混合粒子群优化算法的新能源电网规划研究

以合理规划新能源电网,降低电网电能损耗,提升新能源消纳能力,设计了混合粒子群优化算法的新能源电网规划方法。以最小电能损耗与最大新能源消纳为目标函数,潮流功率、容量、线路输电能力、风能与太阳能出力为约束条件,建立新能源电网规划模型;通过结合自然选择机理与粒子群算法,设计混合粒子算法,在混合粒子群算法内引入混沌扰动与变异策略,避免惰性粒子陷入局部最优,优化混合粒子群算法,利用优化混合粒子群算法求解规划模型,获取最佳规划方案。实验表明,该方法可有效获取最佳规划方案,降低电能损耗,提升新能源消纳能力,提升电网断面利用率;规划后的电网日累计发电量显著提升、碳排放量显著下降。     

新能源参与电力系统调峰调频的仿真研究

新能源接入电网后,导致电力系统运行稳定性变差,为此研究新能源参与电力系统调峰调频的仿真方法,提升调峰调频效果,确保电力系统稳定运行。考虑发电机组深度调峰、可中断负荷调峰对发电成本的影响,以发电成本最小为目标函数,以功率平衡、备用容量与机组最小启停时间等为约束条件,建立调峰优化模型;采用改进蚁群算法求解模型,获取最佳调峰控制策略;调峰结束后,通过调度中心按照系统频率偏差与联络线功率等参数求解功率缺额,发送调度指令至新能源站,令其配合电力系统控制发电机组出力,共同完成调频任务。实验结果表明：该方法具备较好的调峰和调频能力,且经过调峰后电网运行较为稳定,具备良好的应用性。     

清洁可再生能源节能潜力评估方法研究

为选择节能潜力大的清洁可再生能源替代化石能源,提出清洁可再生能源节能潜力评估方法。构建最大化清洁可再生能源发电量、最小化发电成本目标函数,设置新能源机组出力等约束条件,构建新能源出力时序运行模拟模型,采用粒子群算法求取模型最优解,得到新能源连续供电运行状态,根据机组最优功率分配和发电量,计算新能源发电量占比、发电功率占比、化石燃料耗率降低量,并将其作为节能潜力评估指标,判断新能源节能潜力大小。仿真实验结果表明,应用该方法后的水电机组新能源发电量占比、发电功率占比、化石燃料耗率降低量最高,节能潜力最大,电力系统应增加水电机组装机数量。     

露天矿山运输调度系统粒子群优化

结合露天矿山运输调度系统实际,考虑到计划产量、生产能力、质量要求和运输过程等方面的约束,建立了一个通用性较强的露天矿山运输调度系统模型。该调度模型以总的运营成本最低为目标函数,采用惩罚函数法把诸多约束条件化为无约束,构建优化系统中粒子群算法的适应度函数。通过引入自适应变异程序对粒子群算法进行改进,避免算法过早收敛,提高了收敛效果。运用改进后的自适应变异粒子群算法对露天矿山运输调度系统模型优化求解,并采用Matlab软件对求解过程进行仿真,研究结果表明该算法能够快速得到当前班次的车辆调度的满意方案,提高了露天矿山运输调度的效率,进而提高露天矿山生产率,为数字化矿山建设提供一定参考。     

燃煤机组电力节能环保多目标负荷监控研究

研究燃煤机组电力节能环保多目标负荷监控方法,精准监测电力负荷,合理控制负荷调度情况。利用电压、电流互感器接收燃煤机组的实时电压与电流信号;利用电力负荷计量采集单元采集信号内有效负荷信号;微处理器依据有效负荷信号,以最小煤耗、最小污染物排放量为目标函数,旋转备用与机组出力等约束为约束条件,建立电力节能环保多目标负荷调度模型,利用多目标混合进化粒子群算法求解该模型,获取最佳负荷调度方案,实现负荷控制;利用IEEE-1394协议实现整个监控时的负荷信号传输。实验证明:在引入噪声及不同升负荷速率时,该方法均可精准监测电力负荷;应用该方法调度负荷后,可有效降低煤耗与污染物排放量,实现电力节能环保。     

基于改进粒子群算法的矿车调度系统设计

提出了改进粒子群算法,提高了计算速度;以矿车等待时间短和装卸车距离短为原则给出了矿车调度系统的目标函数,用改进粒子群算法计算矿车调度系统的最佳调度方案,提高了矿车资源利用率。设计了基于改进粒子群算法的矿车调度系统的结构以及该系统软件的各功能,使矿车调度系统更便于操作。     

太阳能光伏发电系统储能容量多目标优化技术

太阳能光伏发电储能效果,对保证发电稳定性具有重要意义,为此,提出了太阳能光伏发电系统储能容量多目标优化技术。分析太阳能光伏发电系统储能器件的储能特性,提出太阳能光伏发电系统能量管理策略;通过构建目标函数,以负荷需求能量为约束条件,建立太阳能光伏发电系统储能容量优化模型,并对其进行求解获取最佳太阳能光伏发电系统储能容量优化结果。应用结果表明：该技术可有效增加太阳能光伏发电系统的储能容量,降低其负荷缺电率、能量浪费率以及入网波动率,提升系统供电可靠性与运行稳定性,经济性较好、应用价值较高。     

