小水电站内电转气及储能设备协同规划

电转气(Power to Gas,P2G)和储能技术的发展,为解决小水电弃水问题提供了途径。以总收益最高为目标函数,建立了小水电站优化配置P2G设备和储能设备的协同规划模型,同时建立了能源转换设备的投资成效评估体系。仿真分析了配置能源转换设备前后小水电站的收益和水电消纳情况,验证了P2G设备和储能设备协同配置对提高水电消纳和水电站收益的有效性。     

考虑P2G的多能源系统优化运行研究*

电转气技术(P2G)的出现给多能源系统中风电消纳问题带来了新的解决方案,而目前P2G设备的运行成本的高昂又与实现充分的弃风消纳存在矛盾。基于此,文中在考虑P2G设备运行成本的基础上,提出了一种计及分段弃风成本的多能源优化运行模型。首先,本文基于能源中心的概念,分析了包含P2G设备等多种能源转换装置在内的多能源系统模型。以能源系统供能成本最小为目标函数,并在目标函数中考虑了计及分段弃风惩罚因子的风电弃风成本,采用变惯性权重w的粒子群算法进行求解,对24h时间段内多场景下系统风电消纳情况、系统供能成本变化进行分析。结果表明,多能源系统中利用P2G设备可以提高风电利用效率,减少系统供能成本,综合效益显著。     

小水电上网引起电网运行不稳定的分析

洮河流域的岷县、宕昌、迭部、临洮小水电上网，给定西电网的安全运行带来严重的影响．文章全面深入的分析了小水电上网对定西电网当前网架结构下的运行管理、保护配置、电网设备带来的危害，客观的提出了当前网架结构下电网安全稳定运行应采取的防范措施，以及结合在建水电站将来进一步完善电网一二次设备的建议，以确保定西电网的安全稳定运行。     

水力发电设备运行状态监测检修方法浅析

为了减少水力发电设备运行状态的异常和故障,保证水力发电设备能够安全可靠的运行,在发电设备运行过程中应采用综合性的技术手段,监测设备状态,并对设备故障发生趋势进行预测是一种有效而且重要的方法。本文首先论述了对水力发电设备运行状态检修的重要性;然后在现有国内外研究的基础上,提出了水电设备运行状态检修时应注意的若干问题;最后选取水电设备发生故障的一组参数采用数理统计和曲线拟合的方法进行预测,并对预测结果和实际运行情况进行对比分析。     

电-气互联系统建模与运行优化研究方法评述

基于燃气轮机和电转气(P2G)双向耦合的电-气互联系统(IEGS)是实现高比例可再生能源消纳、提升终端能源利用效率的重要载体。首先,基于电力-天然气流传输特性的对比,阐述了IEGS的内涵及其优势。其次,介绍了IEGS中耦合新设备——P2G的技术原理和建模方法。进一步,围绕IEGS能流建模求解和优化运行调度2个维度,总结综述了相关技术的研究进展。关于优化运行调度的研究进展,主要从基础调度模型、计及系统随机性、计及能流差异性、计及运营管理机制、模型非线性处理方法等5个方面展开论述。最后,对未来IEGS建模和运行优化的研究进行了展望。     

投稿须知

一、本学报刊载与水力发电有关的科技学术论文,主要包括水力发电规划及动能经济、水文学及水力学、水工及水电站建筑物、水电站勘测与地质勘探、水电站施工、投资与管理、水轮机及其附属设备、水电站电气及自动化设备的运行及监测控制、水电蚶及水库群优化运行、水电工程与环境、水电工程监测等专业内容。     

计及电转气技术的天然气–电力耦合系统运行研究综述

电转气(power to gas,P2G)技术可实现电能以天然气的方式大规模存储,使电力系统与天然气系统间具备能量流动的能力,加深了电力系统和天然气系统的耦合程度。天然气-电力耦合系统的优化运行是优化资源配置、提高能源调度利用效率的基础,对提升系统综合效益具有重要意义。针对P2G技术的运行层面,首先介绍了P2G技术的特点,进而综述了基于P2G耦合的天然气-电力耦合系统建模方法以及不同场景下的运行优化模型及求解方法。最后在分析P2G技术的国内外应用现状的基础上,从不同应用场景总结了P2G技术应用的发展瓶颈及解决思路,并对P2G技术未来的研究方向进行展望。     

四川地区大规模水电集群停机避峰特征分析及管理系统设计

近年来,随着四川地区水电站数量和装机规模的急剧增加,大规模水电集群同时采取停机避峰措施对电网安全运行的影响日益突出。文中结合四川地区水电站运行、水电调度管理和电网运行实际情况,明确了引发水电站停机避峰的主要因素为流量、泥沙和杂质,分析了大规模集群径流式水电站停机避峰对电网调度的影响;从时间和空间（流域）2个维度研究了停机避峰发生的分布特征,提出了以流量和水质作为预测水电站是否发生停机避峰的可行判断方法;从预测方法、实时监测和系统架构等方面介绍大规模水电集群停机避峰管理系统设计思路。所设计的管理系统在四川电网的实际应用表明,该系统可以提高电网调度机构对实时停机避峰掌控能力,有助于辅助电网汛期安全稳定运行,可以为区域电网和水电站厂停机避峰管理提供参考。     

考虑水电制氢的水-氢综合能源系统容量规划

为促进“双碳”目标的实现,将水电系统与氢能相结合可提高水电资源利用率、降低制氢成本,并提升能源系统的清洁程度,助力中国实现能源转型。为此,构建了一个考虑水电制氢的水-氢综合能源系统双层规划模型。在上层中,目标是最大程度降低系统成本,提高系统制氢、储氢能力以及燃料电池性能。而在下层中,目标是最大限度减少日常运行中的负荷损失,以提高综合能源系统中所有设施的利用率。通过综合考虑这两个层面的目标,优化系统的设计和运行策略。最后,以某水电站实际运行数据为基础进行了算例分析。结果显示,氢能设施建立后降低系统成本19.08%,减少弃水流量53.12%,提升了水电站的利用效率,从而验证了所建模型的合理性与有效性。     

基于生命周期的溪洛渡水电站水足迹评估

水足迹作为体现水资源消耗的指标,其在水电行业的应用有助于更准确地评估水电项目的环境成本。研究从生命周期（全周期）的角度出发完善水足迹计算方法,将建设期和运行期均考虑在内,对溪洛渡水电站的总水足迹和净水足迹分别进行了计算,得到溪洛渡水电站总水足迹为0.56 m3/GJ,净水足迹为0.02 m3/GJ。分析得到砂石骨料加工用水在溪洛渡水电站建设期水足迹中贡献率最大,在净水足迹中贡献率最大的为运行耗水增量,而在总水足迹中贡献率最大的为运行期耗水;同时分析了生命周期跨度的改变对总水足迹和净水足迹组成的影响。研究还将溪洛渡水电站的水足迹与国内外水电站和其他产能业进行了对比,展现了以其为代表的我国金沙江水电基地对水资源利用的优势性。