含分布式能源区域电网月最大净负荷概率预测

负荷预测在电网规划和运行中十分重要,大规模分布式能源接入电网参与能量交换,可使电网用户优化其用电模式,但造成区域电网月最大净负荷特性发生根本性改变,增加了月最大净负荷预测的不确定性。为此,结合BP神经网络算法与分位数回归模型,构建了区域电网月最大净负荷的非线性概率预测模型;并利用核密度估计算法计算得到了月最大净负荷概率预测分布曲线;最后,以上海某含分布式能源区域电网为例,验证了该方法的可行性与可靠性。结果表明,该方法可准确刻画月最大净负荷波动特性,为电网规划与负荷管理提供依据。     

基于信息物理融合的多源配电网网损分析研究

多源配电网有较强的随机性特征和时变特性,需要研究基于信息物理融合的多源配电网动态潮流网损分析方法,用于深入揭示电网运行的复杂内在特性。该方法需综合考虑分布式电源随机注入功率和场景变化,同时有效支撑分布式电源对非可控能源与负荷的调节作用,以获得系统在所研究的连续时间段内的确定性网损分析和运行轨迹。建立连续变量和离散状态相融合的可控分布式能源混合逻辑动态模型及配电网动态潮流模型,揭示在不确定性背景和信息与物理交互作用下电网运行的复杂内在特性,实现基于配电网动态潮流模型的多源异构配电网网络损耗计算。     

考虑含多种可控负荷的社区冷热电联供系统协同优化调度

针对社区冷、热、电三联供(CCHP)系统需求侧可控负荷的用能特性,从满足一个调度周期内各时刻供需平衡的角度,建立了可控负荷以及各供能网络模型。以经济、环境等方面的综合运行成本最小为目标,最终建立了社区CCHP系统的日前优化调度模型。通过Matlab和Cplex求解器对算例中可控负荷的优化及各机组的出力进行求解,得到夏季典型日下3种场景的可控负荷参与优化调度的结果。算例仿真分析了对CCHP系统中可控负荷的优化调度在减少系统综合运行成本、减小负荷峰谷差值等方面的作用,验证了该优化调度模型的有效性。     

利用需求侧资源降低配电网脆弱性的优化方法研究

基于需求侧用户资源能量转换和存储设备的可调特性,分析电网故障后需求侧资源对改善配电网的脆弱性的价值.为最大化挖掘需求侧分布式能源对电网负荷恢复的作用,构建考虑规划-运行的两阶段需求侧资源优化选择模型.该模型在充分考虑不同电网故障场景的基础上,以系统投资成本和失负荷运行成本之和最小化为目标,同时考虑用户用能、系统运行等约...     

计及负荷聚合商的综合能源系统双层主从博弈运行优化

随着综合能源系统（Integrated Energy System,IES）的兴起,传统的需求响应逐渐转变为综合需求响应（Integrated Demand Response,IDR）。如何在综合能源系统中建立涉及综合能源用户与负荷聚合商（Load Aggregator,LA）的多方利益主体运行机制和价格策略,是将负荷聚合商引入综合能源市场的首要问题。文章考虑两类需求响应类型,建立了综合能源系统、负荷聚合商和用户三者之间的运行优化机制和交易策略模型,并将其表达为双层主从博弈模型;提出了分布式组合求解算法,在三者不断交互的博弈过程中,实现三者利益均衡。考虑负荷聚合商是否实施电力辅助服务及综合需求响应,建立了3种情景,比较不同情景下综合需求响应策略、能源定价策略及能源交互策略。结果表明,文章所提出的负荷聚合商参与综合需求响应的运行机制有效地发挥了需求响应资源的作用,双层主从博弈模型的引入保证了该机制长久运行,为未来综合能源系统的发展提供了新思路。     

基于需求响应的居民可控能效负荷优化

为解决居民生活用电需求不断增加,居民生活用电方式不合理造成能源浪费越来越严重的问题,从居民用户的可控能效负荷入手,对典型可控能效负荷空调、热水器和照明负荷进行分析,建立负荷能耗数学模型,根据其运行特性,结合居民用户用电习惯和分时电价,制定居民可控能效负荷优化策略;建立以居民用户用电成本和用电满意度为目标的优化模型。为提高和声搜索算法的求解速度与计算精度,对其参数进行动态调整,并与差分进化算法进行融合,应用于可控能效负荷的优化求解。算例结果表明了改进算法具有较好的收敛性和较高的准确性,验证了居民可控能效负荷优化策略的可行性,实现了从需求响应的角度对可控能效负荷进行优化管理的思想。     

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。     

基于热负荷承载的多热源环状管网节能优化模型

多热源环状管网的热源分布位置、热网结构、热负荷分布及密度等均会影响热网的造价和运行费用。基于热负荷承载方法,构建多热源环状管网的节能优化模型。根据多热源环状管网的相关数据调整优化指令,对多热源环状管网的组成与机制进行分析,以相对热负荷的定义为基础构建节能优化模型。结果显示：优化模型运行9.8 s时,得到最优解集。     

考虑需求侧管理的微电网调度模型与策略

微网系统中可控机组的调节能力有限,随着负荷峰谷差的增大以及分布式新能源的接入,给微网调度带来新的挑战。因此,提出通过考虑需求侧管理对可控负荷进行有效控制,以起到削峰填谷的作用,避免了可控机组的频繁调节,从而提高机组的运行效率;此外,通过可控负荷随间歇性能源的出力,提高了微网系统消纳间歇性能源的能力。对某微电网进行分析表明,所提出的控制策略有效可行。     