基于补偿新能源出力预测曲线偏差的储能控制模型

为了判断补偿新能源出力预测偏差分布情况,控制储能过程,进而优化新能源系统储能效果,设计基于补偿新能源出力预测曲线偏差的储能控制模型。构建风、光、水新能源互补分布式能源系统,基于其风、光、水新能源发电原理及能源互补模式,补偿新能源出力情况,因补偿后新能源出力存在随机性,利用预测箱采集补偿新能源出力历史信息,构建预测偏差分布概率模型,分析新能源出力预测偏差分布情况,根据递归估计协方差矩阵,解析新能源出力时间相关性,结合变分自编码器生成补偿新能源出力预测曲线偏差场景,在该场景内,采用集中、分散装置构成的储能装置方式,完成新能源系统的储能控制。实验结果证明,该模型能够精准获取不同天气状况下补偿新能源出力预测偏差分布情况,且储能控制性能优秀,可为新能源系统提供储能保障。     

新能源电力系统复合储能多目标优化研究

针对当前新能源电力系统复合储能单元的性能不能满足电力系统的发展要求问题,设计基于机会约束规划的新能源电力系统复合储能多目标优化方法。分析光伏发电单元与风力发电单元结构特征,构建了复合能源容量数学模型;分析了当前新能源电力系统运行要求,确定了复合储能优化目标函数;使用机会约束规划技术,完成了目标函数的求解过程。至此,基于机会约束规划的新能源电力系统复合储能多目标优化方法设计完成。构建算例实验环节,实验结果表明:机会约束优化方法可同时完成多个目标的优化过程,进一步提升复合储能单元使用效果。     

基于供需弹性和储能的风能优化调度方法研究

随着新能源建设的不断推进,提高新能源利用率是电力系统能源结构优化和调度的主要任务。从储能优化的角度出发,结合供需平衡的特点,建立了新能源弹性供需调度模型,分析了新能源和储能系统的联合供需平衡裕度,以新能源建设成本、运行成本和折旧成本最小化为目标,进行了储能系统的优化调度研究。仿真结果表明,本文提出的优化调度方法能够有效弥补原能源系统的不足,提高能源利用效率。     

一种多源异构配电网实时调度优化模型的研究

针对多源异构配电网的实时调度不能积极消纳分布式电源的问题,在日前调度模型的基础上提出一种基于实时调度优化模型,该模型在负荷预测的前提下充分利用分布式电源和储能设备的供电能力,降低了在用电高峰期对主网供电的依赖,并采用基于帝国竞争算法对优化模型进行求解。经过仿真试验验证,基于该模型的实时调度能够高效利用分布式电源和储能设备的供电能力降低主网用电峰值,使得配电网的运行成本降低2.59%。     

灵活性裕度技术在电网荷源联合调峰节能降耗控制中的应用

城市发展与新能源渗透导致电力系统运行难度增大、电网荷源联合调峰控制消耗增加,为此,提出基于灵活性裕度的电网荷源联合调峰节能降耗控制方法,减少污染排放,达到节能降耗目的。以电力系统的上调和下调灵活性裕度指标为基础,以最大抽蓄调峰效益、最大风电消纳电量、降低发电机组能耗为目标,结合气电功率平衡、火电机组、水电站等约束条件,建立荷源联合调峰协调滚动节能降耗控制模型;将模型分为水电、气电、火电3个调度层实施分层求解,实现电网荷源联合调峰节能降耗控制。实验结果表明,该方法通过灵活性资源配置可避免切负荷情况出现,全额消纳风电资源,最大限度地利用电网能源;同时该方法应用后可减少火电开机机组台数,可减少341 t污染物排放,减排率达到4.3%,节能降耗效果显著。     

多能互补环境下综合能源供给侧协调调度方法

为平衡综合能源生产量和消耗量,研究设计了一种多能互补环境下综合能源供给侧协调调度方法。将最低能源调度运行成本作为目标,构建综合能源调度目标函数。然后通过互相转化热能、天然气、电能,使能源的生产和消耗量达到平衡,再结合机组运行时间和调度出力,设计约束目标函数的约束条件,从而建立能源调度模型。在此基础上,采用分支定界法得到模型最优解,从而获得能源供给侧最优调度策略。实验结果表明:应用本文方法后,电能、热能、天然气的生产和消耗达到平衡,充分满足了园区负荷需求,使得能源调度运行成本满足设计预期。     

考虑环保成本的风电消纳综合能源系统调度模型设计

现有的综合能源系统调度模型难以在风电消纳作用下获取最优路径,导致模型所得调度结果经济效益较差,为降低发电成本,设计考虑环保成本的风电消纳综合能源系统调度模型。建立综合能源系统调度成本模型,设计火电机组与风电机组成本目标函数;以风电消纳为核心对能源调度模型进行动态寻优,设置风力发电的约束条件;设计风电消纳综合能源系统调度算法,得到综合能源系统调度最优解。分情景对该调度模型在风电消纳作用下的调度总成本进行对比,当弃风电量从3 110 MWh逐渐减小为0时,调度成本以及碳排放处理成本从86972万元不断降低至78171万元。由此可见,减小弃风量可以降低风电消纳作用下的综合能源系统调度成本。