含风/光/柴/蓄及海水淡化负荷的微电网容量优化配置

多种能源互补的微电网供电模式,是解决未来海岛供电问题的有效途径之一。根据海岛用水需求及海水淡化系统的特点,综合考虑系统运行的经济性及环境效益,提出了协调海水淡化负荷、蓄电池及柴油发电机运行的功率分配策略。在此基础上,提出了含风/光/柴/蓄及海水淡化负荷的微电网多目标容量优化配置模型,建立了含系统投资运行成本和可再生能源利用比例的目标函数,构造了考虑微网、储能及柴机运行特点的约束条件,并采用自适应多目标差分进化算法进行求解。最后,以某地区海岛微电网为实例,通过建模、求解及分析,结果验证了所提优化配置方法的有效性,为海岛微电网的规划设计提供了理论依据和技术支撑。     

离网型海岛综合能源微电网架构设计与实现

传统的海岛微电网能源形式单一,考虑柔性负荷参与能量调节较少,网架结构简单。设计海岛综合能源微电网功能架构,充分利用波浪能、风能、太阳能等清洁能源,通过虚拟同步发电机技术提高分布式能源发电的稳定性,以能源路由器作为控制核心,灵活调节海水淡化装置、电转气装置等柔性负荷,实现源荷互动控制,研究能源路由器、虚拟同步发电机、源荷互动、信息物理融合系统在海岛微电网中的实现方式,并应用到车牛山岛微电网示范工程。     

基于离网型风电的海水淡化系统建模方法

风力发电与反渗透海水淡化相结合是海水淡化发展的新思路。根据传统方法设计的海水淡化系统只能在电源稳定的情况下定负荷运行,无法根据能源供给情况进行系统设计。鉴于此,提出了一种基于风电的反渗透海水淡化建模方法。该方法建立了反渗透海水淡化渗透模型,可根据能源供给情况进行海水淡化系统运行参数的计算。在相同工况下,通过与传统设计方法的计算结果进行对比,本文方法计算精度与其相当,可用于风电海水淡化系统设计。     

含海水淡化负荷的可再生能源消纳技术研究综述

海水淡化作为一种可控、可时移负荷,具有一定的灵活调节能力,能够有效适应可再生能源发电的间歇性。海水淡化负荷消纳可再生能源的过剩发电量,在满足淡水供应的同时,提升电网接纳可再生能源的能力,对于电网“削峰填谷”提供良好的支撑作用。首先综述了海水淡化技术的发展现状,并对反渗透海水淡化技术的原理、能耗情况、运行成本进行分析。然后,将可再生能源与反渗透海水淡化技术结合的应用情况进行研讨。最后,阐述了海水淡化配合电网发展的必要性,并且针对具体实施机制给出建议。     

离网型风电电源海水淡化系统研究

本文分析了离网型风力发电电源特性,提出了适应于离网型风电电源的可变出力运行的膜法海水淡化系统,并着重从系统制水规模、系统选择、动力部件设置、膜元件分组、系统出力调节等方面介绍了变出力膜法海水淡化系统。最后,文章指出了离网型风电电源膜法海水淡化系统的适用性和系统制水规模范围。     

一级反渗透淡化海水对Q235碳钢的腐蚀性研究

结合某在役大型火电厂35 000t/d"膜法"海水淡化系统运行、维护实践及一级反渗透淡化海水对Q235碳钢腐蚀现状,对一级反渗透淡化海水的水质特点进行了介绍,对其对Q235碳钢腐蚀进行了研究,结果表明,高pH值时碳钢局部腐蚀深度要远高于低pH值时。不同pH值条件下,流速对Q235钢腐蚀速率影响不同,提出了应用中存在的问题及应采取的措施。     

华能浙江分公司海水淡化系统研究

华能浙江分公司4×1000MW超超临界燃煤发电机组不仅主机采用了高效、环保、节能的新技术,而且全厂的生产、生活用淡水全部来源于采用“双膜法”工艺的海水淡化系统。以华能浙江分公司海水淡化工程为案例,介绍了膜法海水淡化工艺中的多分系统,如海水取水系统、预处理系统、动力系统、脱盐系统等,以及工程运行情况。并对玉环工程的制水成本进行了分析。     

