考虑用户舒适约束的家居温控负荷需求响应和能效电厂建模

能效电厂是电力需求侧管理的一个创新模式,可以在提高电能使用效率和减少用户电力消耗的同时,达到与建设常规电厂和相应输配电系统相同的目的。提出一种由考虑用户舒适约束的家居温控负荷(如电热泵设备)构建能效电厂的方法。该方法采用状态队列响应控制模型,对热泵负荷开关状态实施控制,所提出的用户舒适约束反映了电热泵设备的使用次数和寿命等实际因素。构建了单个区域中考虑用户舒适约束充当出力边界的能效电机模型,进而建立了含多个能效电机舒适约束的聚合能效电厂最优分配模型。在通讯系统双向可靠的前提下,通过对单个能效电机的响应控制分析,可以看出能效出力边界对于能效电机响应控制的监测和预警作用;通过多能效电机充当自动发电控制机组的仿真分析,验证了能效电厂最优分配模型的合理性,以及能效电厂提供负荷平衡服务的作用。该方法为负荷响应控制在配用电集成领域提供了新的技术途径。     

考虑负荷聚合商诚信度及用户满意度的日前调峰市场双层优化模型

新能源大规模并网对电力系统调峰带来较大挑战,在传统电源侧调峰空间逐步殆尽的背景下,亟需高效的市场机制引导用户侧灵活负荷主动参与调峰市场以维持电网安全稳定。结合用户实际情况,综合考虑用户满意度及负荷需求,提出了电动汽车、电采暖、储能等灵活负荷聚合参与日前调峰的市场机制,并建立了聚合商参与日前调峰市场出清及用户侧灵活负荷调度的双层优化模型。其中,上层模型考虑负荷聚合商诚信度的影响,以调度成本最低为目标进行日前市场出清;下层模型考虑用户满意度,以签订合同的形式调用用户侧灵活资源。仿真结果验证了将不同负荷聚合进行联合调度的可行性,表明所提出的策略能明显降低系统调度成本,保证市场调峰的可靠性,确保电网安全可靠运行。     

考虑用户舒适度的分散式电采暖调峰优化控制

为充分挖掘分散式电采暖负荷的灵活可调节潜力,提出了一种考虑用户舒适度的分散式电采暖调峰优化控制方法。首先,基于分散式电采暖的工作特性对单体电采暖负荷的响应特性进行分析;其次,采用近邻传播聚类算法将分散式电采暖负荷进行集群处理,并基于等面积定则制定电采暖负荷群的轮换式控制策略;然后,建立同时考虑电采暖负荷参与调峰和用户舒适度的多目标优化模型;最后,以新疆某地区分散式电采暖负荷参数为依据对所提控制方法进行验证。仿真结果表明,所提方法能够在保证用户舒适度的前提下兼具一定的调峰能力。     

考虑用电能效的负荷控制优化策略及模型

中国负荷控制方案依据用户历史用电量比重制定,未考虑用户的能效情况。具体操作时实施拉闸限电操作,未将线路中的重要用户和高耗能用户予以区别。针对这一问题,提出2阶段优化策略,第1阶段以标尺竞争机制为基础,构建电量缺口分配优化模型,实现最大用电能效;第2阶段以用电能效最高、开关时间最少、重要负荷停电量最小、可中断负荷停电量最小为目标,构建虑及可中断负荷的优化管理模型,并将改进的非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ)和启发式算法结合,加入基因校正环节进行求解。算例测算结果表明了该策略的可行性和有效性。     

考虑柔性负荷调峰的联合管理模型研究

根据＂削峰填谷＂的思想建立了利用柔性负荷调峰管理模型。通过中断管理和激励机制,把白天高峰用电量转移夜间低谷时段,降低电网峰谷差,减轻电网运行压力。根据柔性负荷的特性,将用于调峰的响应负荷分为激励负荷和中断负荷两部分,以总收益最大为优化目标,将能量平衡、中断特性和电价变化纳入约束,给出了柔性负荷24 h内调峰问题的求解方法。以某地实际负荷为例,利用粒子群优化算法对模型进行求解,算例仿真证明了该模型的正确性。结果表明所提出的方法可有效提高电网调峰能力,并具有良好的经济效益。     

考虑用户舒适度和经济性的负荷聚合商调度决策分析

负荷聚合商调度决策过程中,忽略底层用户舒适度或依据主观偏好确定舒适度会造成用户不配合,导致调度结果不理想。引入模糊优化解决调度决策中经济性与舒适度之间的冲突,首先基于博弈理论建立权衡用户舒适度和经济成本调度的聚合商决策模型。其次,为了加快博弈模型的求解速度,对博弈模型进行线性化转换并制定了求解算法。最后,通过算例验证了决策模型的有效性,同时对调度结果进行多角度的分析,验证了模糊优化边界条件,分析了舒适度阈值的影响以及储能的替代影响。     

