海上油气微能系统的低碳优化运行研究

目前海上油气平台的无人化、低碳化已然成为一种发展趋势。为了满足无人化油气平台的低碳运行,本文构建了一种考虑新能源接入的海上油气微能系统,实现了海上油气平台的低碳运行。首先,考虑应对新能源的不确定性,建立了一种含浮式海水制气-伴生气储库低碳运行模块的混合储能系统,构建了含新能源接入及混合储能系统的海上油气微能系统;其次,考虑系统能量物质流动情况,建立系统的异质流耦合模型,分析了系统各单元的耦合关系,并基于此考虑源、荷不确定性,构建了系统模糊随机经济优化调度模型,实现系统的协调优化;最后,通过算例仿真验证了本文所提模型和方法的可行性与有效性。     

考虑电–气混合储能的海上微能系统标准化矩阵建模与联合优化调度EI北大核心CSCD

考虑电-气混合储能的海上微能系统(offshoremicro integratedenergysystem,OMIES)是一个涉及多能源多时空尺度的复杂系统,由供能系统(energysupplysystem,ESS)和石油生产系统(oil production system,OPS)两大部分构成,采用伴生气和电能协调储能。基于能源集线器(energy hub,EH)以及憥分析法,针对海上微能系统中的伴生气储库(associated gas storage,AGS)以及OPS中的特殊元件,提出了能量物质转换矩阵用以描述其输入输出的关系。进一步,对海上微能系统进行了标准化矩阵建模,并在此基础上建立了其供能系统和石油生产系统联合优化调度模型。最后通过算例验证了标准化矩阵模型的可行性,以及基于该模型的优化调度策略的有效性。     

双受能端无线传能系统传输能效优化方法研究

针对无线电能传输(WPT)设备在实际中对“一对多”形式日益增长的需求,此处通过构建磁耦合WPT系统等效电路模型,结合LCC拓扑恒流传输特点及双受能端异轴同侧的位置布局,在供能线圈铜耗量固定的前提下,通过设计系统的电气参数来构建供能线圈结构参数以优化传输能效,从而设计了一种两端半圆、中间矩形的跑道形结构的供能线圈,在此基础上搭建起一套采用跑道型供能线圈结构的双受能端磁耦合WPT系统。在直流输入36 V、两个20Ω负载条件下,系统输出总功率可以达到162 W,效率达到87.72%,通过实验验证了理论分析的正确性和系统设计的可行性。     

分布式供能系统的运行分析及优化研究

分布式供能系统是指以小规模、小容量、模块化、分散式的方式布置在用户附近,可将燃料同时转化成电力、热水或蒸汽以及冷水的高效能源供应系统。由于这种能源利用方式还处于发展阶段,真正有效利用、提高能源综合效率仍需要不断探索。本文在分析分布式供能系统运行数据的基础上,对供能系统进行优化研究。     

微网电机系统能效监控技术研究

将电机系统与微网技术有效融合,建立了电机系统能效监控微网技术的概念,分析了此研究的迫切性和重要性,并重点阐述了具体的研究内容及其对电机系统节能的重要意义和作用,最后对该研究的应用前景进行了分析和预测。     

基于SCADA平台的能效评估系统开发与应用

研发了某大型化工企业的能效评估系统,该系统直接从数据采集与监视控制系统(SCADA)中提取数据,分成常规能效模块、电能质量模块和高级应用模块对该企业的电气设备进行全方位、多层次的能效分析,在一定意义上解决了国内对大型工矿企业能效评估的不足。另外,本系统与SCADA系统协同工作,充分利用了SCADA系统测量精度高、可靠性高的特点,无须新的硬件开发,具有使用方便、计算准确等特点。     

水电厂能效评估研究及系统开发

针对传统水电厂能效评估中存在的流程不完整、指标体系不全面以及工具落后等问题,文章提出在评估流程中增加节能反馈环节,形成“评估闭环流程”;建立包括水能和生产两大类能效评估指标体系,反映水电厂各个环节的能效水平;提出水电厂能效评估系统开发的“一台三库”模式,使能效评估系统具有可移植、可扩展、模块化等优势,并以刘家峡水电厂为例实现应用。应用结果表明,文章提出的观点、方法及工具技术先进且具有可操作性,可为水电厂节能工作的开展提供有力支持。     

