商业建筑HVAC电力需求响应综述与分析

针对空调系统参与电网需求响应所面临的问题,从暖通空调(HVAC)系统特性的角度,对建筑-电网下多种能源交互的HVAC需求响应(demand response,DR)进行综述性研究与分析.概述了HVAC需求响应的定义和分类,并论述了利用模型预测控制算法、遗传算法等多种算法预测HVAC需求响应潜力的方法.针对区域温度重设、...     

基于改进变功率控制的储能削峰填谷策略设计

电网负荷逐年增长和新能源发电占比持续增加导致电网负荷峰谷差问题愈发突显.储能传统变功率削峰填谷控制策略充放电边际功率为水平线,当最大削峰填谷功率需求满足额定功率约束时,其他时刻容易出现功率余量而产生储能容量空间浪费问题.文中提出一种基于改进变功率控制的储能辅助电网削峰填谷策略设计,该控制策略考虑储能电池的容量、功率、SOC限制以及充放电效率等因素,采用二轮迭代法,并建立了储能变功率充放电数学模型,充分利用储能电池的容量和功率,显著地改善了电网负荷峰谷差问题.构建的改进变功率控制策略效果评价指标,从技术性和经济性两方面评价文中策略的削峰填谷效果.算例表明,文中所提策略能有效降低电网负荷峰谷差率和负荷标准差,且可广泛应用于电网负荷的削峰填谷.     

考虑需求响应的主动配电网协调调度策略研究

需求响应作为削峰填谷的一种重要资源,在主动配电网调度策略中的作用越来越突出。文章建立了基于需求响应的电力系统双层调度模型。上层模型是包含基于激励的需求响应的系统动态经济调度模型,下层模型是基于价格的需求响应的协调模型。改进的IEEE30节点系统仿真结果表明,文章提出的模型可以充分调动需求响应参与削峰填谷的积极性,降低主动配电网总运行成本。     

面向联络线计划功率的直流微电网优化调度

针对可再生能源日渐高比例接入大电网,需要建立主动配电网系统来跟踪和响应大电网的调度需求,提出了一种基于联络线计划功率将微电网转变为主动配电网的经济性调度策略。该策略以风光储直流微电网并网运行系统成本最低为目标,运用改进麻雀搜索算法求解系统运行成本。与无联络线计划功率调度策略的调度结果进行了对比,结果表明,所提调度策略在满足大电网削峰填谷指令的同时,将系统的并网运行成本降低了9.79％。由此验证了该调度策略对于直流微电网并网经济性调度具有可行性。     

基于模糊分区的储能参与电网调频控制策略研究

储能参与电网调频具有响应速度快、功率跟踪精确等优点。通过对电网的区域控制偏差（ACE）和电池的储能荷电状态（SOC）进行动态分区,并与4种不同紧急程度的调频状态相结合,提出一种含动态分区的储能参与电网调频的协调控制策略。根据区域互联系统在MATLAB/Simulink中搭建储能参与电网调频的模型,基于常规控制和上述分区协调控制两种策略分析频率波形得出,储能参与调频可有效缩短调节时间,减小频率波动。通过模糊控制对分区协调控制策略进行优化,使整个环节的调频能力更优。     

考虑碳交易与需求响应的虚拟电厂参与电力市场调度策略

构建了含风、光、可控分布式电源（CDG）、储能和柔性负荷的虚拟电厂（VPP）的低碳经济模型。对VPP参与电能量及调峰市场进行了算例分析,又对需求响应（DR）优化及碳交易对VPP的影响进行了算例分析,从而验证了DR优化后的电负荷曲线“削峰填谷”趋势。研究结果表明,制定合理的碳交易价格有助于提高消纳新能源积极性,促进VPP的经济性和低碳性协同。     

