基于全寿命周期成本的标准配送式智能配电台区建设方案优化

标准配送式智能配电台区以其建设工期短、安全系数高、检修维护方便等特征,将成为未来智能电网台区建设的重要发展方向。文章基于全寿命周期成本管理理念,提出了标准配送式智能配电台区全寿命周期成本方案优化模型,包括台区投资成本、报废成本、运行维护成本、损耗成本和故障成本等,并提出了相应的模型求解方法。在此基础上利用等年值法对配电台区的成本模型进行分析,以全寿命周期成本最小对台区设备进行优化配置,以提高配电台区的经济性。以某新建的400k VA智能配电台区进行了算例仿真和分析,分析结果表明了所提模型和算法的可行性和有效性。     

区间分析法在电力变压器全寿命周期成本模型中的应用

提出了区间全寿命周期成本的分析方法以及电力变压器区间全寿命周期成本的估算模型.该模型涵盖了变压器生命周期内发生的一次投资成本、损耗成本、环境成本、运行维护成本、故障成本以及报废成本等,采用等年值法进行折算,通过比较年区间全寿命周期成本判断方案的经济性优劣.模型能够较为合理地将变压器全寿命周期成本各参数处理为区间数,在计...     

计及可靠性的电力设备全寿命周期成本管理

单纯依据设备投资费用进行设备选型有一定的局限性。基于设备全寿命周期成本(LCC)原理,结合资金的时间价值,介绍等年值的概念,提出电力设备全寿命周期成本的费用构成和计算模型。结合电力设备实际,给出了在LCC分析中,计及可靠性的设备投资、运行维修、停电损失等费用的等年值电力设备LCC的计算模型。通过实例进行的电力设备LCC计算分析,真实地反映了工程中现金流水平,证实了模型的正确性和工程实用性。     

变电一次设备的全寿命周期技术经济模型分析

提高变电一次设备全寿命周期内的经济效益具有重要意义。为此,文章提出了变电一次设备在全寿命周期内的成本模型和效益模型,并通过实际案例,分析了技术经济模型中的成本等年值、效益等年值和净年值等技术经济指标情况。     

计及全寿命周期效益的超导故障限流器全局协同配置方法研究

超导型故障限流器(superconductingfaultcurrent limiter,SFCL)因其具有良好的应用前景,已经进入实际工程投用研究阶段。在其昂贵的成本限制下如何通过有限配置对全网短路电流超标进行治理应成为后续研究的重点。在故障限流器全局配置研究的基础上,为了进一步优化SFCL配置的经济性,该文提出一种计及全寿命周期效益的SFCL全局协同配置方法。首先提出短路电流校核的修正模型以避免过度校核的问题;其次,在构建SFCL运行寿命损耗模型的基础上,重点讨论全寿命周期意义下的SFCL全局配置总成本经济性最优问题:通过建立Pareto最优解函数利用NSGA-II多目标遗传算法求解得到基本配置方案的最优解集;构建基于蒙特卡洛的故障模拟模型以评估基本配置方案的全寿命周期运行维护成本;最终得到综合获得总等年值最低的最优配置方案。该文以IEEE30节点系统为算例,通过仿真,验证了所提配置方案的可行性与优越性。该文所提配置方法综合考虑了SFCL初配成本与后期维护运行成本,为SFCL的实际工程应用提供了新的经济性配置思路。     

基于全寿命周期等年值成本的变压器更换辅助决策方法

保持变压器良好的工作状态是电力企业设备管理的重中之重。当前变压器在更换决策过程中缺乏完善的理论支撑,易导致改造过频、资源浪费的现象。为此,本文提出基于全寿命周期等年值成本的变压器更换辅助决策方法。首先,分析影响变压器更换决策的主要因素;进而,提出一种基于全寿命周期等年值成本的变压器更换辅助决策模型;最后,通过一次工程实际面临的典型变压器更换场景验证了本文所提方法在变压器更换决策过程中的有效性。     

基于差异化全寿命周期成本的电网规划经济性评估方法

基于大电网差异化规划的原则和要求,综合全寿命周期成本理论和灾害经济学中的"有无对比"原理,提出一套差异化全寿命周期成本效益经济评估体系。考虑差异化规划的加强成本与减损效益并计及灾害发生时间和概率,建立了电网差异化规划经济性评估模型,提出了累计加强成本、期望净收益和收益成本比指标;综合考虑不同设备使用寿命和投运时间的差异,通过确定统一的研究时间周期,实现了差异化规划从设备级(单元件)到系统级(多元件)的经济性评估。最后通过Garver-6节点算例仿真计算结果验证了该评估方法的可行性和有效性。     

