考虑电热需求响应的光热-电热综合能源系统源荷协调经济调度

负荷侧灵活性资源协同源侧多模式供热有利于电热综合能源系统低碳运行,为缓解“三北”地区“风热冲突”现象、提高风电消纳量从而降低系统碳排放量提出一种计及电热需求响应的光热-电热综合能源系统源荷协调经济调度模型。源侧通过配备储热装置的光热电站(Concentrated Solar Power, CSP)和电加热装置(Electric Heater, EH)协同热电联产机组(Combined Heat and Power, CHP)供热在一定程度上解耦其“以热定电”工作模式,网侧建立了稳态电热潮流,荷侧计及电热需求响应,模型的综合优化目标考虑了系统总运行成本、弃风惩罚成本及碳交易成本。基于改进的IEEE30电网与6节点热网系统对所建立模型进行仿真,算例结果表明源荷协调运行可有效降低系统总调度成本、提高风电并网发电量及减少系统碳排放量。     

考虑储能及多负荷需求响应的微电网优化运行

微网综合能源系统是提高能源利用率和可再生能源消纳能力的一种有效手段.针对传统微电网中电池储能系统成本高、灵活性差的问题,建立了基于电热氢能量转换方程的微网混合储能系统模型.在此之上,为解决微网源荷匹配度低与弃风严重问题,提出一种考虑电热多种负荷需求响应的园区微网综合能源系统优化模型.以系统综合运行成本最小为目标函数,综...     

需求侧能量枢纽和储能协同提升风电消纳和平抑负荷峰谷模型

针对含风电和能量枢纽主动配电网负荷峰谷波动加大及弃风问题,提出一种需求侧能量枢纽和储能协同平抑负荷峰谷及提升风电消纳模型.在分析需求侧源荷储模型基础上,分析其对弃风和峰谷差影响,获取等效负荷曲线;提出跟随各时段负荷变化和风电穿透率制定风电供冷热电权重系数,改进能量枢纽进冷/热电耦合运行模式,横向通过多能互补提升风电消纳水平;同时协同能量枢纽(EH)改进耦合运行模式,确定储能跟随主动配电网状态的充放电控制策略,纵向转移电量平抑峰谷且提升风电消纳水平,从而给出一种能量枢纽和储能协同平抑峰谷和提升风电消纳的模型.最后采用改进的IEEE 33节点配网系统算例仿真,结果表明文中模型能有效提高主动配电网风电消纳,且对削峰填谷作用明显.     

提升风电消纳的热电混合储能系统优化控制策略

针对我国"三北"地区供暖期热电联产机组"热电耦合"导致风电场风电出力高的时间段弃风量过高问题,提出了计及热电混合储能系统提升风电消纳电量的优化控制策略.首先建立储热式电锅炉与电池储能配合消纳弃风的混合系统数学模型;其次构建了计及风电出力、储热式电锅炉、电池储能的各种约束以及储热式电锅炉、电池储能的单位风电转化效益的含储...     

考虑氢负荷响应的化工园区电-氢耦合系统协同优化调度

为解决新能源大规模发展下日益严重的弃风弃光现象,中国很多城市及园区开始广泛使用电解水制氢作为消纳新能源的一种有效途径,随之产生了越来越多的电-氢耦合系统,本文以化工园区为例,提出了考虑氢负荷响应的园区级电-氢耦合系统协同优化调度方法。首先,以实际绿氢绿氨工业园区为基础,提出了典型园区级电-氢耦合系统架构,并从系统的源-网-荷-储各角度建立了包括煤制氢、电解水制氢、储氢罐、氢制氨、氢燃料发电机与输氢管网的化工园区电-氢耦合系统模型。其次,以实现园区整体效益最大为目标,并在目标函数中加入弃风弃光惩罚项,同时考虑氢负荷的需求侧响应,使氢制氨作为园区内可灵活调节的资源,基于此进行化工园区电-氢耦合系统协同优化调度。为验证本文所提出优化调度方法的经济性及优越性,对比分析了3种不同运行场景下的优化调度结果。结果表明,电解槽与氢燃料发电机通过跟踪园区内的电源与电负荷的变化情况,实时调整自身出力功率,在保证园区电量平衡的前提下减少与外界的电力交易,减少园区购电成本与弃风弃光,同时,考虑氢制氨的需求侧响应可以在保证经济效益的前提下,进一步减少弃风弃光、降低园区整体运行成本。     

含电动汽车的新能源小镇源荷协调优化

针对电动汽车接入新能源小镇后造成负荷"峰上加峰"并进一步加深风电消纳不足的问题,从源荷两侧对含电动汽车的新能源小镇进行优化,源侧对各机组出力进行协调,荷侧通过电价补偿对电动汽车充电曲线进行调整.以系统运行成本最小为目标函数,综合考虑各机组约束和电热能量平衡约束,建立含电动汽车的综合能源系统优化运行模型.以某小镇数据为例...     

