基于碳交易的含风光发电的电力系统低碳经济调度

在发展低碳经济的背景下,本文提出了一种基于碳交易含有风光发电的电力系统经济调度模型。首先在碳配额初始分配的基础上对火电机组加入补偿配额,并分析碳交易对机组的出力和碳排放的影响;然后在满足功率平衡约束,机组出力上下限约束,旋转备用容量等约束下,以碳交易成本,机组运行和起停成本建立目标函数,最后采用遗传算法对算例在不同模式的系统运行成本进行计算并分析。算例结果验证了模型的合理性和可行性。     

基于碳交易的含大规模光伏发电系统复合储能优化调度

为提高电力系统对光伏发电的接纳能力,提出一种基于碳交易的含大规模光伏发电的电池储能—抽水蓄能电力系统复合储能优化调度模型。基于低碳经济理念,将阶梯型碳交易机制引入电力系统经济调度中。采用基于最大最小距离准则的改进K均值聚类算法对光伏发电的出力场景进行有效聚类,在保证光伏发电出力分布特征的前提下削减场景数量;以系统综合运行成本最低为目标,兼顾系统的运行经济性和低碳性,利用电池储能作为功率型储能以平滑光伏电站出力波动,抽水蓄能作为能量型储能参与接入光伏发电后系统的调峰平衡。以改进的IEEE-RTS96系统对所提模型进行仿真分析,算例结果验证了模型的合理性和有效性。     

计及电池储能寿命损耗的风光储电站 储能优化配置

新能源电站配置一定容量的储能可以有效提高新能源消纳水平。储能功率与放电时长的优化配置是前期规划设计阶段的重要问题,针对该问题提出一种储能优化配置方法。在电池储能综合模型的基础上,考虑储能充放电次数和深度对寿命的影响,建立了以风光储电站年净收益最大为目标函数的储能优化配置模型;以充放电功率、容量和电池寿命为约束条件,采用改进粒子群算法和8 760 h生产模拟方法进行求解;通过对某风光储示范电站项目进行算例验证,结果表明所提方法能够考虑新能源发电的不确定性和储能寿命对优化配置方案的影响,得到合理的储能配置方案。     

计及绿证-碳交易与氢能的综合能源系统多时间尺度优化调度

为建立一个清洁低碳、安全稳定的能源系统,提出了基于绿证-碳交易机制的氢能利用综合能源系统多时间尺度优化调度策略。首先,为发挥氢能高效清洁的作用,建立电解槽热氢联产模型。其次,为降低系统的碳排放量,分别构建绿色证书交易机制和奖惩阶梯型碳交易机制。最后,为降低源-荷预测误差对系统运行的影响,构建基于模型预测方法的日前-日内-实时多时间尺度的优化调度模型。算例分析表明,所提模型能有效降低碳排放量和系统功率波动,提高系统的稳定性和经济性。     

计及碳交易-绿证的“源-荷”互动优化调度策略

在可再生能源不断发展的背景下,研究了计及碳交易-绿证成本的"源-荷"互动优化调度策略.模型中同时考虑发电侧资源和可平移负荷、可转移负荷、可削减负荷3种柔性负荷资源,成本中同时考虑了碳交易-绿证成本和柔性负荷调用成本,以成本最优为目标,建立优化模型,实现发电侧资源与多种柔性负荷资源的最优分配.通过算例验证了方法的有效性.     

碳交易环境下含大规模光伏电源的电力系统优化调度

光伏发电不消耗化石能源,无碳排放,是电力工业低碳化的有效途径。光伏发电出力具有很大的随机性与间歇性,大容量接入给电力调度带来了新的不确定因素。文中基于低碳经济理念,将碳交易机制引入电力系统经济调度;建立了太阳辐照度和光伏发电出力的概率分布模型,并采用基于Kantorovich距离的场景削减技术对光伏发电出力场景进行有效削减;在此基础上构建了考虑大规模光伏电源接入和CO2排放经济价值的电力系统优化调度模型,模型兼顾了系统运行的经济性、低碳性和可靠性。利用该模型对10机系统进行了算例仿真,结果验证了所提出模型的合理性和有效性。     

