碳交易环境下含大规模光伏电源的电力系统优化调度

光伏发电不消耗化石能源,无碳排放,是电力工业低碳化的有效途径。光伏发电出力具有很大的随机性与间歇性,大容量接入给电力调度带来了新的不确定因素。文中基于低碳经济理念,将碳交易机制引入电力系统经济调度;建立了太阳辐照度和光伏发电出力的概率分布模型,并采用基于Kantorovich距离的场景削减技术对光伏发电出力场景进行有效削减;在此基础上构建了考虑大规模光伏电源接入和CO2排放经济价值的电力系统优化调度模型,模型兼顾了系统运行的经济性、低碳性和可靠性。利用该模型对10机系统进行了算例仿真,结果验证了所提出模型的合理性和有效性。     

计及碳交易-绿证和储能成本的含风光发电的电力系统优化调度

为促进传统电力行业的绿色发展和节能减排,将碳交易-绿色证书交易机制引入电力系统优化调度中,同时通过引入电储能系统、提升电力系统灵活性来促进新能源消纳。首先在碳配额初始分配的基础上对火电机组加入补偿配额,并建立了碳交易成本模型;然后,构建以总成本最低为目标的优化调度模型,综合考虑碳交易机制成本、绿证交易机制成本、储能运行成本以及常规火电机组运行成本、风电运行成本、光伏运行成本及系统各种约束条件;最后,通过仿真算例分析,验证了碳交易-绿证机制和储能的引入可有效优化能源结构,减少系统碳排放。     

基于改进风光场景聚类联合虚拟储能的源网荷储低碳优化调度

针对源网荷储优化调度时分布式电源的间歇性引起主动配电网节点电压波动以及有功网损增加等问题,提出一种改进风光场景聚类联合虚拟储能的源网荷储低碳优化调度方法。首先,为有效应对风光出力不确定的挑战,提出一种基于密度噪声应用空间聚类(density-based spatial clustering of applications with noise, DBSCAN)的迭代自组织数据分析算法(iterative self-organizing data analysis techniques algorithm, ISODATA),并以DB指数、Dunn指数和轮廓系数对风光场景聚类效果的优劣进行评价。其次,引入阶梯式碳交易机制,建立以主动配电网综合运行成本最低为目标的优化调度模型。同时,提出用户参与满意度和电网依赖度两种运行评价指标。最后,在IEEE 33节点系统上进行算例仿真分析,结果验证了DBSCAN-ISODATA算法的合理性。并且所提低碳优化调度方法能够有效降低系统碳排放量与运行成本,实现了主动配电网低碳经济稳定运行。     

基于碳交易的含风光发电的电力系统低碳经济调度

在发展低碳经济的背景下,本文提出了一种基于碳交易含有风光发电的电力系统经济调度模型。首先在碳配额初始分配的基础上对火电机组加入补偿配额,并分析碳交易对机组的出力和碳排放的影响;然后在满足功率平衡约束,机组出力上下限约束,旋转备用容量等约束下,以碳交易成本,机组运行和起停成本建立目标函数,最后采用遗传算法对算例在不同模式的系统运行成本进行计算并分析。算例结果验证了模型的合理性和可行性。     

基于碳交易的含风电系统低碳经济调度

随着"低碳经济"发展的持续升温,经济和社会的可持续发展对电力行业提出了低碳化发展的需求。风电作为最具竞争力的清洁能源之一,促进了电力低碳化的发展进程,同时风电出力的随机性对系统备用提出了更高的要求。建立低碳调度目标并引入碳交易,使碳排放成为赋有经济价值的可调度资源;在经济调度目标中引入旋转备用补偿成本以应对风电预测误差对系统带来的影响,引入风电场负效率运行补偿成本以弥补风电场技术弃风造成的经济损失。应用随机规划理论构建模型,提出了一种同时兼顾电能生产经济性和系统排放低碳性的新型低碳经济调度模型,实现多目标问题的单目标化。利用基于随机模拟的混合粒子群算法进行优化求解,通过算例验证所提模型与算法的合理性。     

基于改进粒子群算法的独立光伏发电系统储能容量优化配置研究

在独立光伏发电系统设计中,合理的规划配置储能系统容量及不同储能元件之间的容量比,对于光伏发电产业的长远发展具有非常重要的现实意义。结合超级电容器和蓄电池实际的储能特性,研究包含这两种储能元件的储能系统能量管理策略;以储能装置的全生命周期费用为优化目标,建立以独立光伏发电系统负荷缺电率等可靠性指标为约束条件的约束模型;提出了一种基于改进粒子群算法的储能容量优化配置方法,并进行了优化软件的编写和算例验证。     

含高比例光伏出力的长期分布式储能配置研究

由于光伏出力的不稳定性,在包含高比例光伏出力的区域,需要配置储能设备才能实现能源供需平衡.为实现长期经济效益最大化,应分析含高比例光伏出力区域的分布式储能优化方法,设计分布式储能的选址和容量分配方案.首先,针对光伏出力的间歇性,从电量出发,利用改进的快速排序算法建立了特征光伏曲线的选择算法.其次,利用FCM模糊聚类算法...     

