水火电力系统短期节能与经济发电优化调度

选取节能和经济两个决策目标,建立水火电力系统发电多目标优化调度模型,寻求满足决策目标的最优调度方案。根据水力发电和火力发电的能耗特性,引入同等装机容量技术条件下水煤转换系数的概念,建立了水火电力系统联合发电能耗模型以及火电综合成本模型,并选取水火电力系统发电等效总煤耗最小作为节能调度的目标,选取火电厂发电综合成本最小作为经济调度的目标,对含有梯级水电站群和多个火电厂的大区域性电力系统进行多目标优化调度。以一个具有8个梯级水电站和8个火电厂的水火电力系统为例进行仿真,其结果证明所建的节能与经济发电优化调度模型能够在增加发电量的同时,提高水资源利用率,节约煤炭资源,降低火电成本,创造良好的发电效益和经济效益。     

在配电网场景下的火电厂储能优化配置

随着风电、光伏等新能源发电大量并入,增大了火电厂的调峰调频压力,由于传统火电厂储能配置方式只考虑了火电厂单一侧的运行情况,经济效益没有最大化,为此提出了一种在以经济性最高为目标的配电网场景下的火电厂储能配置方法。经过潮流计算,确定支路潮流以及节点电压,并通过Fmincon函数的规划算法求出最佳储能配置节点及容量。以IEEE 33节点配电系统作为算例进行仿真分析,算例结果证明,在配电网情景下配置火电厂储能比单一侧配置更经济,更能有效地减少系统运行成本。     

水火混合电力系统短期多目标发电计划优化研究

在实施峰谷分时上网电价政策的市场环境下,综合考虑火电厂运行成本、环境保护和水电厂发电效益的不同利益要求,提出了一种水火混合电力系统短期多目标发电计划优化数学模型.构建了基于粒子群算法的交互式模糊满意度多目标决策方法,并对此方法进行求解,直到找到决策者满意的最佳方案为止.算例计算验证了模型的合理性和求解方法的可行性.     

热电联产火电厂“以热定电”可行性研究

介绍了热电联产机组的原理及在煤价不断攀升的情况下热电联产火电厂改变以往"以电定热"运行方式的必要性。以北票发电有限责任公司为例,根据其特点运用理论计算的方法将热电联产火电厂多发电、多供热的"以电定热"和经济供热、少发电的"以热定电"的运行方式进行了对比分析,通过实践证明"以热定电"运行方式的可行性。提出了"以热定电"运行方式的具体操作原则,即根据外界温度合理调整热负荷、根据供热需求调整机组发电负荷、合理调整进汽和抽汽方式使运行的经济性最佳,当电价、煤价、热价发生变化时重新测算其合理性。     

四川电网节能发电调度节能减排效果分析

实施节能发电调度旨在减少单位电能生产中的能源消耗和污染物排放,其中减少火电厂的耗煤量与二氧化硫、二氧化碳排放量是其重要环节.基于四川电网的主要火电厂数据,分析节能调度前后耗煤量的变化,计算节能调度前后四川省各火电厂的SO2/CO2排放情况,引入排放效绩指标进行精确分析,验证了节能发电调度政策的有效性.     

火电厂目标成本管理研究

火电厂目标成本管理是控制生产成本的有效方法。运用目标成本管理理论与目标成本规划原理,以某火电厂为研究对象建立目标成本管理体系,对目标成本的确定与分解、发电过程成本预算编制、发电过程成本控制与核算、发电过程成本考核与分析进行研究,可为火电厂目标成本管理提供有益的借鉴。     

脱硫超低排放技术改造及经济性分析

随着环保标准不断提高,单塔单循环湿法脱硫技术已无法满足低能耗、高效率的脱硫要求,故对脱硫系统进行增容改造。文中介绍了华电漯河发电有限公司机组脱硫改造的必要性,阐述了双塔双循环技术的基本原理,通过对2号机组脱硫系统改造,实践证明双塔双循环改造能够有效降低燃煤火电厂出口SO2浓度。利用经济分析学原理,建立了以投资回收年限为目标函数的数学模型,通过工程实例进行分析,为改造实施提供依据。     

宏伟热电厂水系统优化的探索与应用

针对目前大庆电力集团宏伟热电厂的耗水量较大的现状,通过全厂水系统运行方式调整和经济运行试验,提出了符合火电厂运行实际的多途径系统节水方法和节水技术,能有效地降低火电厂的发电水耗。     

