考虑需求响应的社区综合能源系统两阶段优化调度

从社区能源运营商的角度出发,通过整合社区综合能源系统(IES)中可控负荷、风电机组出力等信息,提出考虑可控负荷的社区IES两阶段优化调度模型。日前调度通过分析各类可控负荷是否参与优化,研究其响应前后对社区IES运行经济性的影响;日内调度基于日前调度方案,考虑到短时期内风电机组出力与负荷的波动并根据冷热电响应速率的不同,提出两级滚动优化平抑模型,求解各可控设备的调整出力。仿真结果表明,对可控负荷的优化调度可有效降低社区IES的综合运行成本;两阶段优化调度模型在满足用户用能需求的同时也能及时有效平抑日内阶段源荷两侧的随机波动,实现IES经济及平稳运行。     

考虑用户侧柔性负荷的社区综合能源系统日前优化调度

针对综合能源系统中存在潜在的可调度资源,基于能源集线器构建包含储能、燃气轮机发电系统、柔性负荷等在内的社区综合能源系统数学模型。该模型综合考虑用户侧柔性负荷的可平移、可转移、可削减的负荷特性。最终建立以总运行成本最小为目标的综合能源系统供需联合日前优化调度模型,采用Yalmip工具箱和Cplex求解器对算例进行求解,得到3种场景下柔性电、热负荷参与调度的优化结果,并对比分析电热独立调度的经济效益。仿真结果表明:电热耦合调度,柔性电、热负荷的参与互动能明显降低系统运行成本,减小负荷峰谷差,缓解高峰用电压力。     

考虑柔性负荷的综合能源系统低碳经济优化调度

随着低碳发展进程的不断推进,综合能源系统(IES)逐渐成为实现减排目标的重要支撑技术。基于能源集线器概念,结合需求侧柔性负荷的可平移、可转移、可削减特性,构建了含风光储、燃气轮机、柔性负荷等在内的IES模型。综合考虑了系统运行成本和碳交易成本,建立了以总成本最低为优化目标的IES低碳经济调度模型,采用鲸鱼优化算法对算例进行求解。通过场景对比,分析了碳交易因素对能源调度的影响,以及在碳交易体系之下,柔性负荷的合理调度对IES进一步减少碳排放、降低系统成本可发挥的作用。研究结果表明,在碳交易体系下,柔性负荷参与调度能有效地提高系统的经济环境综合效益。     

计及碳交易和源-荷侧资源的综合能源系统低碳经济优化

“双碳”目标下,综合能源系统多种能源进行融合,对推动电力行业低碳化具有重要意义。为了进一步提高IES的环保性,该文提出一种计及碳交易和源-荷侧资源的综合能源系统低碳经济优化调度模型。首先,从源侧引入光热电站充当热电联产机组;其次,根据负荷侧电能和热能的传输性质不同,分别采用价格型需求响应和考虑供热系统热惯性和模糊性的热负荷需求响应模型;然后,通过引入阶梯式碳交易机制,构建包含P2G装置的碳排放成本模型;最后,以运行成本、碳交易成本、弃风弃光惩罚成本最小为目标函数,建立综合能源系统低碳经济优化模型;通过设置4个场景进行仿真分析,综合考虑CSP电站、综合需求响应和阶梯式碳交易机制后能够使系统外购成本、碳排放量和弃风弃光率分别减少25.65%、14.36%和21.54%,验证了所提模型的有效性。     

计及柔性负荷的户用氢能系统优化运行

为实现家庭用能的低碳清洁、高效稳定,提出一种计及柔性负荷的户用氢能系统优化运行方法。首先,为充分发挥氢能的效益,构建分布式能源、用户负荷与氢储能系统耦合的户用终端能源系统及各设备的数学模型;其次,为发挥用户负荷的可调度能力,按照负荷的重要程度,对电、热负荷进行建模分析;最后,以全寿命周期成本最小、用户用能成本最小为目标,建立户用氢能系统优化模型。仿真结果表明,在满足用户舒适度的基础上,考虑负荷转移和削减能有效降低系统的综合运行成本,实现户用氢能系统经济、灵活运行。     

考虑需求侧响应的风电并网系统旋转备用优化

随着新能源的快速发展,风电并网的规模逐渐扩大,由于风电出力的不确定性,风电消纳已成为新能源发展的主要挑战。考虑常规机组同时参与主辅市场,并融入需求侧资源可中断负荷及用电激励参与辅助服务市场,建立源荷协调的双层优化模型。上层模型以发电成本和弃风成本最小为优化目标,确定常规机组出力和风电计划出力;在上层优化结果基础上,下层针对常规机组调峰能力不足导致的弃风和失负荷情况,考虑用电激励和可中断负荷为备用资源,建立以发电侧旋转备用成本、用电激励成本、可中断负荷成本及失负荷损失和弃风损失的条件价值风险最小为目标的优化模型,得到旋转备用容量优化购买量。以修正的IEEE 6机30节点系统进行算例研究,仿真结果表明所建模型能有效提高系统经济性及风电消纳水平。     