热膜耦合海水淡化技术现状与展望

目前,国内外均采用多级闪蒸（MSF）、低温多效蒸馏（LT—MED）和反渗透（R0）技术作为主流的海水淡化技术。利用集成技术的热膜耦合是较先进的海水淡化技术,能够充分发挥热法和膜法海水淡化的技术优势。热膜耦合技术不仅可提高热法海水回收率、减少排放热量、降低设备结垢的风险,还能提高膜法淡化海水的产量。利用工程实践,对MSF／RO和LT-MED／RO等热膜耦合海水淡化技术相关研究进展进行了分析,并讨论了热膜耦合海水淡化技术的发展方向及在工程应用中可能存在的问题。     

华能玉环电厂海水淡化工程介绍

华能玉环电厂4×1 000MW超超临界机组建在浙江省台州地区玉环县一个四周环海的小岛上, 由于淡水资源紧缺, 全厂使用的淡水全部采用海水淡化制取。海水淡化系统采用双膜法, 即超滤+反渗透工艺,设计制水能力1 440m3/h, 这是目前国内乃至亚洲地区最大的采用膜法技术的海水淡化工程。     

基于离网型风电的海水淡化系统优化设计

离网型风电海水淡化系统是一种利用可再生能源解决沿海地区水资源短缺问题的重要方式。为了促进其科学发展,提出了一种离网型风电反渗透海水淡化系统的优化设计方法。该方法以风电海水淡化系统总收益最高为目标函数,在满足风机、蓄电池、反渗透海水淡化装置的运行约束下对系统的设计和运行参数进行优化,从而得到系统经济收益最高时的风电海水淡化系统各装置的最优规模。优化结果显示,该方法得出的结果显著优于其他方案,该方法对风电海水淡化系统设计具有指导作用。     

热膜耦合海水淡化系统的设计与分析

热膜耦合海水淡化系统比单独采用热法海水淡化系统或膜法海水淡化系统,更具有经济优势。依据热膜耦合海淡系统的构成方式,分析了海淡系统在各种耦合方式下的运行成本,建立了反渗透海水淡化和低温多效蒸发海水淡化的计算模型。通过物料平衡和能量平衡的计算,推荐了优化后的热膜耦合方式,为热膜耦合海淡系统的方案设计和运行,提供数值依据。     

海水淡化负荷消纳弃风电量的集群优化调度策略

助力"双碳"能源战略,必将迎来一个崭新的以新能源为主力电源的电力系统,大规模风电并网消纳瓶颈亟待突破。提出了一种以消纳弃风为目标的海水淡化单元集群优化调度策略。首先,考虑海水淡化技术的运行特性,对海水淡化单元的能耗、产水量与用水需求和储水箱水位的时空变化关系进行建模。然后,结合海水淡化系统的运行边界,以最大化消纳弃风为目标,构建海水淡化集群优化调度模型。最后,以辽宁电网为例进行数值分析,某日弃风总量为42.86 MW·h,提出的集群优化策略消纳了该日94.8%的弃风电量,并且比传统运行方式和不考虑弃风消纳优化运行方式的成本分别降低了39.3%和42.8%。此外,生产淡水的总能耗为99.35 MW·h,其中40.9%来自弃风电量,"清洁淡水"成效显著。     

基于PSO-LSSVM的海水淡化负荷预测

为了将海水淡化负荷与分布式可再生能源或电网结合协同运行,进一步提高海水淡化用户的综合经济效益,提出了精准预测海水淡化负荷的方法。首先对影响海水淡化负荷的相关因素应用灰色关联分析理论构建相似日的小样本集合,而后建立多输入单输出的最小二乘支持向量机(LSSVM)模型。针对LSSVM模型,提出了通过粒子群算法(PSO)优化相关参数γ和σ~2的新预测方法。最后利用某海岛冬季用水数据对模型进行仿真验证,结果表明,该模型可达到参数最优化选择的目的,提高了预测精度,能够满足海水淡化负荷预测的需要。     

含风电制氢装置的综合能源系统优化运行

随着全球环境污染问题的加剧以及能源结构调整,氢能作为一种高度清洁的可再生能源成为世界各国研究热点,合理利用氢能是解决能源危机和环境问题的有效途径。考虑风电制氢装置在综合能源系统中的应用,研究了含电制氢装置的不同控制方式,提出了含电制氢装置的综合能源系统优化模型。通过多种能源之间的相互转化,同时满足电力、氢气以及热负荷需求。算例仿真结果验证了所提模型的有效性,分析了风电制氢装置对于降低系统运行成本、提高清洁能源消纳量的重要作用,对比了不同氢气负荷需求下系统的运行情况,仿真结果说明合理安排氢气负荷有利于进一步促进系统绿色、经济运行。     