考虑电热需求响应的区域综合能源系统储能容量优化配置

综合能源系统中储能优化配置和需求侧响应的应用,可解耦热电联产机组（CHP）运行的“以热定电”约束,提高能源利用效率。因此,考虑源荷双侧发电、供热、用电、用热性能,在源侧加电、热储能实现热电联产机组的热电解耦,荷侧充分利用电、热综合需求（IDR）资源可调度资源,建立考虑综合需求响应的区域综合能源系统电、热储能容量优化配置模型。该模型考虑储电储热约束、功率平衡约束等,以区域综合能源系统年总费用最小为目标,解决电、热储能的经济配置最优问题。算例结果表明,电、热储能与负荷侧协调运行可降低运行成本,考虑综合需求响应可减少储能配置容量。源侧储能配置和负荷侧的综合需求响应促进风电消纳,提高综合能源系统运行的经济性、精准性和灵活性。     

V2G模式下电动汽车的有序充放电策略

电动汽车规模化接入电网会对配电网的安全运行造成负面影响,研究如何控制电动汽车的充放电过程有利于配电网的安全经济运行。以削峰填谷作为优化目标,建立了基于电动汽车与电网互动(V2G)技术的光储式电动汽车充电站系统模型,提出了电动汽车定时模式、定峰模式、负荷整形模式以及V2G与储能配合模式4种有序充放电策略。基于MATLAB软件平台的算例仿真结果表明,所提策略可在一定程度上起到削峰填谷的作用,验证了所提策略的可行性和有效性。     

考虑负荷优化的光储充电站储能经济性配置研究

为缓解电动汽车充电对电网的冲击,提升充电站的经济性,对光储一体化充电站储能配置展开研究. 首先分析了充电站电动汽车的负荷特性,结合峰谷电价,制定了储能运行策略. 然后通过建立储能配置双层规划模型,保证了充电站负荷最大程度优化的同时实现价格套利. 最后通过算例分析,得到商业区充电站储能经济性配置方案. 将该配置方案与以峰谷差作为优化指标的传统储能配置方案对比,结果表明该方案有效增加了总削峰量,并将充电站年购电成本进一步降低.     

考虑EV用户响应特性的激励型DR的削峰效果和各方需求分析

为解决接入充电负荷的配电网峰荷增大带来的电网安全性问题,建立考虑电动汽车(EV)用户响应特性的激励型需求响应(DR)。首先,提出考虑削峰效果和用户响应程度的激励机制,并分析签约用户的响应特性,提出用户签约响应次数限值评估模型,建立考虑过响应和欠响应的用户响应模型;然后,建立“网—商—车”参与DR的成本和效益模型,并提出基准补偿电价优化方法;最后,通过仿真研究用户充电行为、基准补偿电价和充电功率对负荷响应情况的影响。该研究可为聚合商筛选签约用户、差异化设置签约要求和调节补偿电价提供参考。     

蓄能电站在电力系统的应用

针对电网在运行中出现峰谷差拉大的情况,指出蓄能电站的建设是解决电网调峰问题的有效手段,并详细介绍了各种不同蓄能方式的特点及其在电力系统中的应用,分析了蓄能电站未来的发展趋势.     

参与需求侧响应的空调负荷群调节控制方法及优化调度策略

为了解决空调负荷参与电网需求侧管理时,负荷运行特性均按照定频空调处理,同时定频空调在温度调节时并未考虑相同的温度间隔不同的温度区间运行状态数变化的问题。本文提出了对空调负荷群进行分类研究的方法及其参与电网调节的优化调度策略。针对定频空调采用设定温度控制和直接启停控制相结合的策略,以有效地解决在温度调节过程中由于运行状态数变化所引起的负荷波动问题,对于变频空调根据其运行特性分别建立了稳态及动态负荷模型,以参与用户侧需求响应。基于定、变频空调的负荷模型,建立了空调负荷群优化调度模型并采用离散粒子群算法对其进行仿真分析。在参与调控的空调负荷一定时,分别对同一削减目标下不同的调控时长及同一调控时长下的不同削减量等5种调控策略进行仿真验证,结果表明：在同一削减目标下,调控标准偏差随着调控时段数的增加不断的增大;在同一调控时长下,调控标准偏差随着削减目标的增加同样不断的增大,但在以上两类情况下其调控的标准偏差与削减目标的比值均小于3%,同时得出在同一削减目标或调控时长下,空调负荷群最大可节约电能。因此,在一定的调节范围内,空调负荷作为需求侧资源可以有效拟合调控目标,进而负荷聚合商可利用空调负荷的调节能力制定合理的削减目标和削减时段,改善电网负荷的峰谷特性。     