复合储能微电网有效载荷调度方法研究

针对传统有效载荷调度方法不能利用哈尔顿序列,导致存在调度精度差、稳定性差的问题,提出基于改进人工鱼群算法的微电网电能调度方法。建立微电网复合储能调度模型,使锂电池与超级电容的储能状态达到均衡,并将电网调整到等效电压状态。在传统人工鱼群算法基础上,引入哈尔顿序列,改善初始种群选择时随机性过大的弊端。通过持续更新人工鱼群个体的位置和速度,并将全局寻优的过程从单一个体扩展到全部种群,识别出最优电能传输路径,实现复合储能微电网有效载荷调度。实验结果表明,研究方法的预测电能传输量与实际量最为接近,损耗最低,同时能够保证微电网系统负荷总量平稳变化,调度有效性更好。     

含风电电力系统中复合储能系统容量优化方法

大规模风电并网会严重影响电力系统的稳定运行及安全。分析了不同种类储能系统特性的情况,提出在系统内配置由超级电容器、电池储能以及抽水蓄能构成的复合储能系统,充分利用电池和超级电容器充放电较迅速的特点以平抑风电功率波动,利用抽水蓄能机组调节容量大的特点进行削峰填谷,以获得最小系统总成本为目标,对该复合储能系统的配置容量进行优化。以改进的IEEE RTS-96系统为例,并基于国内某风电场的历史出力数据,进行了仿真计算分析。仿真结果验证了该复合储能模型及其容量优化方法的有效性,在一定程度上提高了风电的渗透率以及系统的运行经济性。     

基于氢储能的光伏发电系统

光伏发电不连续、随机性强,容易对发电系统稳定运行产生不利影响.在光伏发电系统中应用氢储能技术,将光伏电站电能以氢气形式存储起来,在必要时通过燃料电池发电系统释放能量,提高光伏发电的整体利用效率.通过建立各系统的仿真模型,分析总结了各个环节的输出特性.实际案例数据表明氢储能的加入能够提高光伏系统的能量利用效率.     

计及碳收益的风电场混合储能容量优化配置

风电场输出功率波动剧烈,直接并网会影响电力系统的安全稳定运行,需要配置储能平滑风电功率使其满足并网要求。为克服滑动平均法追随性差而导致储能配置容量较大的问题,提出分级滑动平均法用于确定风电功率平滑目标;采用Butterworth低通滤波对风电功率偏移量进行分解,将低频分量和高频分量分别作为锂电池储能和飞轮储能的参考功率;考虑储能初始投资及置换等成本以及售电收益、碳交易收益,建立风电场混合储能容量优化配置模型,并采用自适应混沌粒子群优化算法进行求解;利用某48MW风电场的运行数据进行仿真验证。仿真结果表明：分级滑动平均法更适用于确定风电功率平滑目标,锂电池与飞轮混合储能有利于提高风储系统全生命周期的净收益。     

考虑大规模光伏电站接入的电力系统旋转备用需求评估

光伏发电系统出力的随机性与间歇性,使得电力系统的运行风险在大规模光伏电站并网后迅速增加,传统的旋转备用需求评估方法已经不能满足含光伏电站的系统运行要求。文中建立了太阳辐照度和光伏发电系统出力的概率分布模型,并采用拉丁超立方采样模拟光伏发电系统的出力场景;利用基于Huffman树的改进K-means聚类算法对光伏发电系统的出力场景进行有效聚类,在保证光伏发电系统出力分布特性的前提下减少了场景数量;在此基础上,提出了考虑大规模光伏电站接入的电力系统旋转备用需求评估模型,以系统综合运行费用最低为目标,兼顾了运行的经济性和可靠性。基于改进的IEEE-RTS 96系统,对所提模型进行了仿真分析,算例结果验证了模型的合理性和有效性。     