基于LCC和改进粒子群算法的配电网多阶段网架规划优化

市场环境下,配电网规划方案全寿命周期经济性变得越来越重要。基于设备全寿命周期成本建立了配电网多阶段网架及开关布置规划新模型,模型同时考虑了规划方案初始投资、运行维护成本、停电成本、报废成本;在满足各阶段负荷发展需求的条件下,以规划项目全寿命周期经济性最优为目标函数确定不同支路的建设时间;建立了配电网停电成本计算模型,该模型反映了停电频率、停电持续时间及停电电量对停电成本的综合影响。提出一种将均值聚类与随机粒子群算法相结合的改进离散粒子群算法对上述模型进行求解,该算法克服了基本粒子群算法的"早熟"问题。该规划方法使得规划方案不仅满足全寿命周期经济性最优,而且兼顾一定的可靠性水平。规划实例验证了上述模型和方法的正确性和有效性。     

基于概率方法的全寿命周期交直流混合配电网经济性评估

当前,电力系统经济性评估大多采用确定性方法。由于经济性评估中的技术经济变量是不确定的,确定性算法的计算结果很难提供充分的决策信息。针对交直流混合配电网,提出了基于概率方法的全寿命周期评估方法。首先建立概率全寿命周期成本模型;然后利用概率方法进行经济性效益评估,提出经济性评价指标的概率分析方法;最后通过算例仿真结果验证了该评估方法的可行性和有效性。     

考虑覆冰灾害的特高压电网差异化经济性评估

覆冰灾害对特高压电网经济性有重要影响,鉴于不同输电线路受覆冰影响不同,建立了考虑覆冰灾害的特高压电网差异化经济性评估模型。该模型基于全寿命周期成本理论和差异化理论,从成本和收益两个方面出发,构建差异化全寿命周期成本效益评估指标体系。采用对比评估方法评估差异化方案和常规方案的经济性,为特高压电网规划与建设提供理论依据。最后,通过算例分析验证了评估方法的有效性和合理性。     

考虑需求差异的户用蓄热式电采暖优化运行策略

蓄热式电采暖是农村和远郊分散居民清洁取暖的主要方式之一,其"先用电,后放热"的运行特征为统筹规划各时段的蓄热放热过程增加了难度。为改善用户采暖体验,促进蓄热式电采暖的推广,提出了一种户用蓄热式电采暖优化运行策略。采用等效热参数思想,构造了蓄热式电采暖的热动态模型;以温度效用值和负荷转移率分别作为用户采暖舒适性和经济性的评价指标,建立了求解采暖设备输入功率的优化模型,并引入需求偏好因子,方便用户在经济性和舒适性之间进行灵活调节;采用滚动优化方式和参数修正算法降低温度预报偏差和建筑性能参数变化带来的影响。仿真算例表明,所提优化运行策略能兼顾用户采暖舒适性和经济性,适用于不同需求偏好。     

考虑配网功率约束及可靠供暖的蓄热式电采暖系统优化调度方法

文中提出一种考虑配网功率约束及可靠供暖的蓄热式电采暖系统优化调度方法。首先,基于系统内负荷热需求量构建热负荷预测模型,并对蓄热式电采暖设备与系统建模;进而建立负荷功率曲线模型;最后,以配电网传输功率限制、可靠供暖为约束,构建一种考虑配网约束及可靠供暖的蓄热式电采暖系统优化调度方法。以系统日运行成本最低以及电采暖设备实际消耗功率与电网下发的负荷功率曲线的偏离程度最小为目标,确定电采暖系统的优化调度方案。算例结果表明,所提方法可在考虑配电网功率约束的前提下,能够充分利用蓄热式电采暖的蓄热量,可有效提升配电网运行安全性及用户供暖可靠性。     

考虑电气转换储能和可再生能源集成的微能源网多目标规划

建立了由电解氢、燃料电池和储气构成的电气转换储能系统(P2G-based storage system,P2GSS)模型,构建了包含风电机组、光伏、冷热电三联供系统、P2GSS和蓄电池等的微能源网。基于全生命周期法计算微能源网全生命周期成本,以全生命周期成本最低和年CO2排放量最小为优化目标,考虑电制冷比例和电制热比例等运行方式的影响,对微能源网的关键设备容量进行多目标优化配置研究。通过不同场景对比,研究了P2GSS对微能源网规划方案的经济成本、CO2排放和可再生能源集成的影响。     