储能技术的现状、趋势及对上海储能发展的建议

可再生能源发电的间歇性和分布式负载用电的随机性迫切需要具有缓冲作用的储能系统来保证电网的安全稳定运行。阐述了储能技术的意义、特点、国内外发展现状和趋势。重点介绍了上海储能技术的发展现状,针对上海地区电网的特点,提出了上海地区储能技术发展的具体建议。     

智能型混合能源独立供电/市电并联系统

开发了一个智能型混合能源独立供电/市电并联供电系统,解决再生能源可能引发之发电不稳定问题,利用独立电源混合并入市电之机制互补电能供应,运用成本导向发展经济调度法则,完成电源管理及功率分配最佳化过程控制,并可根据不同场址需求弹性加入各种再生能源以及传统能源.本系统透过全数字化控制达成电源管理及功率分配,并分析混合能源发电系统之冲击,并网模式将洁净能源电力转换供给一般负载使用,减少尖峰时刻之市电需求,于离峰用电或多余电能时将水电解为氢与氧储存备用,该系统可以逆潮流反馈电能回市电,自动侦测市电中断时以独立供电模式供应负载.本系统可达成三点目标:1)经智能型电源管理控制法则使系统操作于最佳效率之状态;2)并网模式时,输出与市电电压同相位之电流,达成单位功因并网以提升能源利用率;3)独立供电模式下提供低总谐波失真成分之正弦输出电压,有效降低电磁干扰.比对商购产品,少数有同时具备监视及控制功能,且不具备如本系统可任意搭配能源数量及调配电力使用负载条件之功能,本研究所开发之系统具有明显技术差异、领先优势及成本优势,具高度商品化价值.     

基于需求侧储能提升电网均衡度的特性分析

将基尼系数的概念引入电力线路负载率均衡性评价中,提出一种新的衡量电网均衡度的指标．提出在电力需求侧配置储能装置,改善电网静态安全性的方法;利用潮流跟踪确定电力需求侧储能的最佳安装位置,并给出需求侧储能接入容量优化方法．通过算例分析,验证电力需求侧储能接入对电网的均衡度及潮流越限严重度具有较大的改善,表明所述模型的有效性．     

高比例清洁能源电网灵活调节方法

针对清洁能源高比例接入电网带来的影响,提出了水电、火电、可时移负荷、电池储能、电储热和核电等多种能源以及联络线、频率综合调节模型.通过梳理运行特性将电网运行过程划分为正常调节域、异常调节域和紧急控制域,将火电机组非常规调峰划入异常调节域;构建了电网灵活调节预度计算及其监测方法,为电网运行监视和控制提供依据.结果表明,电网运行各阶段特性是不相同的,需要的调节变量也是不一样的,同样,各运行变量表现的特性也是不同的,因此,三种运行域的划分是符合电网运行实际的.     

地源热泵－水蓄能系统的优化运行探讨

以地源热泵－水蓄能系统在实际工程中的应用为研究对象,对系统采用优化控制策略,通过综合负荷变化、峰谷电价、机组容量及蓄能容量等因素建立数学模型,求解得出的优化控制策略相比于主机优先和蓄能优先,运行费用分别减少15．92％和3．58％;相比蓄能优先转移高峰用电量提高55．07％;相比主机优先蓄冷率提高39．2％．可见采用优化控制策略可在满足日运行费用最低的条件下有效转移高峰用电,减少电网负担．     

燃煤机组调峰过程中运行参数相关性研究

随着新能源的大规模开发及并网发电,由于新能源的输出功率存在较强波动特性,燃煤发电机组需要随时配合电网进行功率调度。随着电网峰谷差不断增大,火力发电机组调峰愈加频繁,且调峰负荷变化幅度越大。基于调峰过程中运行数据,分析运行参数的相关性,总结机组数据相关度,用以改进调峰策略,实现高效调峰。结果表明：机组负荷与再热压力、调压两个参数呈强相关,且具有线性正相关的关系。