计及可控负荷的微网自治调度模型

随着清洁能源发电渗透率的提高,弃风弃光现象日趋严重。对微网运行架构及其内部源荷架构进行分析,针对清洁能源就地消纳提出微网自治策略,考虑可控负荷的参与,并建立了电热联合鲁棒调度模型。在模型中,利用鲁棒调度的思想对清洁能源发电及负荷不确定性进行建模,并利用可中断负荷措施对可控负荷的响应潜力进行发掘。仿真结果表明,可控负荷的参与提高了微网运行的灵活性,所提自治策略可有效消纳清洁能源发电,实现微网经济运行。加入鲁棒性控制后,系统调度结果趋于保守,备用和成本增加。     

计及可时移负荷的海岛微网电源优化配置

优化配置分布式电源容量,提高供电可靠性和经济性是微网规划的关键问题。文中在海岛微网规划中加入海水淡化类可时移负荷,以便更好地跟踪可再生能源发电,并解决海岛淡水需求困难。根据海岛用户年负荷需求和供电可靠性要求,结合不同岛屿气象条件、地理位置情况、海水淡化需求,构建风/光/储/柴等多类电源组合,采用混沌自由搜索算法,得到海岛微网分布式电源容量的最优配置方案,并用Matlab编程实现。结果表明,海水淡化类可时移负荷的加入可降低海岛微网优化配置方案的投资冗余度,使资源利用最大化。在算法收敛特性及最优解求解两个指标中,与传统优化算法进行对比,证明了混沌自由搜索算法在快速收敛特性和全局寻优方面具有明显的优势。     

风电海水淡化研究与应用

风电海水淡化技术可以提高清洁能源的利用效率并解决缺水问题,实现环境保护和淡水生产的统一。本文从宏观、基础、地区选择、无储能设计和经济性分析的角度论述风电海水淡化的理论研究情况,并介绍了国内外风电海水淡化的工程应用现状,最后,对风电海水淡化技术做了展望。     

基于智能负荷控制的分布式能源系统调控策略研究

为提高分布式能源系统（DES）经济性及运行效率,提出基于智能负荷控制的DES调控策略。首先,基于智能电表的测量数据,采用监督学习技术训练神经网络,构建智能负荷神经网络模型计算住宅可控有功功率;其次,考虑智能负荷与DES之间的互动关系,结合DES各设备运行及互补特性,构建智能分布式能源管理系统模型,分析其可控负荷的调度策略,并给出求解流程,利用IEEE-6节点系统进行算例分析。结果表明,DES总运行成本将随着需求响应控制的加强而降低,考虑智能负荷参与能源系统互动,可有效改善系统负荷曲线,减少切负荷现象,促进风电、光伏清洁能源的消纳。     

双膜法-海水淡化在沿海电厂的应用

从设备选型、应用角度探讨海水淡化处理系统中超滤、反渗透"双膜法"海水淡化制水工艺在沿海电厂水处理系统的应用,并从设计角度简述类似工程的共性、注意事项等内容。     

考虑不同蓄电池SOC状态的风/储/海水淡化孤立微电网能量管理系统设计

风电海水淡化孤立微电网能量管理系统对风能的利用、淡水资源的供给及微电网稳定经济运行具有重要意义.首先建立了含风机、海水淡化、柴油发电机及蓄电池、超级电容器混合储能的孤立微电网模型,其次,在微电网稳定运行的基础上,考虑深充深放与浅充浅放对蓄电池损害的不同及海水淡化负荷的可控性,根据蓄电池在不同SOC、不同充放电功率情况下的寿命损耗,结合海水淡化产水收益,建立微电网经济运行模型,进而根据微电网经济运行目标得到长时间尺度下的能量管理方案.最后根据具体风速数据进行算例分析,得到孤立微电网系统采用能量管理方案运行24 h,系统收益为95.61元,不采用能量管理时,系统收益为92.81元,验证了所提策略的正确性、可行性和经济性.该策略可以提高微电网运行的经济效益.