基于机制设计理论的调频服务合同的最优设计:(二)合同特性分析

针对电力市场环境下电网公司激励抽水蓄能电站提供调频辅助服务的问题,运用委托-代理模型设计在不对称信息下电网公司与抽水蓄能电站最优调频辅助服务合同,得出了满足电网公司和抽水蓄能电站双方效用均衡的结论.     

抽水蓄能电站良性运行研究

随着我国国民经济的高速发展,人民生活水平的逐步提高,全国各大电网负荷急剧增加,电源结构和用电特性发生了重大变化,负荷峰谷差越来越大,系统调峰问题越来越严重。抽水蓄能电站利用电网中夜间低谷时的剩余电能,从下水库抽水到上水库中;而在日间电网高峰负荷时,再从上水库放水发电,在电力系统中承担着"削峰填谷"的作用。本文从抽水蓄能电站备用容量分类及效益研究角度,使用备用效益的计算方法,确定抽水蓄能电站动态效益的统一量化标准,客观公正地反映抽水蓄能电站的经济效益和社会效益;同时还要解决好抽水蓄能电站的运营管理问题,使我国的抽水蓄能电站建设步上良性发展的轨道。     

抽水蓄能电站对山东电网风电接纳能力的影响

将抽水蓄能机组纳入机组组合问题当中,据此建立了含风电与抽水蓄能电站的系统优化运行模型。以山东电网实际系统为例,根据机组组合的结果分析了不同季节典型日下抽水蓄能电站对于风电接入电网各项指标的影响。结果表明,当风电容量较小时,抽水蓄能电站的作用不明显;只有当风电容量超出系统的接纳能力出现弃风以后,抽水蓄能电站的作用才得以体现出来,风电并网的各项指标随抽水蓄能电站容量的增加有明显的改善。     

利用抽水蓄能电站提高电网接纳风电能力

风速的波动性导致风电场不能提供连续可靠的高效风电功率,制约了风电产业的发展.本文在保证电网安全稳定运行的情况下,针对大规模风电并网,采用动态规划法,以在建呼和浩特抽水蓄能电站和并网风电为例,研究风电—抽水蓄能电站联合发电系统运行模式.采用基于电网柔性规划的机会约束理论,对常规潮流计算方法进行改进,在MATLAB/MATPOWER组件下实现该潮流的优化算法.研究结果表明,抽水蓄能电站与并网风电场可形成功率互补.不仅实现风电场功率输出最大化,而且抑制风电场功率波动,提高电网接纳风电能力.     

利用柴油机进行抽水蓄能机组站内黑启动试验研究

随着电网技术的发展,特高压电网建设将全面开展,电网安全问题变得尤为重要.制定黑启动应急救援预案对于保证电网安全运行具有重要意义,由于抽水蓄能电站机组启动速度快、厂用电低等特点,逐渐成为各区域电网的事故备用电源.本文以大型抽水蓄能电站为例,通过柴油杌进行站内黑启动试验研究,为区域电网黑启动试验打下良好基础.     

抽水蓄能电站运营模式探讨

由于抽水蓄能电站在我国是一种较新型的电站,其优越的调峰性能对优化电网结构有着极为重要的意义。其运营管理模式不同于传统电站,因而,本文就现阶段抽水蓄能电站的运营模式,提出了一些建议。     

东武仕水电站改建抽水蓄能电站可行性研究

签于目前华北冀南电网缺电和调峰容量不足的现状。本文以属于该电网的东武仕水电站为实例,对其改建四机式抽水蓄能电站的可行性进行了分析,提出了改建的设想,并对下池枢纽工程进行了初步设计,通过经济水析比较得出抽水蓄能电站在调峰填谷、调频和事故备用等方面比火电优越,从而得出改建是可行的。可根据华北地区的具体情况推广,不仅可以缓解电网峰谷差增大的趋势,而且能提高经济效益。     

浅论抽水蓄能电站对重庆电网发展的影响

分析重庆电网的具体情况,阐述抽水蓄能电站作为解决重庆电网调峰能力的客观要求,展望其促进重庆电网可靠、安全、经济运行的前景。     

抽水蓄能电站变频起动装置的谐波抑制探讨

抽水蓄能电站一般采用静止变频装置(SFC)启动方案,但SFC工作时会在电网中产生谐波,对电网造成污染.本文阐述了国家谐波限制指标的制定及推导方法,并以浙江桐柏抽水蓄能电站工程为例,对抽水蓄能电站SFC装置的谐波限制进行分析,推导出18kV、500kV电网的谐波限值.通过对桐柏工程建立的Saber仿真模型,对其四种SFC方案:六脉低压、六脉高压、十二脉低压和十二脉高压进行仿真,并给出仿真结果:十二脉与六脉相比电压总畸变和电流总畸变都比较小,并且采用十二脉方案时,可以有效地去除5、7次谐波.     