基于运行最优模拟的综合能源系统经济评价方法

基于综合能源项目全生命周期分析法,通过系统运行优化调度模拟,提出了一种聚合燃气轮机、锅炉、风机、光伏、电热储能、电负荷、热负荷等的综合能源协调优化调度模型和全生命周期的经济分析模型的经济评价方法,解决了综合能源规划设计中粗放式经济分析估算的问题;并以重庆某一园区CHP型综合能源系统为例,通过对供能调度模拟及经济指标的分析,验证了该经济评价方法的有效性。结果表明,所提出的基于运行最优模拟的综合能源系统经济评价方法能够极大地提高综合能源规划设计经济分析的精确性和灵活性,能够更好地评价系统方案的合理性和可操作性。     

基于电取暖设备热力工况的电负荷精准预测模型研究及应用

随着我国北方地区冬季清洁取暖"煤改电"的大面积推广,对电网的增容改造以及"迎峰度冬"安全运行带来了较大的压力。在总结分析不同类型电取暖设备的基础上,提出了一种基于设备热力工况、建筑类型以及室外气候条件的电取暖负荷精准预测模型;并分别在电网接入、运行调节等典型场景下进行了应用分析。结果表明,该方法在电网投资改造以及优化运行方面有较好的指导作用。     

基于长时间尺度的园区综合能源系统随机规划

针对已有的综合能源系统规划模型不能很好地评价能源设备全生命周期的利用率,采用设备的年利用小时数作为衡量设备全寿命周期利用率的指标,同时为避免规划中短时间尺度负荷预测误差太大的问题,提出一种计及风、光、荷不确定性的园区综合能源系统长时间尺度规划方法。建立风机、光伏年利用小时数的随机模型以及冷、热、电负荷年需求量的随机分布模型,以计及储能效益的综合能源系统年投资运行费用最小为目标,建立含电储、热储、热电联供等多种能源设备的园区综合能源系统随机规划模型,并探讨了不同置信度水平下的配置结果。同时,结果验证了所提的基于长时间尺度的区域综合能源系统随机规划模型在解决园区综合能源系统容量配置问题时的有效性。     

电蓄热技术在张家口清洁供热领域的适用性研究

张家口是中国重要的清洁能源富集区之一,其清洁供热实施方案对全国具有示范作用。在介绍电蓄热技术原理的基础上,分析张家口某医院电蓄热式清洁供热改造工程的几种方案,并计算得出固体电蓄热方案具有良好的经济性;建议张家口应用互联网+电蓄热技术优化集中式和分布式清洁供暖实施方案,该方案可显著提高清洁能源消纳水平,对于实际工程的实施具有较大的参考价值。     

混合储能在配电网中的优化配置

单一蓄电池储能技术已应用于配电网中,作为备用容量和节省电能投资。鉴于单一蓄电池储能设备成本过高的问题,本文采用电池超级电容器混合储能(HESS)技术,建立以整个寿命周期内年均成本为最小的目标函数,以满足供电可靠性、调压、平抑大负荷功率冲击等为约束条件的容量优化配置模型。运用粒子群优化算法进行求解,与单一蓄电池储能作比较,验证了HESS混合储能在配电网中的经济性。     

考虑储能峰谷价差套利的综合能源系统策略性经济配置

计及储能系统分时电价峰谷价差套利,提出了综合能源系统的供热/冷、供电策略,并以此作为经济配置模型的内层仿真优化内核。基于全寿命周期理论和策略性仿真优化内核,建立了综合能源系统双层规划模型:外层兼顾综合能源系统经济与环境效益,以系统年总规划成本最小为优化目标;内层优化模型采用年仿真时域(8760 h)以增强电源侧发电出力与用能侧负荷的匹配特性,提升配置结果的有效性和经济性。运用增强精英保留遗传算法调用内层仿真优化内核对双层配置模型仿真求解,算例分析验证了所提出的综合能源系统策略性经济配置方法的有效性,并探讨了适合配置储能系统能源套利的临界峰谷电价差,可为相关工程项目提供项目前期分析参考。     

考虑电池寿命损耗的园区综合能源电/热混合储能优化配置

针对园区综合能源系统(PIES)储能容量优化配置问题,为提升PIES规划-运行经济性,提出了考虑电池寿命损耗的PIES电/热混合储能优化配置方法.首先,构建了适用于PIES规划问题的电池寿命损耗模型,用于量化评估电池寿命损耗;进而,在考虑PIES多能互补特性基础上,引入电池置换成本体现电池寿命损耗的长期影响,以电/热混合储能投资置换成本与运行成本等年值最低为目标函数,建立了PIES电/热混合储能容量双层优化配置模型;最后,通过算例验证了文中混合储能配置方法对系统规划-运行经济性、电池使用寿命的提升效果,并比较分析了电/热混合储能与单一储能对系统规划-运行经济性和电池使用寿命的影响.