基于组合变权的柔性互联配电网运行能效评估

针对柔性互联配电网参数强烈波动下,传统单一时间断面的能效评估对时间序列和指标劣化的处理能力不足且无法辨识能效薄弱点的问题,本文提出一种基于组合变权的柔性互联配电网运行能效评估方法。首先,对柔性互联配电网进行状态模拟及参数运算,从源-网-荷3个方面分析系统层能效影响因素,并兼顾关键设备运行性能的影响,进而构建柔性互联配电网运行能效指标体系。然后,鉴于指标间的强相关性和离散性,采用改进AHP-改进CRITIC-最小鉴别信息原理求解综合权重,为体现指标时序值的劣化程度,引入三段式变权函数实现综合权重奖惩,进而获取各时刻及全天能效评估值。最后,算例验证本文方法可有效反映指标劣化程度,并辨识能效薄弱点,指导规划降损措施的提出。     

200 MW机组能损在线监测及运行优化系统

介绍了200MW机组能损在线监测及运行优化系统的主要功能，研究了与XDPS400分散控制系统进行数据通讯的问题，并对该系统在黄石电厂200MW机组应用情况做了简要说明。     

基于损耗分析的变频电机系统能效在线评估方法

变频供电条件下谐波电流和电压会在电机中产生额外的损耗,这对电机的运行状态和效率会产生不利的影响,因此研究变频供电下电机系统的能耗对于提高系统效率至关重要。对目前工程实际中常用的能效评估方法进行了分析,提出了一种可应用于工程现场的无转矩传感器变频电机系统的能效评估方法,并以一台5.5kW异步电机为例进行了试验对比验证。     

含电、气、热3种储能的微网综合能源系统经济优化运行

风电的反调峰特性和供暖季"以热定电"模式导致弃风现象严重,造成能源浪费。随着能源互联网的推进和综合能源系统的发展以及各种储能方式的出现,通过建立含有电、气、热3种储能方式的综合能源系统的运行方式,可以提高风电的利用率。将蓄电池、蓄热电锅炉和电转气(P2G)技术应用于微网系统,以成本费用最小为目标函数,建立微网综合能源系统的经济优化运行模型。对比分析了4种方案,通过算例验证方案的可行性,分析风电出力和负荷不确定性对效益的影响。结果表明含有3种储能方式的综合能源系统可以减少弃风电量,降低环境污染治理费用,提高经济效益,具有良好的应用前景。     

风电接入远海油气平台的规划方法

海上风电直供远海油气平台可降低发电成本和碳排放,但传统规划方法不适用于远海油气平台的负荷特性。在考虑海上油田电力系统燃气透平机组与负荷特性的基础上,建立计及风-燃-荷功率动态匹配特性的扩展概率潮流模型,提出适用于远海油气平台的风机规划方法。采用所提潮流计算方法,在满足远海油田电力系统的电压、线路载流量等约束条件下,以年发电成本与年碳排放量的综合成本最低为目标建立规划模型,并采用粒子群优化算法对模型进行求解。以我国某远海油田电力系统为例,提出针对远海油田电力系统特点的风电接入方案,算例结果表明,所提规划方法具有可行性。     

基于机会约束规划的电气互联综合能源系统随机最优潮流

综合能源系统是未来能源利用的发展趋势,其中电力系统和天然气系统的联系最为紧密,但随机因素的增加也给综合能源系统的安全稳定运行带来了挑战。针对电-气互联综合能源系统的最优潮流问题,考虑风电场出力的随机性以及电力负荷、天然气负荷的随机性,建立其机会约束规划模型,并采用基于半不变量法和内点法的启发式算法进行求解。采用修改的IEEE 30节点电力网络与比利时20节点天然气网络构建电-气互联综合能源系统,分析比较了不同置信度水平和不同波动性情形下系统运行状态以及运行成本的变化,并与确定性情形对比,结果表明机会约束规划模型有助于提高电-气互联综合能源系统运行的安全性。     

工业园区综合能源系统的运营模式综合评估方法

随着电力市场的改革及能源互联网技术的发展,具有清洁高效、能源利用率高等优点的综合能源系统受到高度重视。以多种能源形式的工业园区综合能源系统为研究对象,提出了包含经济、政策等因素的评价指标体系并建立了运营模式评估的层次结构模型。根据综合权重选择出最优的运营模式。最后,以综合能源系统实际工程为例,分析了运营模式的综合评估过程,为工业园区综合能源系统的发展提供了运营模式参考。     

面向绿色海岛微型综合能源系统的储能系统容量规划方法

发展微型综合能源系统,合理配置储能装置,是实现大幅提高清洁能源比重、提升综合能源利用效率、构建"清洁能源岛"目标的重要手段.为此,在对比分析了不同类型储能技术运行特性的基础上,充分考虑了非补燃式压缩空气储能(NSF-CAES)在综合能源系统中的应用优势,以NSF-CAES技术为代表,研究了面向微型综合能源系统的储能系统...     