基于机制设计理论的调频服务合同的最优设计(一)合同模型

电力工业的市场化改革在实现资源优化配置的同时也给系统的安全稳定运行带来了更大的挑战.如何保证足够的调频容量是广泛关注的问题之一.针对电力市场环境下电网公司如何激励抽水蓄能电站提供调频辅助服务的问题,运用委托-代理模型研究二者之间最优调频辅助服务合同,得出满足电网公司和抽水蓄能电站双方效用均衡的结果.     

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.     

电动汽车接入对光储电站电压质量的影响

电动汽车具有负荷和移动储能的双重特性,合理利用电动汽车的移动储能特性可以改善电压质量,减少电网储能装置的配置,提高能源的利用率。首先,建立了基于光储电站的微电网系统;然后,以光储电站母线电压为控制对象,提出了电动汽车的控制策略;最后,用MATLAB/Simulink对电动汽车接入电网改善电压质量的可行性进行了分析和验证。     

太阳辐射对大型渔光互补光伏电站发电效益影响分析

以江苏宝应生态渔业光伏发电"领跑者"示范基地为研究对象,定量分析了不同辐射指标对渔光互补光伏发电效益的影响机制.结果表明:太阳辐射对渔光互补光伏电站发电效益有着显著影响,且存在季节性波动,在夏秋季日并网峰值及发电量较大,稳定性较高,而冬春季发电效益和稳定性较差;太阳辐射指标与日并网功率最大值相关性较高,且呈明显对数关系...     

“多站融合”背景下边缘数据中心运行优化研究

随着泛在电力物联网的发展，传统通信技术与计算平台已逐渐无法适应庞大的数据传输与计算规模，5G通信技术与边缘计算将成为支撑泛在电力物联网建设的中坚力量。“多站融合”模式的提出为边缘数据中心的运营提供了新的方向，多站一体化运行方法有待深入研究。针对边缘数据中心的数据迁移方法以及“多站融合”模式下各功能站协同优化问题，文章设计了涵盖数据中心、储能电站等功能站的融合站运行架构，构建了数据中心负荷模型、储能电站数学模型，并基于混合整数非线性规划方法，建立了以最小化年总成本为目标的融合站协同优化与数据迁移调度模型。通过模型的优化求解，确定了最佳数据迁移调度策略与储能电站最优运行方案。利用案例分别对数据迁移策略与储能电站的作用进行仿真分析，通过计算，采用数据迁移策略后，典型日运行成本降低了2.38%，年总成本降低了1.36%；发挥储能电站削峰填谷作用后，典型日运行成本进一步降低了8.34%，年总成本进一步降低了4.67%。结果表明，在满足时延约束情况下将数据负荷按一定策略进行分配可以实现各边缘数据中心互补调度，达到降低运行成本的效果，结合分时电价政策，利用储能电站参与日常电力调度，可以进一步将峰时负荷转移至谷时，从而显著降低运行成本。     

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.     

考虑分布式电动汽车参与电网调峰的配电网规划

大量电动汽车接入网络为电力系统的经济可靠运行带来了新的机遇和挑战,含V2G功能的电动汽车充电站可利用闲置的电动汽车作为储能装置在用电高峰期将电能反馈回电网,实现电动汽车作为移动式分布储能单元参与电网的调峰.从供电公司和电动汽车充电站投资商的角度出发,以配电网规划区域电动汽车充电站投资、变电站和线路投资、网络损耗与电动汽车参与电网调峰所增加的附加费用之和最小为目标,建立考虑电动汽车参与电网调峰的配电网规划数学模型,并以配电网经济可靠运行的各种限制为约束条件,实现配电网络的合理规划.最后通过算例分析结果证明了所提方法的可行性和有效性.     

考虑主动储能的HVAC需求响应策略实验与模拟

为了增强电网的稳定性和充分利用集中式空调（HVAC）系统在夏季参与“削峰”需求响应的潜力,提出考虑主动储能的需求响应（DR）策略. 利用全尺寸变风量HVAC实验平台,对该策略与区域温度重设策略进行物理实验和TRNSYS仿真模拟. 结果表明,与区域温度重设（GTA）策略相比,主动储能策略能够在降低对用户热舒适度影响的同时为电网提供稳定的削峰负荷. 对于整个供冷季而言,相比所有天数均采用非储能常规运行策略,主动储能策略下空调系统节约一定的运行成本;相较于在DR时采用GTA策略且非DR时采用非储能常规运行策略,主动储能策略的节费优势更大.     

基于梯次利用电池储能系统的分布式光伏接入受限对策

以农村户用分布式光伏接入为场景,分析光伏接入受限原因并提出基于梯次利用电池储能系统的应对方案。从一次设备容量、配网电压控制、光伏出力波动三个方面分析制约分布式光伏接入的薄弱环节。构建电网改造和配置储能应对措施的投资模型,并基于经济技术比较提出基于梯次利用动力电池构建储能系统支撑分布式光伏消纳的方法。开发采用动态成组理论的梯次利用电池储能系统样机并开展现场试验。试验结果表明:储能样机可将光伏出力中心偏差值降低35%,并将最大峰峰差值降低60%;同时将变压器负载峰谷差降低20%,负载率降低12%,有效支撑电网对分布式光伏的消纳。     

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.