与调节成为消纳受阻风电的新途径。为此,提出了一种蓄热电锅炉负荷参与消纳受阻风电的主从博弈交易决策方法。首先分析了蓄热电锅炉负荷参与调控对消纳受阻风电的作用机理;其次对蓄热电锅炉负荷参与消纳风电的荷源双边收益以及主从博弈关系进行了研究;基于此,提出了蓄热电锅炉负荷参与消纳受阻风电的主从博弈交易决策方法;最后,采用某新能源送端电网荷源实际运行数据进行仿真分析,验证了所提决策方法可充分调动蓄热电锅炉企业参与消纳风电的积极性,从而有效提升风电消纳能力。     

提升风电消纳的储热式电锅炉优化规划平台设计

首先分析风电弃风机理,制定储热式电锅炉优化控制策略,提出考虑经济性的储热式电锅炉优化配置方法;然后,根据所提优化配置方法,基于VS2013与SQL2012软件开发储热式电锅炉的优化规划平台;最后,算例基于中国"三北"地区某电网实际运行数据,验证规划平台工作的有效性上通过规划平台分析表明:当电锅炉配置13.4 MW,储热装置配置158.07 MWh时,可减少供热期风电场54.8%弃风电量。该规划平台使用方便,规划结果准确可靠。     

耦合电锅炉和储热的热电联合系统风电消纳分析

冬季供暖期"以热定电"的运行模式限制了电力系统的灵活性,导致风电消纳能力不高,因此需要加强对电网和热网的协调调度.文中建立了一个包含电锅炉和储热装置的热电联合系统优化调度模型,并以一个实际的案例为例,分析了四种场景下系统的风电消纳情况和运行成本.结果表明,电锅炉和储热装置在风电消纳机理上有明显不同,电锅炉更能够增强系统...     

热电厂蓄热方案弃风消纳能力及多目标综合评价

考虑热电厂的实际运行情况,提出一种热电厂蓄热方案弃风消纳能力的评价方法.在全工作周期及对外供应热负荷相同时,热电厂采用固体蓄热式电锅炉的弃风消纳能力远强于配置蓄热水罐,是配置蓄热水罐方案消纳风电能力的3.23倍.综合考虑多种因素,通过对能源、运行、经济3个1级评价目标及消防安全指数、能量利用系数等10个2级评价目标进行...     

计及弃风消纳的储电-蓄热协同优化控制研究

针对新疆地区全年供暖期长、供暖期间弃风情况严重的问题,考虑采用蓄热式电锅炉将风能进行转换以促进弃风就地消纳能力。首先考虑风电的快速波动及随机性等不确定性,引入具有灵活调节、双向流动功能的电化学储能协同蓄热式电锅炉消纳弃风。然后建立蓄热-储电系统的供暖模型,根据所提出优化控制策略进行仿真调度。最后以新疆某风电场的真实数据为例,通过仿真分析对比不同供暖方案下弃风消纳率和供暖效益,验证所提方案的经济性及有效性。     

基于CNN优化的蓄热式电锅炉供暖系统容错控制方法

为了提升容错控制效果,降低运行成本,保证供暖系统供热稳定性,研究基于CNN优化的蓄热式电锅炉供暖系统容错控制方法.优化CNN中不同尺度卷积核卷积输入的供暖系统信号,利用lesky-relu激活函数提取卷积信号内的故障信息,得到故障特征图,实现蓄热式电锅炉供暖故障检测;依据内模原理,结合故障检测结果,设计故障补偿器,降低...     

风电消纳下多型号制氢机组阵列优化调度研究

以风电消纳下多型号制氢机组阵列的优化调度为研究对象,首先研究碱式制氢机组的功率-效率特性。在此基础上,以经济收益最大化为目标,对机组出力进行双层优化。使用所提混合二进制萤火虫算法进行机组启停状态优化,粒子群算法进行考虑功率-效率特性的机组功率分配优化。最后对多种阵列方案的经济收益和风电消纳能力进行对比分析。实验结果证明所提算法的有效性和多型号制氢机组阵列方案的优越性。     

考虑大规模风光消纳的多目标优化调度关键技术

文章针对大规模风光发电的稳定性和电网风光发电的消纳能力,建立了基于复杂时空耦合约束的最优潮流多目标动态调度模型。将优化调度模型解耦为两阶段:风光火荷协调优化和梯级水电站经济分配,提出了一种改进的多目标萤火虫算法对该模型进行求解,并通过算例对该模型和算法的有效性进行了验证。结果表明,该模型和算法能够显著提高风、光的利用率。     