面向风电接入的电力市场最优定价与跟踪控制策略

通过经济手段对电厂的发电行为加以引导是未来电力市场的发展方向。针对大规模风电并网下的风—火协同发电难题,设计最优跟踪控制策略。实时电价作为控制变量,火电厂的电价响应特性作为约束条件,市场的供需平衡作为目标函数。应用信息融合算法,综合火电状态反馈及风电预报前馈,在滚动时域上优化电价序列。通过收益变化引导火电厂主动参与系统调峰,确保风—火发电总量对负荷的动态跟踪,实现电网对风电的有效消纳。数值仿真结果验证了该方案的有效性,其定价—应价的互动策略可作为电力系统管理和火电厂出力的决策参考。     

自动发电控制及其应用

分析了在我省电网调度中采用自动发电控制（ＡＧＣ）的可行性和必要性，对ＡＧＣ的控制原理，目标和方式以及过程等作了详细阐述，提出了水，火电厂应采用的控制执行方式。     

碳排放及燃煤约束下的电源规划及其效益评价

优化电源规划是应对电力系统"碳锁定"效应,促进电力系统减少碳排放的重要举措。考虑到国内以煤炭为主的能源结构,有必要分析碳排放及燃煤约束对电源规划的影响。在分析碳捕集电厂运行特性的基础上,建立了考虑碳排放及燃煤约束的低碳电源规划模型,并在模型中采用典型日的运行校验系统是否具备足够的调峰能力。基于国内典型地区电力系统,对不同碳排放总量约束、不同可再生能源发展场景及不同煤炭资源供应约束下的常规火电及碳捕集电厂的扩展规划进行了优化分析,分析结论表明碳捕集电厂可以充分适应电力系统的碳减排目标,满足新能源大规模发展的调峰需求。     

计及碳交易成本及能效电厂的电源规划模型

在低碳经济背景下,新能源机组及碳交易机制的引入成为电力系统实现低碳减排重要的方法。同时,由于需求侧资源在降低系统碳排放量和增加系统可靠性方面有较大潜力,为此,将需求侧的能效电厂加入到规划方案中,建立了包含系统经济性及可靠性的低碳电源规划模型,目标函数中计及了机组建设成本、能效电厂建设成本、机组运行成本、碳交易成本,并将可靠性约束条件加入到模型中。采用离散细菌群体趋药性算法对所建模型进行求解,对两种电源规划模型进行了对比,并在不同碳排放限额、不同电量不足期望值限额两种情况下进行了灵敏度分析,仿真结果验证了模型和算法的有效性。     

碳捕集电厂的运行机制研究与调峰效益分析

二氧化碳捕集和封存(carbon capture and storage,CCS)是实现电力低碳化发展的关键技术,具有光明的发展前景。作为未来重要的电源选择,碳捕集电厂的运行性能与调整能力将对电网运行的安全性与高效性产生重大影响。结合碳捕集技术的基本原理,深入研究了碳捕集电厂内部的能量流,量化分析了碳捕集电厂的运行区间,并揭示了碳捕集电厂的调峰性能。在此基础上,提出基于"电力系统调峰成本曲线"的分析方法,以直观、简明的方式实现了电力系统的调峰优化决策;并以具有复杂电源结构的电力系统为例进行调峰效果分析,特别测算了碳捕集电厂对电力系统容纳大规模风电接入的贡献率,评估了碳捕集电厂在提高电网运行安全裕度与降低系统调峰成本上的显著效益。     

基于碳交易的含大规模光伏发电系统复合储能优化调度

为提高电力系统对光伏发电的接纳能力,提出一种基于碳交易的含大规模光伏发电的电池储能—抽水蓄能电力系统复合储能优化调度模型。基于低碳经济理念,将阶梯型碳交易机制引入电力系统经济调度中。采用基于最大最小距离准则的改进K均值聚类算法对光伏发电的出力场景进行有效聚类,在保证光伏发电出力分布特征的前提下削减场景数量;以系统综合运行成本最低为目标,兼顾系统的运行经济性和低碳性,利用电池储能作为功率型储能以平滑光伏电站出力波动,抽水蓄能作为能量型储能参与接入光伏发电后系统的调峰平衡。以改进的IEEE-RTS96系统对所提模型进行仿真分析,算例结果验证了模型的合理性和有效性。     

考虑电价和碳价间Copula风险依赖的虚拟电厂竞标策略

作为促进温室气体减排的新兴市场, 碳交易市场逐渐成为影响发电公司收益的重要因素。碳市场中的碳排放配额具有典型的金融产品特征, 碳价波动及其与电价的交互作用会给参与电力市场运营的发电公司竞标决策带来风险。在此背景下, 针对由同一区域的火电机组、分布式发电单元、电动汽车和需求侧资源所集成的虚拟电厂（virtual power plant, VPP）, 首先利用条件风险价值（conditional-value-at-risk, CVaR）理论度量VPP所面临的不确定性因素。然后, 采用Copula函数对电价与碳价的联合概率分布进行建模, 并以CVaR最小化为目标, 针对虚拟电厂构建了计及电价和碳价间风险依赖的Copula-CVaR竞标优化模型。最后, 采用YALMIP/CPLEX对所建立的竞标优化模型进行求解, 并用一个算例系统的4个场景说明了采用所提方法刻画VPP竞标风险的可行性与有效性。     