基于综合需求响应和奖惩阶梯型碳交易的综合能源系统优化调度北大核心CSCD

随着能源需求急剧上升及环境污染日益严重,安全高效、低碳清洁的能源形式已成为能源发展的主流方向,而综合能源系统是降低环境污染排放、提高能源利用效率的有效途径之一。为了实现综合能源系统经济、低碳运行,本工作提出一种基于奖惩阶梯型碳交易机制和综合需求响应策略的综合能源系统低碳优化调度策略。首先,针对多元负荷的柔性特性和可调度价值,提出了考虑冷-热-电多元负荷的综合需求响应模型,并在此基础上,提出了响应补偿机制;其次,针对可再生能源的不确定性,采用拉丁超立方抽样法结合Kantorovich场景削减法生成光伏、风电和负荷的预测出力典型场景,并在优化调度模型中引入奖惩阶梯型碳交易成本,建立了以系统运行成本、响应补偿成本以及阶梯型碳交易成本之和最低的优化目标函数。最后,采用CPLEX工具箱对所提模型进行求解。算例仿真设置了不同场景,分析了综合需求响应策略和奖惩阶梯型碳交易机制对综合能源系统运行优化、节能减排的影响,验证了所建立的模型和策略能有效兼顾系统的经济、环境效益。     

考虑复合储能电站接入的电网日前-日内两阶段滚动优化调度

为提高电力系统对光伏的接纳能力,降低光伏波动对电力系统运行的影响,提出一种考虑电池储能-抽水蓄能复合储能的电力系统日前-日内两阶段“源-储-荷”协调优化调度策略。首先,在日前调度模型中,以最小化系统总运行经济成本为目标,综合复合储能资源和负荷侧各类需求响应资源对电网进行双端协调优化。然后,在日内短时间尺度上,供需双端协调优化机组出力与需求侧响应,充分发挥抽水蓄能的调峰能力以及电池储能对光伏波动的抑制作用。所提模型通过CPLEX软件求解,算例结果验证了该模型能协调优化系统内各类可调节资源,有效降低系统弃光率。     

考虑预测误差的综合能源系统优化调度模型

研究综合能源系统优化调度,实现预测误差下的经济可靠运行。分析综合能源系统的结构和负荷特性;在考虑风光负荷预测误差的条件下,建立基于风电、光伏发电、柴油发电及储能系统运行成本的优化调度模型;采用改进粒子群算法进行算例求解。经验证,优化储能系统和柴油发电调度模型,使系统既能较好地平抑风光负荷的波动性,又能实现最优经济运行。     

计及负荷需求响应的并网家用光伏系统协同优化调度

针对未充分利用负荷的需求响应而限制家用光伏系统经济调度问题,提出计及负荷需求响应的协同经济调度策略,实现源荷协同调度。首先,建立负荷需求响应模型,对家用负荷进行需求响应处理;其次,考虑光伏出力不确定性,构建计及用户售电收益、购电费用、政府补贴、运维费用和光伏系统建设成本的并网家用光伏系统优化调度模型;然后,提出以动态联络线传输功率为优化变量,结合拉丁超立方采样、场景削减及改进粒子群算法的优化方法求解该模型。最后,结合典型算例验证所提模型和方法的有效性。     

考虑电转气与冷热负荷惯性的综合能源系统优化调度

风电、光伏等清洁能源发电具有反调峰特性和不确定性,容易造成弃风、弃光。为应对清洁能源消纳这一挑战,提出考虑电转气与冷热负荷惯性的综合能源系统优化调度模型。搭建电转气和冷热负荷惯性模型,并分析碳交易机制下电转气设备的工作特性以及冷热负荷惯性对其需求的影响,从而建立冷热负荷供需不等式约束条件;进一步建立考虑电转气与冷热负荷惯性的综合能源系统运行成本最小目标函数,以及相应的各机组与系统功率约束。通过YALMIP和GUROBI工具箱建立并求解最优调度模型,结果表明：所提方法能够提高清洁能源消纳能力,降低综合能源系统运行成本。     

基于柔性负荷的孤立多能互补建筑能源系统优化设计

构建基于柔性负荷的多能互补建筑能源系统是解决孤立乡村能源供给问题的有效手段。采用Matlab/Simulink建立孤立多能互补建筑能源系统优化模型,并以系统的费用年值最低为优化目标,基于遗传算法求解计算。研究结果表明,与不考虑柔性负荷相比,柔性电负荷、柔性热负荷、柔性电/热负荷参与调节时,系统的费用年值分别降低了5.24%、33.11%与35.50%。柔性电负荷参与调节后,负荷向光伏出力时段平移,储能电池和柴油发电机的容量得以降低。与仅有柔性热负荷参与调节相比,柔性电、热负荷同时参与调节时,室内温度波动平缓,波动振幅小。     