考虑计划执行与新能源消纳的中长期调度优化方法

为提升电力系统清洁能源消纳能力,并保障常规电源电量计划执行,提出了一种考虑计划执行与新能源消纳的中长期调度计划优化方法.通过考虑新能源电量、电力的不确定性,结合不同电源启停调峰性能上的差异,构建了基于两层架构的中长期调度计划优化方法.上层模型重点考虑新能源电量预测不确定性,而下层模型充分考虑新能源电力预测不确定性.结果表明,该方法能够优化燃煤电厂启停调峰方式,实现电量计划与新能源消纳的协调,解决电量执行偏差及弃风、弃光等问题.     

计及源荷不确定性和多类储能响应的园区IES多目标优化调度模型

考虑综合能源系统形态与运行特点的变化,提出一种计及源荷不确定性和多类储能需求响应的综合能源系统多目标调度模型.首先,建立综合能源系统分布式风电和电热气负荷不确定模型以及确定电、气、热多类储能激励和价格需求响应模型;其次,以电、气能源购买、弃风和环境污染成本等多目标函数优化,在源荷侧不确定性和多类储能需求响应下,考虑多类...     

基于交互式实时电价机制的用电优化研究

为满足对新能源消纳和电力供需平衡的要求,以新能源为主体的新型电力系统需要最大程度发挥负荷侧调节能力。针对当前用户侧调节能力未充分挖掘的问题,提出一种基于交互式实时电价机制的用电负荷优化方法。首先,基于区域电网内新能源总和建立广义标杆新能源出力曲线,提出一种基于改进时间序列形态相似度的用电负荷与广义新能源标杆曲线的源荷相似度计算方法,并构建负荷与电价的关联模型;进而提出基于源荷相似度的交互式实时电价机制引导用户参与响应;最后,构建多目标优化模型进行负荷优化。仿真结果表明,所提交互式实时电价机制的负荷优化效果更好,能够有效提高用户参与需求侧响应的积极性,相似度变化值能够准确衡量新能源与负荷曲线的相似度水平,使净负荷功率趋于平稳,促进新能源的高质量消纳。     

基于线性规划算法的源-网-荷互动最优潮流模型

针对风、光电等新能源的严重弃风弃光问题,提出了源-网-荷互动最优潮流模型.利用柔性电荷、新型能源和传统电源等特性,基于传统最优潮流模型和线性规划算法,修改目标函数的设置,确定了约束条件的基本表达式,从而实现了增大系统边际效益的目的.利用Visual Studio和Styrp1. 10等软件搭建了源-网-荷互动最优潮流模型.仿真测试结果证实了模型的可行性和有效性,该模型可以缓解新能源发电的能力局限问题.     

计及用户满意度的蓄热式电采暖与风电互动运行优化策略

随着“双碳”战略目标的提出,要求进一步推进以风、光为主体的清洁能源大规模接入电网。为提升电网风电消纳能力,减少弃风现象,提出计及用户满意度的蓄热式电采暖与风电互动优化运行模型。首先,分析蓄热式电采暖设备参与风电消纳的运行机理;然后,在综合考虑风电消纳、经济性以及用户满意度等方面的优化需求后,建立蓄热式电采暖与风电联合运行的多目标优化模型,并采用一种基于灰色关联分析与改进混沌粒子群算法的电网优化运行模型求解方法;最后,基于某电网数据仿真,提出满足系统优化运行需求的方案。算例结果表明：模型可有效地增加风电消纳能力,减少设备运行成本,满足用户对温度的舒适体验,为未来的蓄热式电采暖以及风电的投资提供决策支持。     

考虑多重不确定性的交直流混合微网多目标优化运行

交直流混合微网拓扑结构复杂，分布式清洁能源出力随机性强且用电需求灵活多变，对微网的经济可靠运行以及清洁能源的消纳构成了挑战。针对这一问题，提出一种考虑多重不确定性的交直流混合微网多目标优化运行方法。首先基于多场景技术表征风光荷以及电价的不确定性，并考虑需求侧响应更新负荷预测水平。随后以运行成本最低，污染物排放最少，清洁能源消纳率最高为目标建立交直流混合微网多目标优化模型。针对常规NSGA-II算法局部搜索能力和收敛性等问题，将天牛须算子引入到NSGA-II中得到BAS-NSGA-II算法，并通过测试函数验证了该算法的准确性。最后通过算例对优化方法进行验证，结果表明，所提方法在保证经济性和环保性的同时能够有效提升清洁能源的消纳，且对不确定因素有着较好的适应性。     

基于学习理论的含光储联合系统的输电网双层规划

针对传统输电网规划中对光伏出力不确定性处理中存在的问题,提出一种基于学习理论的含光储联合系统的输电网双层规划模型。下层基于学习理论对光储联合系统进行优化,目标为光伏电站长期运行收益最大与计划功率不确定性最小。将下层优化求解得到的光储联合系统计划功率代入上层的输电网规划模型,以线路投资成本、运行成本和弃光成本最小为目标进行规划。最后用改进的IEEE118节点算例验证了光储联合系统可以减小计划功率的不确定性,提高规划结果的可信度。本研究建立的Q学习控制器具有良好的在线学习能力,通过大量数据的学习后能对光储联合系统的计划出力进行有效的指导。     

