含考虑IDR的冷热电联供微网的主动配电网经济优化调度

多个冷热电联供微网接入主动配电网后,微网和配网作为不同利益主体,系统经济调度更具复杂性。为保护各自隐私,提出了一种含冷热电联供微网的主动配电网经济优化调度模型。运用机会约束规划来处理冷热电联供微网群中新能源及冷热电负荷的随机性,采用分布式建模方法,以各自区域的运行成本最小化为目标,运用目标级联法来并行求取各自区域的最优经济调度结果。同时在冷热电联供微网用户侧引入综合需求响应(Integrated DemandRespond,IDR),有利于降低供用能成本。通过改进的IEEE33节点系统算例验证表明,引入IDR后,能有效降低系统运行成本,运用目标级联法能在保护各自区域隐私的基础上求取主动配电网和冷热电联供微网各自最优的经济调度结果。     

多源区域型分布式冷热电互联系统优化调度

为了提高区域分布式冷热电联供系统的能源利用效率,考虑冷/热环网和电力辐射网的耦合,构建了冷热电联供单元与液态天然气冷能梯阶利用的能源系统。计及负荷需求和可再生能源的不确定性,通过对互联系统的天然气输入量、用户购入和回馈电量进行决策,以天然气购买成本、购电成本、碳排放成本和交互功率不平衡结算成本之和最小化为目标,提出多源区域型分布式冷热电互联系统的协同优化模型。以IEEE-15节点系统为例,详细分析了独立系统和互联系统对配电调峰的影响以及不平衡价格系数对运行成本的影响,结果验证了分布式冷热电联供互联系统具有很好的经济和环境效益、调峰效果和运行可靠性。     

分布式冷热电联供总能系统的发展

分布式冷热电联供总能系统具有能源综合利用效率高和环境污染小等优点。介绍了分布式冷热电联供总能系统的工作原理、主要类型、特点及发展现状,为发展适合我国国情的分布式冷热电联供总能系统提供参考。     

冷热电联供系统的设计、运行及分析

冷热电联供作为一种分布式供能系统,实现了能源的梯级、高效利用,是目前电力工业和能源产业的重要发展方向。通过介绍常用冷热电联供系统方案及其原理,并针对各个方案的优缺点结合项目需求,使用了带有蓄能环节的冷热电联供系统设计方案,实现了能量使用的削峰填谷。同时,对系统内主要设备的选型、配置原则以及系统主要运行方式、运行工况进行了详细阐述,通过对系统的电气运行方式及相应控制策略的分析,建立了冷热电联供自动运行控制系统。最后,以蓄热工况实验为例,对系统运行性能及影响因素进行了分析,并给出了实验数据及分析结果。通过实验运行显示,系统一次能源利用率达到了70%,系统运行安全可靠。     

有源配电网下多能互补协调优化策略研究

首先以冷热电联供系统和有源配电网为基础,以经济调度为目的,建立了一种新型的综合系统。该综合系统加入了风力、光伏等分布式能源。研究了综合系统的协调优化调度方法,基于用户的冷-热-电负荷特性,利用以电运行和以热运行策略混合使用,结合联供系统的运行成本、配电网的网损最小为优化目标,建立了多目标联合优化模型,考虑了电网的分时电价与天然气的费用,对联供系统热电运行出力进行了综合优化。以山东省某示范园区的夏季负荷为例进行分析,验证所提方法能够有效提高联供系统的效率以及能源的利用率,显示了多种清洁能源互补发电的作用和经济优势。     

基于混沌自适应粒子群算法的冷热电联供系统优化

在研究冷热电联供系统优化运行的过程中,为了更好地优化调度冷热电联供系统中各设备的出力,提出了基于Tent映射的混沌搜索和非线性自适应粒子群算法相结合的优化算法。建立了一个包含风机、光伏、微燃机和燃气锅炉等主要设备的冷热电联供系统模型。以联供系统的运行成本、污染物排放量和能源利用率为目标,建立了多目标优化模型。在满足设备出力、功率平衡等约束条件下,利用Matlab进行了优化求解。仿真结果表明,所提出的冷热电联供系统优化方法,可以有效地提高经济效益,减少污染排放,提高能源利用率。     

计及可平移负荷的分布式冷热电联供系统优化运行

冷热电联供系统作为将能源从电力向气、热、冷系统进行扩展的能源集成系统,已经成为能源互联网的重要组成部分。针对冷热电负荷需求的随机性和不匹配性,从供能侧和负荷需求侧控制的角度对冷热电联供系统的综合优化运行问题进行了研究。结合冷热电联供系统内各类可平移负荷的用电特性,从满足各时刻供能侧与需求侧的热电比相匹配的角度建立了可平移负荷模型,并且分别对于冷热电负荷进行负荷平移。然后建立了包含经济、能源和环境等多方面运行成本的优化调度模型,并且利用遗传算法对系统各设备出力进行了优化求解。最后通过算例仿真分析了冷热电联供系统的负荷平移在削峰填谷,减少综合运行成本等方面的作用,从而验证了所提模型和算法的有效性。     