低碳环境下计及柔性负荷和电锅炉的电热联合系统优化调度

在大力提倡电能生产向绿色低排转型的背景下,构建了能够同时兼顾电能生产经济性和低碳性的含风电电热联合系统综合优化调度模型,在系统发电侧加装电锅炉以解耦热电机组“热电耦合”约束,在需求侧调度柔性负荷以实现负荷调峰。优化模型以系统发电运行成本最小为经济优化目标,以碳交易成本最小为低碳优化目标,应用模糊双目标优化方法将双目标优化问题单目标化并采用帝国竞争算法进行求解,实现了对电热联合系统经济性和低碳性的兼顾。通过对不同场景下含风电的电热联合系统进行算例分析,验证了本文优化模型及求解算法的有效性和优越性。     

面向碳中和的工业尾气电厂技术综述及其典型案例经济性分析

实现碳达峰和碳中和的"双碳"目标是国家的重大战略.工业尾气排放是温室气体的主要来源,控制工业尾气碳排放是碳减排工作的关键,探究碳中和背景下利用工业尾气发电实现碳减排的问题,具有重大现实意义.首先概述了尾气电厂的基本原理,以3种典型工业尾气为例,介绍尾气的组成成分和经尾气发电后污染物的变化情况,并介绍了尾气发电技术的基本原理;其次综述了尾气电厂技术方案,分析尾气发电的改造技术和难点,进而对尾气电厂技术方案的优缺点、应用场景、改造技术进行分析和比较,并对尾气电厂技术发展和研究现状进行综述;然后介绍了尾气电厂的典型案例及其效益,从单位造价角度对其进行经济性分析;最后结合我国尾气电厂发展现状,对未来尾气电厂的发展进行了展望,从技术、参与新能源消纳、并网影响、运营模式和政策完善等方面进行了探讨.     

考虑能量存取的自备电厂去中心化交易机制探究

传统发电权交易模式下,交易价格需要满足一定的条件才能驱动自备电厂参与新能源消纳,无法充分释放自备电厂的调峰潜力,且在中心化交易系统下,存在运维成本高、交易效率低等问题。为此,文章提出了自备电厂的能量存取服务模式,扩大新能源消纳空间,并采用去中心化交易机制提高交易效率。同时,构建了去中心化的交易撮合模型,以新能源最大化消纳和能量存取服务费用最小为目标,综合考虑电厂企业利益、机组电量空间、新能源消纳需求及电网安全等约束条件,对发电权和能量存取交易进行配比优化。算例分析表明,自备电厂通过提供能量存取服务,能够有效提升新能源的消纳量,提高市场整体的经济效益,为完善新能源消纳机制提供有益参考。     

含电动汽车虚拟电厂参与碳交易时的经济与环境调度

适当设计的碳交易机制是实现碳减排目标的有效途径,而电动汽车(electric vehicle,EV)的大量应用可望产生明显的环境效益。在此背景下,针对包括EV、燃气轮机、风电、光伏发电的虚拟电厂(virtual power plant,VPP)参与碳交易时的情形,建立了经济与环境调度优化模型。首先,简要介绍了碳交易机制,并阐述了VPP参与碳交易时的优化调度问题及其与电力系统的交互方式。之后,建立了VPP经济与环境调度的混合整数二次规划(mixed integer quadratic programming,M IQP)模型,以VPP总体收益最大为优化目标,计及了燃气轮机运行成本、碳排放成本、EV充放电成本等。最后,采用商业求解器YALMIP/CPLEX对所建立的优化模型进行求解,并用算例说明了可行性与有效性。     

考虑多重不确定性的含需求响应及电碳交易的虚拟电厂优化调度策略

为解决当前对虚拟电厂系统中多重不确定性源的表征考虑不全面且处理方法单一的问题,提出一种基于蒙特卡罗与曼哈顿概率距离的场景生成与削减法来对风光出力、电价进行建模,并利用区间法对碳价、需求响应进行建模;以虚拟电厂运行成本最小化为目标,综合考虑电碳交易及激励型需求响应机制,建立基于区间线性规划的虚拟电厂优化调度模型,采用强区间线性规划法中的两阶段分解算法对模型进行求解,针对不同不确定性源的特点,采用2种方法处理虚拟电厂系统中的多重不确定性。算例结果表明,该模型能够通过指标变化趋势有效地反映多重不确定性因素对系统调度结果的影响,在保证虚拟电厂系统安全运行的基础上提高经济性,区间形式的表示为决策者留出了一定的现实选择空间。