计及碳交易机制的电力系统随机优化调度

为应对全球变暖,提高电网运行的经济与环境效益,引入碳交易机制,以系统发电能源消耗成本与碳交易成本之和作为目标函数,建立了碳交易机制下含多种分布式能源的电力系统优化调度模型。针对分布式能源接入和负荷波动给系统带来的相关性与随机性,采用基于Nataf变换的多点估计法将不确定模型转化为确定性模型求解。对IEEE57节点电力系统的仿真分析和对蒙特卡洛法的对比分析验证了所提模型及方法的有效性。最后,在此基础上分析了估计点个数对算法的影响以及碳交易价格对系统运行的影响。     

考虑碳交易收益和网损成本的发电权交易优化模型EI北大核心CSCD

随着“双碳”目标的提出,亟需完成电源结构调整和降耗减排的任务。提出一种考虑碳交易收益和网损成本的含新能源系统发电权交易优化模型,以推动各类发电厂商积极参与发电权交易。采用发电权日内多边协商交易模式,在降低交易偏差的同时提升交易效率并扩大规模;融合碳交易机制,构建风火、光火和火火多种发电权交易结构,充分挖掘各机组的减排潜力;基于功率分量理论计算交易前、后网损成本的变化,为网损费用的控制和结算问题的解决提供参考;以多边协商交易后综合收益最优为目标函数,考虑出力特性、系统安全等约束条件,建立日内发电权交易电量优化模型。改进的IEEE39节点系统仿真结果验证了所提模型的有效性。     

风光互补的压缩空气储能与发电一体化系统特性分析

提出一种新型的风光互补的储能与发电一体化系统,该系统互补利用风能与太阳能,并通过压缩空气储能系统改善其不稳定性与间歇性,实现储能与发电等多功能集成;基于热效率、火用效率及储能效率3种评价准则,全面分析系统的热力特性和储能特性,揭示透平进口压力和初温、压气机和透平效率对系统性能的影响规律;分析比较了系统采用等容储气罐和等压储气罐对性能的影响,指出利用等压储气罐能有效提高系统热力性能和储能性能。研究结果为可再生能源的规模化发展以及大规模储能的发展提供了参考。     

针对独立风光发电中混合储能容量优化配置研究

为有效降低独立风光发电系统中混合储能系统的费用成本,需要合理的优化配置储能系统容量。通过分析超级电容器和蓄电池的储能特性,提出一种基于该类混合储能系统的能量管理策略,并分析了此能量管理策略下的系统负荷缺电率（LPSP）的计算流程。建立了以全生命周期费用（LCC）理论为基础的储能装置年均费用为目标函数,以独立风光发电系统LPSP等可靠性指标为约束条件的储能容量优化模型,并运用改进粒子群算法对优化问题进行求解。通过算例结果分析,表明所提出的能量管理策略能够更加充分地发挥两种储能元件的互补优势,有效降低储能系统成本。     

电力需求响应机制下含电池储能系统的风光互补发电系统经济调度研究

随着峰谷差的持续增大及市场机制的限制,依靠传统的电力需求响应实现"削峰"效应存在一定的难度。本文提出了一种包含电池储能系统的电力需求侧风光互补系统经济调度策略,以提高可再生能源在电力需求侧的消纳能力、实现风光本身盈利的同时有效削减系统在高峰期的供电量。最后基于我国某电网的负荷数据及分时电价机制,对所设计的系统进行了仿真,仿真结果验证了所设计控制系统正确性与有效性。     

考虑储能及碳交易成本的电热联合系统优化调度策略

为减少电力行业发电过程中碳排放对环境的污染、提升风电消纳比例,文章提出了综合考虑储能及碳交易成本的电热联合系统优化调度策略。首先,在分析系统产生弃风原因的基础上,对引入电储能提升系统灵活性进而促进风电消纳的机理进行研究;其次,分析碳交易机制对电热联合系统的影响并建立碳交易成本模型;然后,构建以总成本最低为目标的优化调度模型,综合考虑火电、热电机组运行成本、风电运行维护成本及弃风惩罚费用、储能装置运行成本、碳交易成本及系统各单元约束;在保证系统安全可靠的基础上采用Yalmip/Gurobi对所建模型进行求解;最后,通过算例对比分析,验证了碳交易对电热联合系统能源结构的优化作用,以及在碳交易下,储能的参与对于进一步提升系统新能源利用率和经济环境效益的有效性。     