基于相关机会目标规划的风光储联合发电系统储能调度策略

为改善风电、光伏发电出力的不确定性,使风光储联合发电系统具有可调度性,将风电和光伏发电的出力表示为确定性的出力和具有模糊性的误差之和。利用相关机会目标规划方法,以风光储调度出力曲线与计划出力曲线匹配程度最大,储能电池充放电功率最平缓和储能电池可持续工作性最佳为目标,建立了风光储联合发电系统储能调度模型。利用将模糊模拟、神经网络与改进粒子群算法嵌套结合形成新型混合智能算法对模型进行了求解,给出了联合发电系统日前储能调度计划。算例分析表明,新算法能够较好地求解高维数不确定规划问题,其收敛速度快,全局和局部搜索能力强。     

能源互联网系统中复合储能协调优化配置方法研究

能源互联网是实现我国能源革命目标的关键,储能技术作为能源互联网发展的关键技术之一,受到广泛地关注与研究.能源互联网系统中存在多种能量资源,需要多种形式的储能技术协调配合.基于不同形式储能技术的原理及特点,对配置多种类型储能技术在能源互联网系统中需要达到的目标进行了详细分析,总结了能源互联网系统中的储能需求,明确了为能源...     

考虑复合储能的综合能源系统能量模拟与优化调度

基于多能互补的综合能源系统是提升区域能源利用效率、优化资源配置的重要途径。以综合能源系统周期内运行费用最小化为目标函数,建立综合能源设备能量流矩阵模型,提出了一种结合动态规划与改进粒子群算法的方法。在同一负荷与能源价格设定下,采用横向对比方法分析了工况1无储能、工况2仅储热、工况3复合储热储冷设置下综合能源系统的优化情况,结果表明：工况3、工况2的运行费用相对工况1分别减少14.65%、5.92%,储能装置的存在对优化系统整体运行调度具有显著影响,同时减少了供能设备,在降低系统运行成本的同时还加强了系统的稳定运行。     

超导储能蓄电池混合储能在风力发电中的应用

风力发电输出功率的波动性导致其直接并网会对电网带来不良影响,需要电力储能装置来提高并网性能,而常用的单一电池储能由于受到充放电次数的限制而易损坏。在建立用于平滑风电功率波动的超导储能和电池储能的混合储能模型基础上,设计超导储能用于平抑高频尖峰功率,电池储能用于平抑低频波动功率,并给出了两种储能装置的功率和容量确定方法。算例的仿真结果表明该方法同单一电池储能相比,可以有效地平抑风场并网的功率波动并减小电池的功率等级,减少电池的充放电次数和放电深度,从而延长了电池使用寿命。     

考虑复合储能的综合能源系统能量模拟与优化调度

基于多能互补的综合能源系统是提升区域能源利用效率、优化资源配置的重要途径。以综合能源系统周期内运行费用最小化为目标函数,建立综合能源设备能量流矩阵模型,提出了一种结合动态规划与改进粒子群算法的方法。在同一负荷与能源价格设定下,采用横向对比方法分析了工况1无储能、工况2仅储热、工况3复合储热储冷设置下综合能源系统的优化情况,结果表明：工况3、工况2的运行费用相对工况1分别减少14.65%、5.92%,储能装置的存在对优化系统整体运行调度具有显著影响,同时减少了供能设备,在降低系统运行成本的同时还加强了系统的稳定运行。     

基于碳交易的电-热-气综合能源系统低碳经济调度

在能源互联网和低碳电力的背景下,综合能源系统成为节能减排的重要载体。基于能源集线器模型搭建了包含电转气和燃气轮机的电—热—气联供综合能源系统架构;将碳交易机制引入系统的调度模型中,构建了分碳排量区间计算碳交易成本的阶梯型计算模型;综合考虑碳交易成本和外购能源成本,建立了适用于电—热—气联供系统的低碳经济调度模型。通过对比分析3种调度模型的调度结果,验证了所提模型在兼顾系统低碳性和经济性方面的有效性。最后,分析了碳交易价格和耦合元件容量对调度结果的影响。     

组合蓄能离网型自治光伏发电系统优化运行与配置设计

提出了采用电解水制氢与蓄电池相结合的组合蓄能离网型自治光伏发电系统及其优化运行与配置设计方法。该系统不仅能消除太阳能与用户负荷间供需失配的影响,且能实现运行和成本的优化。以不同纬度地区的2个用户为例,对组合蓄能光伏发电系统和常规蓄电池蓄能光伏发电系统进行了对比计算与仿真。仿真结果表明,与常规系统相比,组合蓄能系统不仅能够绿色自治运行,提供不间断的电力供应,且成本较低、体积较小、重量较轻等。