电力市场环境下风光储联合运行优化策略

风电、光伏等新能源机组与储能系统联合参与电力市场竞争的策略,有利于提高新能源发电企业的市场竞争力,促进新能源消纳与友好接入。构建风电—光伏—储能联合优化运行决策模型,以利润最大化为目标,充分考虑新能源机组与储能系统运行时的各项技术约束条件,研究在电力市场环境下风光储协调耦合运行的发电策略与出力安排,并分析联合运行模式所带来的经济效益问题。算例分析验证了所提出的风光储联合运行优化决策模型的正确性与有效性。     

特高压接入电网后的源网荷互动调峰方式

随着特高压、新能源、新负荷接入电网,电网的调峰问题进一步加剧.为此,提出了源网荷互动调峰方式,常规机组、储能电站、柔性负荷之间的交互及协调配合,实现全局优化调峰.研究了3类调峰方式的特性,分析了其调峰成本,建立了调峰的数学模型.提出改进差分进化算法,基于电网调峰的随机性动态变化特点,考虑各类调峰手段的爬坡特性,实现了源网荷调峰中的有序性、交互性及均衡性.最后进行了仿真计算,验证源网荷调峰方式的有效性,提高了特高压输送功率的平稳性及电网运行的稳定性.     

基于全寿命周期理论的光储电站容量优化配置

在光伏电站侧配置储能系统是减少弃光,提高源网协调性能的有效途径,但目前储能电池价格昂贵,合理配置储能容量是其大规模推广的前提。首先对光储电站的拓扑结构及储能运行方式进行分析,进而基于全寿命周期理论建立最大净现值储能容量优化模型,模型中充分考虑电站寿命期内的收益及各成本项,包含对光储电站考核成本的定量计算;建立储能放电损耗成本模型,确定实际工况下的储能损耗成本值等。最后基于实际数据,通过三种方案对比验证模型有效性。仿真结果表明,最大净现值优化模型可以有效的提高电站经济性,为光储电站的储能容量优选提供参考信息。     

计及可转移负荷的电-气综合 能源系统多目标优化

可再生能源发电、电转气(power to gas, P2G)技术和电动汽车等的快速发展,促进了电-气综合能源系统(integrated electricity-gas energy system, IEGES)的形成和发展。IEGES可以提升多能源系统的经济运行,但同时也引起了新的问题和挑战。在此背景下,研究包括P2G装置、间歇性可再生能源发电机组和电动汽车的IEGES系统的协调运行策略。首先,构建计及可转移负荷的IEGES多目标优化模型,以最小化系统运行成本、弃风弃光量和配电系统网损为优化目标,并考虑配电系统和配气系统相关的运行约束等;然后,应用模糊集理论将多个目标分别转化为隶属度函数,并采用加权综合指标法将多目标转化成单目标,之后采用AMPL/IPOPT商业求解器求解;最后,以修改的54节点配电系统和19节点配气网络所构成的IEGES为例,对所构建的优化模型和采用的求解方法进行说明。     

基于改进磷虾群算法的风-光-水-火联合系统优化调度

为了提高可再生能源的利用率,减少弃风弃光量,提出了一种基于改进磷虾群算法的风-光-水-火联合系统优化调度方法。以综合成本最小为目标函数,综合考虑各种约束条件,建立了风-光-水-火联合系统优化调度模型。利用Logistic混沌映射、余弦控制因子和柯西变异等3种策略对磷虾群算法进行改进,提高了其全局搜索性能。采用改进磷虾群算法对风-光-水-火联合系统优化调度模型进行求解。通过算例证明,改进磷虾群算法的迭代次数、收敛时间和求解精度均优于磷虾群算法和PSO算法。     

热电联产中电锅炉调峰问题

为充分利用风能进行发电,减少化石燃料的燃烧量,需要解决将风电并入电网带来的弃风问题.采用在二级热网设置调峰电锅炉的方法来消纳过剩的风电,通过合理分配各机组的出力来降低整个电力系统的运行成本,建立了考虑风电的热电联产电力系统优化调度模型,以机组的煤耗量作为目标函数.考虑到风电的消纳问题,设置了反映煤耗量和弃风量的适应度函...     

计及蓄电池寿命的微网群优化调度模型

为延长蓄电池使用寿命,减少微网群运行成本,构建了计及蓄电池寿命的微网群多目标优化调度模型.以包含风、光、储、柴、燃料电池的两个子微网所构成的交流微网群作为研究对象,采用改进后的加权吞吐量法构建蓄电池寿命模型并预测蓄电池寿命.综合考虑系统发电成本、环境污染成本和蓄电池寿命损耗成本,在满足负荷供需平衡、不同微源出力等约束条件下,通过加权系数法将多目标函数归一化为综合目标函数,并利用二元对比定权法确定权系数,把对蓄电池的重视程度分为较低、中等、较高三种情况.采用粒子群优化算法进行求解,并对三种情况下的微网群调度结果与蓄电池寿命损耗情况进行对比分析.结果表明,该优化调度模型可有效提高微网群经济效益,并减小蓄电池损耗,验证了该模型的有效性.