冷热电联供型多微网主动配电系统日前优化经济调度

多个冷热电联供型系统以微网群的形式接入主动配电网,微网和配网作为不同的利益主体在电力市场环境下的利益博弈,给传统的经济调度带来巨大挑战。在分析冷热电联供型微网中设备组成、能量流动关系的基础上,对各设备进行独立建模,并针对冷热电联供型微网中的负荷类型建立能量平衡约束条件。冷热电联供型多微网和主动配电网作为两个不同的利益主体,采用分布式建模方法,建立不同的经济优化目标,联络线电功率作为两者的耦合变量,等效为虚拟负荷和虚拟电源实现冷热电联供型多微网主动配电系统优化模型的并行求解。天津中新生态城的算例表明冷热电联供型多微网主动配电系统优化经济调度是有效的,能够实现两个利益主体的经济最优。     

考虑电能交互的冷热电多微网系统日前优化经济调度

多个冷热电联供型微网接入同一区域配电网,形成以配电网为核心的冷热电联供型多微网系统。当冷热电联供型多微网间通过联络线进行电能交互时,给传统的多微网系统优化调度问题带来了挑战。在分析典型冷热电联供型微网供能结构的基础上,研究供用储设备间的冷热电能流动关系和设备的数学模型,建立考虑微网间电能交互的冷热电联供型多微网系统优化经济调度模型。通过天津中新生态城算例,分析各个冷热电联供型微网中设备出力和冷热电负荷平衡情况,与多微网间不存在电能交互时的优化调度进行经济成本、CO₂排放量和各微网与电网交易电功率值的比较,与传统冷热电联供系统“以热定电”和“以电定热”运行方式下多微网系统的总运行成本进行对比,验证所提模型的经济性、环保性和有效性,并对微网间交易电价的制定做进一步研究。     

产业园区综合能源系统形态特征与演化路线

梳理了典型产业园区的综合能源需求,在此基础上,分析了未来产业园区综合能源系统将呈现的典型形态,包括冷热电联供分布式能源站、园区光储微网、小水电+分散式风电、园区能源互联主动配电网和多能互补综合能源系统。然后,对产业园区综合能源系统多能互补、物理信息深度融合以及源网荷储协调互动的特征内涵进行了剖析。最后,结合我国能源和信息基础设施及能源市场等方面的现有条件,从近期、中期和远期3个发展阶段探讨了产业园区综合能源系统的演化路线。     

计及冷热电联供的微电网电源优化配置

针对计及冷热电联供的微电网独立供电系统,建立了基于燃料电池和微型燃气轮机的冷热电联供系统数学模型,基于各微电源功率特性,建立了考虑设备投资成本、运行维护成本、燃料成本、环境成本、替换成本、报废成本,以系统等年值总成本最低为目标的微电源优化配置数学模型,计及冷负荷、热负荷平衡等因素,在同时满足用户对冷热电多种能源形式需求的情况下,对计及冷热电联供的微电网电源优化配置方案进行了求解。     

微型燃气轮机分布式供能系统的控制

微型燃气轮机分布式供能系统能够实现天然气清洁、高效、灵活利用,目前已得到重视和应用.结合上海紫竹科学园区内分布式冷热电联供系统的实际应用,介绍了一种以天然气为燃料、微型燃气轮机为原动力的分布式冷热电联供系统,详细阐述了冷热电联供系统在供气,发电,供热和制冷方面的控制.     

分布式冷热电联供系统优化配置与适用性分析

为提高冷热电联供系统在不同负荷结构下的优化配置水平与综合运行效益,对计及蓄能装置的冷热电三联供系统的优化配置及运行进行了深入研究。基于以热定电、以电定热和多目标综合效益最优的3种运行模式,建立了综合考虑能源、经济和环境效益的多目标优化模型,利用遗传算法对系统设备容量和运行模式进行了优化。然后,分析了能源价格与引入蓄能装置对冷热电联供系统综合效益的影响。最后,基于某建筑负荷不同的冷电比和热电比对上述内容进行仿真分析,并以分供系统作为参照对象,给出了不同负荷结构下冷热电联供系统的最佳配置及最佳运行模式。优化结果表明,在大部分负荷结构下,冷热电联供系统采用多目标综合效益最优运行模式时各方面效益更好。     

分布式供能系统控制的设计和应用

分布式供能系统是可以布置在用户附近并独立提供电、热或(和)冷的小型模块化能源系统,具有环保高效、使用安全、操作方便等特点。结合上海紫竹科学园区内的冷热电联供系统的实际应用,介绍一种典型的以天然气为燃料、微型燃气轮机为原动力的分布式冷热电联供系统;详细阐述了冷热电联供系统以可编程控制器(PLC)为核心的控制系统的控制功能、结构、硬件和软件组成及其实现方法。     