考虑用户综合满意度的居民区电动汽车充放电优化策略

当前电动汽车充放电研究缺乏对用户侧,特别是用户出行便利性与收益的考量。为此,分析居民区电动汽车用户的出行特性和出行需求,建立了包含用户出行便利度和充放电经济度的用户综合满意度模型,以此模型为目标提出了最大化用户综合满意度的电动汽车充放电优化策略,并使用遗传算法对其求解,通过算例仿真验证了所提模型的有效性。利用该模型还研究了电动汽车规模化入网对电网负荷波动的影响,基于某居民区负荷数据进行仿真计算,对比分析了不同峰谷电价对电动汽车充放电优化策略的影响,结果表明:通过峰谷分时电价引导电动汽车入网可降低负荷峰谷差,且随着峰谷电价差的增加,更多的用户为电网提供削峰填谷辅助性服务,负荷峰谷差和均方差随之降低。     

基于小脑模型神经网络的温控负荷优化调度方法

温控负荷能够通过需求响应为电网提供频率调节辅助服务。针对传统控制方式调节能力有限和温度变化较大的问题,提出了一种基于小脑模型神经网络的混合控制策略。首先,利用小脑模型神经网络实时优化功率调节量,从而将调节任务分配给不同控制方式的负荷集群;然后,负荷集群完成所分配的调节任务,并根据用户的不同需要分别定义储能指标和不舒适度指标;最后,采用模糊综合评判法对用户满意度进行评估,再将用户满意度与均方根误差相互权衡以建立综合评价指标,并将其反馈回小脑模型神经网络,从而为功率调节量的优化提供依据。仿真结果表明,所提策略不仅可以提高系统的跟踪精度,而且能够改善用户的满意度。     

利用电参数的工业用户能效模糊综合评估

在对工业用户进行节能改造之前,有必要对其能效水平进行比较准确的评估。现有的一些能效评估方法存在指标选取受限、数据获取困难、主观因素较强等问题。在此背景下,针对工业用户提出基于电参数的能效模糊综合评估方法。具体地,以计量电表能够准确测量并记录的电参数为候选评估指标。首先,利用主成分分析法(principal component analysis,PCA)识别并删除次要指标,在此基础上确定工业用户综合能效评估指标体系。之后,利用熵权法计算所选各个指标的权重,并考虑到能效评估结果所呈现的模糊性,采用模糊综合评估方法对工业用户的能效进行评估。最后,用广东省的实际数据说明该方法的可行性与基本特性。     

考虑用户舒适度的需求侧负荷转移策略

随着近几年我国经济、技术快速发展,发电侧产能过剩与需求侧高峰时段用电紧张的矛盾日益凸显,如果仅仅依靠发电侧的建设将会造成能源浪费,若弃供需矛盾于不顾,则无法满足用电需求.针对此矛盾,该文提出了考虑用户舒适度的需求侧负荷转移策略.首先,从理论层面和数据层面分别阐述了用户参与负荷转移的潜力与能力的判断办法;然后,完成了用户...     

计及新能源随机特性的电网深度调峰多目标策略

在规模化新能源并网消纳趋势下,电网新能源的出力随机特性和系统调峰裕度亟需兼顾研究。首先根据非参数估计理论对新能源出力的随机特性进行处理。其次基于火电调峰机组的深度调峰过程对机组的运行费用进行分析建模。接着构建综合考虑电网深度调峰运行经济性和调峰灵活性的多目标优化调度模型,提出考虑新能源出力随机特性的多目标电网深度调峰运行优化调度策略。最后基于多目标求解方法分别以10台火电机组电力系统和某地区实际电网运行数据进行仿真计算,分析该多目标调度策略的有效性。     

计及V2G价格激励的电动汽车削峰协同调度策略

为了改善城市电力负荷峰谷差增大给配电系统稳定经济运行带来的影响,提出了电动汽车(EV)削峰协同调度策略,通过价格信号引导EV这类新型灵活资源参与辅助服务,从而平滑系统负荷曲线并减少EV用户的用电成本.首先,结合系统的削峰需求,提出了车网互动(V2G)激励价格机制;然后,构建基于出行链的EV出行需求模型和基于出行需求的耗...     

考虑风电消纳与火-储深度调峰的系统优化调度及补偿费用分摊策略EI北大核心CSCD

制定合理的深度调峰补偿分配机制是能源转型过程中必须解决的问题。将价格型需求响应(PDR)考虑在内,建立计及风电消纳与火-储深度调峰的系统优化调度模型。在此基础上综合考虑多种分摊因素建立分摊策略,为市场提供一种火-储补偿费用分摊的新思路。实施PDR优化负荷曲线,同时为独立储能电站(IESPS)提供套利基础;利用火电、IESPS深度调峰以促进系统调峰能力的释放,为分摊策略的建立提供数据支撑;针对火电、IESPS深度调峰补偿涉及的分摊问题,在综合考虑多种分摊因素的基础上,提出一种基于层次分析法的新分摊策略,旨在挖掘火电参与分摊的积极性。基于改进的IEEE 39节点系统进行算例仿真,算例结果验证了调度模型的有效性和分摊策略的合理性。     

