考虑电池储能寿命模型的发电计划优化

电池储能的寿命将受到其运行方式的影响。对规模化电池储能接入电力系统的发电计划优化问题进行了研究,重点考虑了电池储能的寿命模型及其在不同运行方式下的折损与经济性。文中依据电池寿命的影响机理和半经验模型,针对全系统优化的简化建模的要求,归纳出了基于交换功率和基于放电深度两类电池寿命模型,其中基于放电深度的模型可进一步区分为考虑日循环次数和等效循环次数两种计算方式。接着,将电池寿命模型分别内嵌到电力系统的机组组合问题中进行一体化的优化求解,构建了一个混合整数线性规划的数学模型。最后,通过算例分析比较了不同模型的适用性与建模效果。     

基于风险预控的多区域电力网络能量–备用联合优化

在电力系统运行中优化备用资源配置,既要考虑其与电能资源的耦合关系,又要实现对于不同类型不确定因素的风险预控,同时统筹协调多控制区域的备用资源,以充分发挥互联电力系统的优势。为此,引入了面向多场景风险预控的"两阶段建模、一体化优化"决策模式,构建了基于风险预控的多区域电力网络中能量–备用联合优化模型,并通过算例分析验证了该模型的合理性与有效性。     

风电参与能量—调频联合市场的优化策略

设计合理的市场机制,允许风电自行选择参与能量市场与调频市场,将有助于缓解系统调频压力,并提升风电自身收益。考虑调频资源的调频性能、按调频质量结算是调频市场的主要特征,而风电的调频性能指标受到其投标策略和风电出力的影响,是一个动态变化的参数。为此,文中开展了风电参与能量—调频联合市场的优化策略研究,提出了考虑调频性能指标与偏差惩罚机制的能量—调频联合市场机制。对风电的调频性能指标进行了建模分析,提出了调频性能指标的估值方法,建立了所提出市场机制下的风电最大收益模型,并给出了求解风电参与能量—调频联合市场的最优投标策略的方法。算例分析表明,调频性能收益是激励风电调频的重要因素,而在投标决策中精确地对调频性能指标进行动态估值,将有助于提升风电的预期收益。     

应用于电力系统的碳捕集技术及其带来的变革

二氧化碳捕集和封存技术是当前最为关键的低碳技术之一,协调了化石燃料利用与碳减排之间的矛盾,从而具有广泛的应用前景。文中全面介绍了当前碳捕集技术在电力系统中的实施情况,描述了碳捕集电厂的发展前景,并结合电厂运行、电网运行、微观个体电厂投资与宏观整体电源规划中的实际需求,阐述了应用于电力系统的碳捕集技术将面临的主要挑战与亟待解决的问题,探讨了碳捕集电厂对于电力系统接纳大规模风电的促进作用,揭示了碳捕集技术的引入对于电力系统所带来的重大变革。     

考虑阶梯排污费的日前电力市场出清计算

实现经济与环境的协调可持续发展至关重要,在电力市场化背景下,应当在市场出清模型中考虑环境成本。本文总结了不同类型机组的污染物排放特性,并对阶梯排污费用进行了建模描述,提出了考虑环境成本的日前电力市场出清计算方法。该方法以机组出力为决策变量,考虑排放约束与系统安全约束,以最小化发电费用和排污费用之和为目标。实际系统的算例验证了考虑阶梯排污费后对日前电力市场均衡的影响,以及对电力系统减排的贡献。     

基于泛在互联的虚拟电厂参与实时市场模型

通过物联网平台的部署,海量的用户侧灵活可控资源能够以泛在接入的方式聚合成虚拟电厂,参与电力市场交易,为系统提供需求响应服务,缓解系统的错峰压力。针对虚拟电厂用户参与实时交易的即时性、分散性、自治协同等特征,提出了适应虚拟电厂参与的实时能量市场模型,并采用了用户与边缘节点协调的分布式调度方法,实现海量虚拟电厂用户对实时中标功率的自主响应。首先,虚拟电厂基于各边缘节点聚合的响应能力,将响应功率通过射影函数分配到各边缘节点,再由边缘节点通过交替方向乘子法与各用户进行迭代通信,计算出各用户的响应功率。最后,通过实际算例验证所提算法的有效性。结果表明,用户与边缘节点协调互动的分布式调度方式,能够满足海量虚拟电厂用户进行实时响应的即时性、高效性要求。     

电力系统的碳排放结构分解与低碳目标贡献分析

日益凸显的气候变化和能源问题对电力行业提出了低碳化发展的迫切要求。文中根据电力系统碳排放的产生机理,剖析了电力行业碳排放的结构及其影响因素,建立了基于增量分析法的电力系统碳排放结构辨识与评价方法,并提出了按照碳排放结构评价其低碳化贡献的方法。根据国内"2020年非化石能源消费比重提高到15%"的发展目标,从电力碳排放构成分量中挖掘出可对该目标作出贡献的部分,建立了电力系统低碳目标贡献率的计算方法。以广东省为例,计算了该省2010年至2020年间碳排放的构成及其对中国2020年能源低碳化发展目标的贡献率,验证了所提出方法的效果。     

电力现货市场建设进展与关键问题

现货市场是电力市场体系的关键环节,其通过产生分时分地的价格信号,推动资源实现更优配置,并形成可供调度执行的生产计划。文中论述了欧洲、美国、中国电力现货市场的建设进展,并从区域市场融合、容量充裕性机制、新主体参与市场、市场运营水平提升4个方面提炼了电力现货市场建设的关键与共性问题。针对中国电力体制、市场体系、现货市场范围扩展、价格机制、参与主体、出清模型、辅助服务机制等问题,展望了中国市场建设的未来发展方向。     

市场环境下满足机组成本回收约束的电源规划方法EI北大核心CSCD

为保证规划期内系统的发电容量充裕度,提出市场环境下满足机组成本回收约束的电源规划方法。基于市场价格信号和容量补偿机制推导机组成本回收的约束条件;将该约束嵌入电源规划模型中,构建电源规划与电力市场耦合的双层模型;利用Benders分解算法对模型进行求解,解决了传统上下层迭代求解方法不能保证得到全局最优解的问题,实现了全局优化求解。IEEE RTS-96系统算例结果验证了所提模型与方法的有效性。     

面向需求响应的电力用户行为建模：研究现状与应用

通过建模理解电力用户行为,有助于在需求响应中有效引导用户灵活用电,从而挖掘负荷侧的灵活性。面向需求响应场景的实际需求,系统梳理电力用户行为建模的研究现状与应用。分析并总结电力用户行为建模的研究进展,包括用户行为特性描绘、用户行为解析和用户行为定量建模3个不同层次。梳理电力用户行为建模在需求响应中的主要应用方向,包括需求响应潜力评估、考虑需求响应的能源系统协同优化、负荷零售商定价和考虑需求响应的市场机制设计。讨论现有电力用户行为建模研究所面临的不完全信息条件、用户的有限理性等实际问题,并对未来的研究方向进行展望。