独立型风光互补系统中储能容量优化研究

以独立运行的风光互补发电系统中储能容量最优化为目标,利用风电、光伏以及负荷的发用电预测数据,提出考虑超级电容器和蓄电池内部特性的负荷缺电率LPSP的简化计算方法,并同时考虑负荷最大缺电率和负荷最大瞬时功率缺失两方面来综合确定超级电容器/蓄电池混合储能装置容量的大小.进行了优化软件的编制和算例分析,结果表明,考虑储能系统功率输出能力可以提高储能系统容量优化配置的准确性,而在同时达到满足负荷最大缺电率和负荷最大瞬时功率缺失要求下,混合储能比超级电容器、蓄电池单独储能更加经济.     

风光互补可再生能源发电的综合效益优化研究

在可再生能源发电系统中,为平缓系统输出功率的波动,使其可控性和稳定性更强,普遍利用储能系统作为能量缓冲装置.由于储能装置的资金投入与其容量基本上成正比,合理评估计算储能容量对于整个系统的综合经济效益较为重要.提出利用太阳能和风能的互补性,组成风光互补系统,基于频谱分析,对风、光的能量配比进行仿真计算.结合实测数据,确定了风、光最佳能量配比,减小了对储能系统的容量要求.可以优化风光互补系统的综合经济效益,为今后风光互补系统的设计提供参考.     

考虑碳交易和绿证交易的配电网优化运行策略

针对如何实现配电网低碳经济运行及新能源高比例消纳问题,提出了考虑碳交易和绿证交易的配电网优化运行策略。首先,分析建立了配电网碳交易和绿证交易模型;然后,以最小化配电网综合运行成本为目标,考虑配电网潮流约束、新能源及分布式能源机组运行约束,建立了配电网低碳经济优化运行模型;最后,基于改进的IEEE 15节点配电网模型对所提配电网优化运行模型进行了验证,结果显示,所提运行策略实现了配电网低碳经济运行,显著降低了系统的碳排放并促进了新能源的消纳,可为以新能源为主体的配电网低碳经济运行提供技术参考。     

计及需求响应的含风电场电力系统发电与碳排放权联合优化调度

提出了一种节能减排形势下的优化调度模型和解法。研究对象上,文中研究了风电、火电、需求响应3种发电(虚拟发电)形式,需求响应可为系统提供零碳发电资源和旋转备用。模型建立上,基于多目标安全约束机组组合模型,采用发电和碳排放联合调度的方式,寻求经济目标与排放目标的折中协调解;约束条件综合考虑了需求响应、安全约束和碳排放等多种约束。解法上,采用分段线性化的方式,利用混合整数线性规划进行求解,解法适用于大规模系统,使模型更具实用价值。算例分析表明,决策结果能够兼顾排放与成本,并且在调度中引入需求响应可提高系统的风电消纳能力,具有显著的节能减排效益。     

考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化

在分析碳市场和绿证市场区别及对电力批发市场影响机理的基础上,构建了考虑碳交易和绿证交易制度的电力批发市场能源优化模型,并进行数值仿真分析。结果表明,碳交易与绿证交易制度协调对于优化电源结构、促进电力行业碳减排具有积极作用。在碳排放总量目标下存在一个满足各发电商总利润最大化的最优碳配额和绿证比例组合。     

基于区块链的绿证和碳交易市场联合激励机制

为了解决目前可再生能源交易中存在的交易制度不成熟,绿色证书制度在鼓励可再生能源并网、缓解财政补贴压力等方面的表现不佳,现行的碳市场对促进减排效果不明显等问题,提出基于区块链的绿证和碳交易市场联合激励机制,利用区块链具有的去中心化、公开透明等特性,与可再生能源交易市场结合,使可再生能源市场更加透明、方便、安全。为了激励对减排做出贡献的市场主体,对区块链中的共识算法进行了研究,提出了适用于联盟链的PoCT(proof of carbon token)共识算法,激励市场主体参与到可再生能源产品交易中,同时解决传统权益证明(proof of stake,PoS)共识机制中的N@S攻击问题以及奖励分配的公平性问题。仿真结果表明,PoCT可以有效地激励可再生能源交易,并且具有较高的效率。