A multi-objective short term hydropower scheduling model for peak shaving

The short-term scheduling problem of a hydropower system in China Southern Power Grid (CSG) is studied. As one of the largest in China, the system consists of 92 hydro plants with total installed capacity of 41GW occupying 14.7% of the national hydropower capacity at the end of 2013. Abundant hydroelectricity of the system is transmitted from the western provinces to the eastern load centers in CSG. Obvious difficulties of the hydropower scheduling of CSG are large-scale system, complex constraints and multiple power receiving grids of single plants and cascaded systems due to huge capacity. A short-term hydropower scheduling model for peak shaving of multiple power grids is developed for the operations of the hydropower system of CSG. The model is composed of multi-objective optimal peak shaving (MOPS) model, inter grid power distribution (IGPD) model and load fluctuation balance (LFB) model. The MOPS model minimizes the maximum residual loads of each power grid in which the IGPD model is embedded to distribute power of a plant among several power grids. To solve the model, an aggregate function and a multi-objective fuzzy optimization model are combined to establish an alternative objective function, and a proposed constraint successively satisfying (CSS) algorithm is used to address the period coupling constraints in local search. A case study shows that the proposed approach is practicable, adaptable and robust to obtain near optimal results efficiently, and is applicable for large-scale hydropower systems with both multiple and single power receiving grids.     

考虑碳交易的凝汽式机组蓄热调峰方案研究

将抽汽分级蓄热应用于凝汽式机组调峰,基于能量梯级利用原则提出了“3级”和“2级”蓄放热结构,研究不同方案下调峰范围、CO2排放和收益的变化。以某超超临界660 MW机组为例,将这2种蓄放热结构与已有的“单级”蓄放热结构进行比较;以40%THA工况作为起始工况,分别对1号、2号、3号回热抽汽进行蓄热。结果表明:“3级”“2级”结构的调峰范围为31.5%~45.2%,大于“单级”蓄放结构;在1个蓄放热周期内,蓄热调峰方案的碳排放量与无蓄热的对照方案几乎相等,碳配额却少于对照方案,导致碳交易收益减小,但加上各蓄热方案的调峰收益后,总收益均高于对照方案,其中总收益最高的是“3级”结构的“蓄一抽”方案。     

产消者参与调峰辅助服务市场的交易策略

新型电力系统背景下,大量的分布式新能源接入,具备自主决策能力的产消者群体成为参与调峰辅助服务市场的新型主体。首先,考虑产消者辖内的各类弹性资源特性,提出产消者参与调峰辅助服务市场的决策模型。其次,基于产消者的趋利特性与不同产消者对经济收益的差异化心理,引入对中标概率的敏感因子,提出产消者最优报价模型。最后,以系统总调度成本最低为目标提出市场出清模型。算例表明,所提出的模型不仅有利于缓解系统调峰压力,还具有减小线路负载压力、改善节点电压的效果。     

电动汽车参与电网调峰的模型及调度策略研究

"汽车-电网"互联(Vehicle to grid简称V2G)技术体现了电动汽车与电网的互动关系,随着电动汽车数量的快速增加和充放电技术的成熟,电动汽车必将成为智能电网的重要组成部分,并有望参与电网调峰平抑负荷波动。建立了一种电动汽车参与电网调峰的模型,提出了基于粒子群算法的调度策略。基于某地区典型的日负荷曲线,研究了电动汽车对电网调峰的影响。     

泛在电力物联网环境下考虑碳排放权约束的VPP理性调峰模型

建设泛在电力物联网的目标之一是促进清洁能源的消纳,应对能源消费清洁低碳转型的需求。泛在电力物联网环境下,以虚拟电厂(Virtual Power Plant,VPP)作为分布式可再生能源管理的手段,提出一种考虑碳排放权约束的VPP理性调峰模型。依据碳排放权配额制原则,建立三种不同碳排放权约束场景,并利用基于分布估计的膜算法分析三种场景下系统的调峰成本和环境效益。结果表明,碳排放权约束会导致调峰系统出力变化来减少碳排放量,但在一定范围内系统的碳排放量不随约束的变动而改变,具有一定的自由碳排放权约束空间。碳排放权约束水平会影响VPP调峰系统的经济成本,碳排放权的分配应遵循公平性和效率性原则。     

基于风电-碳捕集电力系统的灵活性调峰策略

高比例风电并网增大了电力系统调峰负担,因此亟需提高电力系统调峰灵活性,助力新型电力系统低碳-零碳化的发展。分析碳捕集电厂优良的调峰性能及其用于调峰辅助服务的必要性,并论证碳捕集电厂低碳特性在碳交易中发挥的积极作用,由此提出碳捕集电厂灵活性调峰的运行策略,并阐述所提策略的低碳性与经济性。构建以电力系统综合成本最优为目标的风电-碳捕集调度模型,并基于此模型对比不同灵活运行方式下碳捕集电厂的低碳性能与经济效益。最后,在改进的IEEE 39节点系统中进行仿真,结果验证了所提模型可有效协调调峰资源,在满足电力系统调峰需求的同时降低系统的碳排水平与运行成本。