输配一体化综合能源系统的运行多指标评估方法

为量化风电波动和设备随机故障等多重不确定因素对综合能源系统的影响,提出了一种输配一体化综合能源系统的运行多指标评估方法。在模型上,建立了含上层输网级能源网架和下层配网级能源枢纽的统一架构,精细刻画电/气/热等多种能源在发输配用全流程的耦合特性;在方法上,通过状态空间分割分别处理风电波动和设备故障场景,提出混合等分散蒙特卡洛抽样法改善评估收敛特性,并采用连续线性化方法求解最优多能流问题以平衡算法精度和速度,进一步提升评估效率;在指标上,面向低碳运行环境,建立计及运行经济性、系统可靠性、风电消纳性、能源环保性等在内的多指标评估框架,全面描述多重不确定因素对系统运行的影响。通过对包含17个能源枢纽的RTS79-40Node综合能源测试系统进行分析,验证了所提方法的有效性与合理性。     

考虑负荷裕度的区域综合能源系统储能双层优化配置

综合能源系统通过多能互补与相关市场机制提升了能源利用效率的同时也引入了更多的风险因素,合理的负荷裕度是综合能源系统安全经济运行的重要保障。基于储能对综合能源系统负荷裕度的有利作用,建立了考虑负荷裕度的综合能源系统储能双层优化配置模型。其中下层模型利用储能对综合能源系统负荷裕度均衡度进行优化,而上层模型则结合负荷裕度进行储能容量优化配置,实现了社会综合成本最小化。最后,结合实际算例验证了所提优化方案的有效性。结果表明双层优化模型在实现储能容量优化配置的同时,也优化了其充、放能计划,最终实现了综合能源系统中负荷裕度的有效均衡,提高了综合能源系统应对负荷波动的能力和运行的经济性。     

计及综合需求响应不确定性的园区综合能源系统优化运行模型

综合需求响应(IDR)能够提升园区综合能源系统(PIES)的运行经济性、灵活性和可靠性,实现PIES供需双侧的协同效益.针对PIES实际运行中的IDR不确定性问题,提出了计及IDR不确定性的PIES优化运行模型.首先,分别建立基于消费者心理学原理的可转移电负荷和可替代负荷响应不确定性模型.然后,根据热用户温度感知模糊性...     

含P2G和混合电储能的矿山综合能源系统多目标优化调度

为了提高分布式光伏消纳能力、优化矿山能源利用效率,提出一种基于电转气(P2G)技术和煤层气发电技术的光-储-气-废弃矿井抽蓄多能耦合矿山综合能源系统(MIES),该系统将弃光电量通过电解水制CH4作为煤层气发电的补充,并采用混合电储能平抑光伏出力波动.在对多能耦合MIES进行分析的基础上,构建矿山电、气、热、冷不同能源转换装置的数学模型,并以总运行成本和弃光电量最小为目标,建立MIES协调优化调度模型.不同运行场景下的调度结果表明,所提模型能实现协调调度,提高弃光电量的消纳,降低总运行成本.对不同储能模式下P2G和混合电储能装置之间互补协调能力的分析结果表明,所提模型能提升系统运行灵活性,实现能源最优经济利用.     

适于工业园区综合能源类项目的综合评价指标体系

完整、合理、集成、可执行的综合评价指标体系,是实现工业园区综合能源规划项目方案与决策最优化、保障项目效益的必要理论支持,而现有综合能源领域指标评价体系在综合集成性、通用均衡性、规划期可执行性等方面尚存在局限。以工业园区综合能源类规划项目为对象,基于对该类项目需求与采数条件进行研究与提炼,构建形成一套以"2类3层"为结构,兼顾整体表现综合评分与细节评估,覆盖技术特性、经济、环境等多评价方向的综合评价指标体系,并通过工业园区综合能源类项目典型案例检验、证明了该指标体系的合理性、可执行性与通用性,适用于从开发前期到运行后期中存在的综合评估需求,为该类项目的开发推广提供了的有力支持。