基于MOABC 算法的冷热电联供系统优化调度研究

综合能源系统包含多种分布式能源,各能源相互补充,能有效提高能源的利用率,在经济、环保等方面具有显著优势。冷热电联供系统作为综合能源系统的重要补充,具有灵活可靠、高效清洁等优点,现已得到广泛的发展和重视。综合考虑各微源的发电特性和冷热电负荷需求,建立了包含燃料电池、微燃机、余热锅炉、吸收式制冷机和蓄能装置的多目标冷热电联供系统模型。该模型考虑分时电价对冷热电联供系统的影响,以经济成本和环境成本作为目标函数,提出基于Pareto理论的多目标蜂群算法作为模型的求解算法。以实际冷热电联供系统为算例进行仿真,验证了所提模型的有效性,并与多目标粒子群算法进行对比,结果表明,采用基于Pareto理论的多目标蜂群算法能更有效地降低经济成本和环境成本。     

含压缩空气储能的冷热电联供微网优化运行策略

新能源冷热电联供微网对实现可再生能源高效利用和节能减排具有重要意义。然而,高比例可再生能源渗透、多种能量流相互耦合,使其协调控制极其困难。该文以提高能源利用率与能量梯级利用为目标,设计一种含压缩空气储能的新型冷热电联供微网结构;考虑其多种能量流与多品位热源并存的特点,从流程设计的角度,优化了压缩空气储能在冷热电联供微网中的工作模式;分析了不同工作模式下,系统的输出能量与?损;以此为基础,提出一种综合环境效益、能源节约率以及安全性的系统运行多目标优化模型,从而在不同工况下得到冷热电联供微网最优工作模式与各主动设备的出力规划。算例结果显示,优化后的运行策略节能效果明显;同时,模式细化与温度匹配有效增强了系统能量梯级利用。     

基于能品位的生物质冷热电联供系统成本分摊研究

基于可再生能源的冷热电联供系统是一种扩展可再生能源应用并提高能效的有效方法。基于能量梯级利用原理,提出了一种基于生物质-空气气化的冷热电联供集成系统,分析了夏季、冬季及过渡季不同运行工况下的运行模式,依据热力学第一和第二定律对系统进行了热力性能分析。为了合理确定联供系统的产品成本分摊,提出了一种基于能品位的经济方法,建立了生物质冷热电联供系统的成本分摊模型,得到了不同运行工况下的电、冷冻水(供暖热水)和生活热水的成本。通过对比分析,发现基于能品位的成本分摊方法更能体现优质优价的定价原则。     

基于系统动力学的智能配电网可持续发展能力评估

分布式电源、储能、柔性负荷等广义分布式资源接入配电网对提高可再生能源利用率、实现节能减排运行意义重大,是实现智能配电网可持续发展的重要手段。在计及广义分布式资源接入智能配电网的情况下,本文提出了一种智能配电网可持续发展能力评价指标体系,基于系统动力学理论建立了体现智能配电网可持续发展能力的评估模型,利用基于模糊理论、熵权法、层次分析法的综合评价方法对智能配电网可持续发展能力进行评分。最后,通过对含广义分布式资源的IEEE 33节点智能配电网算例进行测试,验证了所述评价体系的有效性。     

建设工业园区冷热电联供的能源系统

近几年来,我国在天然气分布式冷热电联供方面发展迅速,但也存在诸多问题。文章认为国内目前对发展分布式冷热电联供还缺乏充分认识和足够的重视,应在工业园区发展能源集成供应系统,以形成能量的多次、逐级、循环利用。文章提出了各级政府的责任,而正确的决策与规划是实现产业快速发展的关键。     

耦合风光储及热泵的CCHP系统集成优化与运行特性研究

为提高可再生能源的有效利用和冷热电联供系统的综合性能，在天然气冷热电联供系统中引入光伏电池、风力发电、地源热泵和储能单元，构建一种耦合可再生能源的天然气冷热电联供（wind-solar-storage and heat pump,combined cooling,heating and power,WSSH-CCHP）系统，利用层次分析法（analytic hierarchy process,AHP）建立考虑能效、经济及环境性能的综合评价指标，采用混合整数线性规划（mixed integer linear programming,MILP）算法，对该系统进行设备选型、容量配置及运行策略协同优化，以分供系统（separate production,SP）为参照系统，以济南市某能源中心为例，分析该系统集成优化效果及其运行特性。研究结果表明，该系统的综合指标优化结果相比SP系统提高37.8%，具有较好的综合性能，为耦合风光储及热泵天然气CCHP系统的发展及其集成优化与运行特性研究提供了参考。