电力能源转换与储存技术(1) 分布式电源接入对配电网的影响

1引言分布式电源一般指小型、向当地负荷供电、可直接连到配电网上的电源装置。分布式电源通常包含分布式发电(DG)装置和分布式储能(DES)装置,容量一般小于50 MW。分布式发电可分为基于化石能源的分布式发电技术和基于可再生能     

基于SAC算法的含柔性负荷电-气互联系统的频率与气压协调控制策略

现今,电燃气系统在维持微电网稳定、经济、灵活运行方面发挥着重要作用。当其受到电力与天然气负荷扰动时,控制器需要协调微电网频率和天然气管道节点的燃气压力。为此,提出1种基于柔性动作评价（SAC）算法的电-气互联系统的频率-气压协调控制策略。首先,在分析天然气管网及耦合设备运行特性的基础上,建立天然气输送动态模型。其次,基于可控负荷用户行为的随机性,建立了包括微型燃气轮机（MT）,电转气（P2G）设备、可控负荷、分布式电源和负荷的微电网负载频率控制模型。此外,根据微电网频率与气压2个控制目标,设计了控制器的结构。最后,设置不同工况进行仿真,结果表明所提策略能协调系统的频率与气压。     

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。     

基于特征聚类的多能源系统负荷预测方法研究

针对多能源系统中不同种类能源负荷特征提取及预测问题,提出基于特征聚类的多能源系统负荷预测方法,利用灰色关联分析系统理论对多种类能源负荷预测模型中的环境因素输入属性进行主控因素关联度分析,分别得到电、气、热、冷负荷受环境因素影响的关联度,利用卷积神经网络提取负荷数据和关联度输入数据的特征向量,利用K-means聚类算法对给定特征向量进行聚类,建立多种类能源负荷的特征聚类模型。算例结果表明,文章所提出的基于特征聚类的多能源系统负荷预测方法,能够有效提高不同种类能源负荷的预测精度。     

计及负荷分类及其需求响应的配电网设备利用率提高方法

为提高配电网设备能源利用率,提出一种计及负荷分类及其需求响应的配电网设备能源利用率提高方法。采用LSTM自编码器对典型日负荷进行特征提取,再用改进K-means负荷聚类算法对特征序列进行聚类分析。基于负荷分类结果建立计及分类负荷分时需求响应的配电网设备能源利用率优化模型,该模型以设备能源利用率和用户满意度最大为目标。算例分析结果表明,所提方法能更好地激发各类负荷需求响应潜力,通过分类负荷分时需求响应引导用户削峰填谷,有效提高配电网能源利用率;通过合理设置能源利用率和用户满意度目标权重,实现系统能源利用率和用户满意度的平衡。     

基于深度神经网络的电力负荷预测方法研究

电力负荷预测在能源领域具有重要的应用价值,电力负荷预测是电力系统运行和管理中的重要环节。准确的电力负荷预测有助于电力系统运营商提前做好供电计划,能优化资源配置,提高运营效率。随着人工智能技术的发展,基于深度神经网络的电力负荷预测方法引起了学者们的广泛关注,探究基于深度神经网络的电力负荷预测方法能有助于电力设备的稳定输出,对经济发展具有重要的现实意义。     

考虑用户满意度的主动配电网多目标动态经济调度

需求侧管理技术的发展为主动配电网优化调度提供了新的思路。文章以用户满意度和电网运行成本为目标,综合分布式能源、储能装置和需求侧负荷中断与平移等多种能源协调调度手段,构建基于用户满意度的主动配电网多目标动态经济调度模型;采用改进的基于分解的多目标进化算法(MOEA/D),对系统高维变量间复杂约束进行有效处理,为主动配电网提供最优调度方案。通过对扩展的IEEE34节点配电网测试系统的仿真研究,验证了所提调度模型和方法的合理性及有效性。     

分布式能源与建筑的融合(上)

分布式能源的发电量和建筑用电量之间的平衡,分布式能源排热量和建筑采暖、制冷、生活热水用量之间的平衡是衡量分布式能源和建筑融合的标准.不同用途建筑物采用不同的分布式能源系统和不同的排热回收装置;采用详细的、先进的负荷计算方法;充分采用各种节能措施降低建筑能耗量;电力负荷的合理取值和优化运行方式等是评价分布式能源系统与建筑融合的条件.     

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。     

含可响应分布式电源的智慧能源配网多目标优化调度

分布式电源增加了配电网的灵活性,但同时也给配网调度带来一定挑战。文章针对含有可响应分布式电源的配网多目标优化调度进行研究。首先分析了居民智慧能源的特征以及居民用户、分布式电源、运行商三者的关系;然后考虑了分布式电源的不确定性,建立了风机和光伏的出力模型,从经济性、环保和配网可靠性角度建立了居民智慧能源配网多目标调度优化模型;针对配网负荷多样化的特点,提出了负荷因数模型,计及到多目标优化模型中;最后利用决策算法求解该模型,并在IEEE33节点系统中进行仿真,说明了所提模型和算法的有效性。     

多能互补的分布式供能系统的超结构模型及运行策略优化设计

为解决多能互补的分布式供能系统(DES)装机容量及运行策略的优化设计问题,以年总成本、一次能源消耗量及碳排放量等指标综合性能最优为目标函数,建立了一个协调能源生产、能源转换和储能等子系统中的能量流动关系和能量平衡约束等的超结构模型,并将该模型应用于某园区的DES最佳装机规模设计和逐时运行策略优化中。结果表明:与传统供能方案相比,采用该模型优化设计的多能互补的DES在经济、能耗及碳排放等指标上具有较大优势,年总能耗可节省18.05%,系统综合能源利用率可提高21.63%。