电、煤锅炉联合供暖消纳弃风策略及效益分析

针对当前中国"三北"地区风电大规模快速发展而存在的大量弃风问题,研究基于电储热锅炉和燃煤锅炉联合供暖的弃风消纳策略,并建立起综合效益分析模型。根据电网运行管理部门的风电出力与负荷预测数据,建立特定时间段内弃风电量计算模型,并在此基础上研究电储热锅炉利用弃风电量储热、放热的"电-热"能量转换模型,提出利用弃风电量替代燃煤锅炉进行供暖的调度策略。根据热网所需总热量及电储热锅炉调度策略,研究燃煤锅炉最佳节煤运行方式,进一步提出电、煤锅炉联合供暖消纳弃风协调调度控制策略。研究电储热锅炉所消纳弃风电量与同等热量下燃煤锅炉煤耗间换算模型,建立电、热锅炉联合消纳弃风的综合效益分析模型。以风电供暖工程实例进行的仿真分析表明,该文提出的电、煤锅炉联合供暖消纳弃风策略可有效提高弃风消纳能力,同时能大幅减少燃煤锅炉煤耗,提升经济和环境效益。     

考虑风电消纳的冷热电联供型综合能源系统多目标日前优化调度

冷热电联供系统因其能源利用率高等特点在综合能源系统中得到广泛应用,但是由于其“以热定电”模式的约束,供热和供电不能解耦,使得大量风电难以消纳。针对我国冬季夜间大量风电未被使用的问题,将热泵及电转气装置纳入综合能源系统,研究二者对于消纳风电的作用。以综合能源系统总经济成本、温室气体排放量及净负荷波动最小为目标函数,计及联络线、储能上下限及功率平衡约束条件,采用帕累托多目标粒子群算法对模型进行求解,并设置四种场景,探究不同场景下热泵及电转气对于系统各个方面的影响。仿真分析了加入热泵及电转气装置前后系统的风电消纳及负荷波动情况,验证了所提方法的有效性。     

基于自适应SMPC的梯级水-风-光互补系统多目标优化调度

为抑制风电、光伏的波动性,文章建立了梯级水-风-光互补系统的多目标优化调度模型,同时考虑了调度成本与水电出力波动性,提出了一种基于自适应随机模型预测控制的梯级水-风-光高效协调优化方法。该方法利用场景削减技术,进一步抑制风光出力不确定性,并采用自适应变权重方法自动调整多目标权重系数。文章比较了方法改进前、后以及梯级水电站数量对互补系统优化调度结果的影响。系统仿真表明,所提自适应（Stochastic Model Predictive Control, SMPC）方法,可有效抑制风电、光伏的不确定性与波动性,提高水电出力的可靠性与稳定性     

基于Trnsys的电锅炉供暖系统蓄热控制优化研究

以某展览馆为例,基于Trnsys软件建立模型且验证其准确性,模拟实际工况,分析运行状态,以期提高电锅炉加蓄热模块的运行效率。针对当前运行状态,提出3种优化蓄热控制方法：方案1为利用蓄热模块蓄热状态,控制锅炉的蓄热时间;方案2根据蓄热模块放热结束后回水温度,控制锅炉是否需要蓄热;方案3为基于室内热负荷需求,分阶段控制供暖流量。结果表明,相比原系统,方案2节能16.6%,且提高蓄热效率;方案3节能18.2%,且减少在极端天气时室内不满足设计温度的天数。     

基于分时充电电价的电动汽车消纳风电的机组调度优化模型

随着风电的大规模入网,其间隙性和随机性导致弃风现象严重,电动汽车的快速发展为风电消纳提供了新途径。文章以风电消纳最多、负荷方差最小和火电机组发电成本最低为目标函数,综合考虑电力系统的功率供需平衡、火电机组和风电出力等约束条件,建立了基于分时充电电价的电动汽车消纳风电的机组调度优化模型。根据电动汽车负荷对充电电价的响应,得出电动汽车的充电负荷,进而得到电力系统总负荷,以此为基础采用分步优化的方法对模型进行求解。首先以负荷方差最小和风电消纳最多为目标,通过多目标遗传算法NSGA-II对风电出力进行优化;然后以火电机组的发电成本最低为目标对火电机组的出力进行优化,达成风火机组的联动调度。算例结果表明,对电动汽车实行分时充电电价能够提升风电的消纳能力,平滑负荷曲线,降低火电机组的发电成本。     

考虑风电消纳的电热联合系统多源协调优化运行

为解决中国"三北"地区风电消纳问题,从提升电力系统调节能力的角度出发,通过在供热侧配置储热、供电侧配置抽水蓄能,与常规机组共同参与电网优化调度,形成电热联合系统多源协调运行的调度模式。在研究电热负荷与风电出力分布特性的基础上,深入分析电热联合系统多源协调对风电消纳的影响机理,以风电消纳电量最大和系统运行成本最小为目标建立电热联合系统多源协调优化模型,并采用多目标和声搜索算法对模型进行求解。以6节点系统为例验证了模型的有效性,结果表明电热联合系统多源协调运行可有效降低系统运行成本,提高风电消纳水平。     

风电与电动汽车协同并网调度多目标优化模型

建立了风电与电动汽车协同并网调度多目标优化模型。首先调度风电和电动汽车协同入网,优化电动汽车充放电时间和功率来适应风电和负荷的波动,最大程度地消纳风电,减少净负荷峰谷差;然后对火电机组负荷进行经济分配,达到可调度协同并网的经济性。对可入网电动汽车数量进行敏感性分析,结果表明,电动汽车入网数量越多,削峰填谷效果越好。文章通过算例证明了所提模型的有效性和合理性。