计及需求响应的综合能源系统协同优化策略

综合能源系统（Integrated Energy System,IES）可以实现多能协同互补、促进能量梯级利用,同时综合需求响应作为柔性负荷的直接调控手段,在提升IES经济与可靠运行方面展现出巨大潜力。文章基于电-气互联系统,综合考虑多元储能系统的运行特征及IES多能耦合特性,构建了IES多能耦合模型;进一步地,将传统电负荷需求响应拓展到IES中,提出了多元负荷的综合需求响应机制;进而以IES系统运行成本最小化为优化目标,建立了计及多元负荷需求响应的IES优化调度模型,并借助商用求解器实现了IES优化模型的高效求解。算例分析验证了所提模型可以充分发挥多元柔性负荷需求的响应潜力,促进可再生能源消纳,同时提高IES运行的经济性。     

考虑需求响应与光伏不确定性的电力系统经济调度

针对光伏不确定性对电网的影响日益增加,该文提出一种考虑需求响应的源网荷经济调度方法。首先以光伏历史数据,利用非参数估计来拟合光伏出力,同时利用蒙特卡洛进行场景表征,并利用基于马氏距离场景缩减技术进行场景缩减;其次,结合随机规划方法,建立考虑需求响应下系统运行成本最小的电力系统源网荷经济调度模型;最后以IEEE39节点模型进行分析,结果表明采用所提出的优化模型可实现对光伏的不确定性调度,并能降低用户用电成本,对未来电力系统需求响应下的多能互补提供理论支撑。     

考虑负荷响应的冷电联供双层调度策略

为了提高清洁能源消纳率,解决负荷侧能源调度不足的问题,提出负荷层和冷电联供双层调度策略.首先负荷层对不同形式的负荷进行分类建模,然后通过源荷协调模型调整负荷转移或削减,匹配风电出力时序增加清洁能源消纳;其次调度层依据市场电价优化系统运行经济性,协调出力设备功率曲线.最后采用禁忌-细胞膜混合算法对双层调度模型求解.通过算...     

考虑柔性负荷的含光伏电力系统模糊随机优化调度风险研究

针对光伏出力和负荷的不确定性,利用柔性负荷削峰填谷、平抑光伏波动,将柔性负荷成本融入调度模型之中,建立考虑柔性负荷的含光伏电力系统模糊随机优化调度模型,并采用改进细菌群体趋药性算法对其进行求解。针对机会约束规划所引起的失负荷风险,建立风险量化指标。算例分析不同模糊随机置信度、不同风险系数对系统运行调度的影响,验证该模型可有效协调系统运行的经济性与风险性、降低系统的运行成本,并提高系统对光伏的消纳能力。     

考虑源荷不确定性的分时电价动态修正机制研究

针对新型电力系统中可再生能源出力及负荷需求的不确定性造成源荷协调困难,导致难以制定合理的分时电价的问题,该文提出一种考虑源荷不确定性的分时电价动态修正机制。首先,根据可再生能源出力的波动性以及不确定性,建立新能源并网功率与并网电量偏差量化模型;其次,根据需求侧负荷的变化特征,结合可再生能源出力不确定性,通过多种不确定性因素影响条件的误差计算方法,建立电价概率密度模型。然后,根据负荷上报的用电量以及预报电价,建立考虑源荷不确定性的电力市场分时电价动态修正与优化模型,并采用粒子群算法进行模型求解。最后,通过实际运行数据仿真验证该文所提方法的有效性。     

考虑抽水蓄能及电网运营成本的源荷储协调优化调度

将需求侧响应与抽水蓄能电站纳入系统优化调度,借助需求侧管理与抽水蓄能电站对负荷分布的调控能力以达到提高风电消纳水平和降低电网运营费用的目的。以弃风总量最小和电网购电费用最低为优化目标,并考虑系统功率平衡、机组启停时间、爬坡能力、机组出力界限、系统备用等约束条件,构建含大规模风电的源荷储协调优化调度模型,将模型转化为混合整数问题并应用MOSEK优化软件对其进行求解。算例结果表明,借助需求侧管理与抽水蓄能电站的协作效应,系统对风电消纳能力将有所提高,电网购电费用亦进一步降低。     

考虑柔性负荷的并网型微电网系统容量优化配置

基于用户行为的柔性负荷调度,构建“源-网-储-荷”相协调的含多类型柔性负荷的优化能量管理策略。建立以微电网投资成本和可再生能源利用率综合最优的多目标优化配置模型,并采用粒子群算法对模型进行求解。算例验证该方法的合理性和有效性。     

考虑需求响应的源荷协调多目标优化方法

大规模风电并入电网时,常规电源调峰能力不足,导致风电消纳受阻,而电解铝和电动汽车负荷具有可调节能力,能够消纳一定风电。因此,该文提出一种考虑需求响应的源荷协调多目标优化方法。首先,基于电解铝负荷与电动汽车负荷的响应能力,建立以弃风电量和系统运行成本最小的源荷互动调峰多目标优化模型;其次,采用NSGA-2算法对模型进行求解,获得Pareto最优解集,并利用满意度评价方法选取最优折衷解,从而得到可调节负荷参与受阻风电的决策方法;最后,通过IEEE33节点对系统进行仿真,并与传统调度方案进行对比,验证了所提方法的优越性和可行性,为可调节负荷参与消纳受阻风电提供技术支持。