考虑光热集热单元的氢储能热电联供综合能源系统容量优化配置

氢储能技术具有零污染、效率高、来源丰富等特点,是太阳能高效利用的重要手段。但是当氢储能进行热电联供时,因热电耦合约束的存在,其供能灵活性较差。针对上述问题,设计了一种考虑光热集热单元的氢储能热电联供系统,将光热集热单元作为氢储能系统的额外供热源,以系统的供能经济性为目标,建立含光热集热单元的氢储能综合能源系统容量优化配置模型。以典型的综合能源系统热电联供为算例进行仿真,验证了光热集热单元对提升氢储能热电联供能力的有效性以及所提氢储能综合能源系统容量优化配置方案的经济性。     

基于柔性电热负荷需求响应的热电联供微电网双层优化

在大力发展可再生能源的背景下,为协调上层综合能源系统与下层电热负荷需求之间的利益关系。首先,提出一种动态定价机制,深入探索上下层潜在交互能力,系统上层给出各类能源价格,价格传递给下层后,由下层优化各机组出力,实现多利益主体互利共赢。其次,通过考虑柔性电负荷和柔性热负荷灵的综合需求响应能力,实现可再生能源更好的消纳。最后,采用CPLEX对双层模型迭代求解,验证所提模型及算法的有效性。     

考虑㶲损失的三联供系统容量配置与运行模式研究

节能减排一直是世界各国持续关注的热点问题,综合能源三联供系统因其具有更高的一次能源利用率而被广泛应用。针对综合能源三联供系统的容量配置和运行模式规划问题,提出考虑(火用)损失的综合性能指标作为优化的目标函数,从高效、低碳、经济三个方面进行综合优化。以燃气轮机的容量和运行模式为设计变量,建立综合能源三联供系统容量配置与运行模式研究模型。将此方法应用到某宾馆建筑的联供系统进行分析,研究结果为：燃气轮机的最佳容量为200 kW,热电结合是最优的运行模式。在该模式下综合能源三联供系统较传统供能系统(火用)损失率降低3.5%,年综合碳排量减少593.7 t,年经济成本节约29.8万元。该方法能够全面、客观地分析某容量、某种运行模式下的系统性能,为解决联供系统的运行规划问题提供参考。     

考虑电热耦合的交直流微电网多目标优化配置

在当前电热联系日渐紧密以及交直流微电网日益成熟的发展趋势下,以投资成本、CO_2排放量以及换流损耗最小为优化目标,综合考虑微电网电/热功率平衡、自治能力等多种约束,提出了考虑电热耦合的交直流混合微电网电/热源双层优化配置模型。其上层为微电网内的各设备容量配置模型,下层是对微电网内各设备运行策略的确定,通过上下层的联合优化对微电网内各设备容量进行配置研究。对比不同规划场景,分析电热耦合对优化目标的影响,通过全年的设备出力和典型日的功率平衡曲线,说明了含电热耦合的交直流微电网供电/热的可靠性,最终验证了所述模型的合理性和有效性。     

有蓄能的联供系统超结构优化配置

将蓄能装置引入到基于超结构方法的分布式联供系统优化配置混合整数线性规划模型之中,所得模型可实现系统结构和运行同步优化、各设备与蓄能装置同时优化,采用分枝定界法结合单纯形算法实现对模型的求解。通过研究案例,验证了计算模型和求解方法的可行性和有效性。计算结果亦表明,联供系统中引入蓄能装置可以减小系统内其它制冷设备的容量;在分时电价体系下引入蓄能装置可以部分解除冷热负荷与发电机组之间的强耦合关系,使联供系统运行更灵活,并降低供能成本和能耗;在不同的典型日内蓄能装置的优化运行规律不同,取决于电价、负荷需求等。     

基于改进DEC算法的风光氢系统容量配置

在“双碳”目标引领下,为了提高微电网的供电效益、运行稳定性以及新能源消纳率,提出了一种基于改进DEC算法的风光氢储微电网双层配置模型,使该系统的经济性、自供电率和新能源消纳率达到最优。在传统DEC算法基础上,引入基于邻域密度的K-means聚类算法提高聚类精度,将自动编码器替换为堆栈稀疏自动编码器（SSAE）,保留数据的边缘结构,并以SSE、SIL指标确定最佳聚类数,生成典型场景;引入电-氢混合储能模式,建立风光氢储双层优化配置模型,外层为优化配置层并采用NSGA-II求解,内层为运行优化层并采用商业求解器CPLEX进行求解。通过实际算例验证了所提方案的有效性及可行性。     

禹州电厂供氢系统的优化

在对市场进行调查的基础上,针对是否建制氢站作经济比较,得出结论,决定取消制氢站,由市场购氢。     

热电联供系统的效益分析

热电联供或热电冷三联供是一种先进的供能系统,其特点是能提高一次能源利用率、实现能量分级利用,并能按用户不同的要求进行设备工况灵活组态,在计算机系统的支持下构成智能化的供能网络。因而近年来这     

基于分布鲁棒的风-氢混合系统氢储能容量优化配置

氢储能系统受地理、气候条件限制较小,在构建面向高比例新能源电力系统的风-储混合系统中极具发展潜力.然而,由于风电场的出力具有不确定性,氢储能系统需要在储能、释能、热备用等工况下频繁切换,内部热能供需平衡也呈现出不确定性,进而影响其响应速度甚至实际可用容量.为此,设计了考虑热平衡的风-氢混合系统,构建了考虑电解槽、燃料电池间歇工作模式热平衡的氢储能系统模型;在此基础上,综合考虑风电场功率的不确定性和氢储能系统的投资成本,提出了考虑热平衡不确定性的风-氢混合系统氢储能容量优化配置方法.采用分布鲁棒方法对风电场功率的不确定性进行建模,并将其转化为一组线性风险机会约束进行求解.基于实际风电场数据构建算例,对所提模型和方法进行验证和分析.结果 表明,氢储能系统中电解槽和燃料电池的散热系数对系统实际可用容量具有重要的影响,在风-氢混合系统的氢储能容量配置中考虑热平衡约束可以有效提升氢储能系统的实际可用容量和混合系统的经济性.     

Optimal operation of cogeneration system coordinated by aggregator for providing the demand and supply regulation capacity

Recent growth of renewable energy generations with natural variability, such as photovoltaic generation and wind turbine generation, would make the demand and supply control in a whole power system more difficult, and therefore, alternatives for demand and supply regulation resources would be required. The authors focus on cogeneration system (CGS) as one of regulation resources. In order to procure adequate volume of regulation capability, an aggregator coordinates a number of CGSs efficiently and flexibly considering the wide variety of electricity/thermal demands of CGS owners. This paper proposes a novel optimal operation strategy of CGS coordinated by the aggregator considering the energy balance and operation cost of individual CGS owner. This paper also demonstrates the availability of CGSs for regulation capability by numerical case studies in which the actual consumption profile is employed.     

热电联产项目供热、供电成本分摊机制的研究

合理的电价和热价有利于推动热电联产事业的发展，热电联产项目的热价和电价主要与其成本有很大关系，文中对热、电成本分摊比进行分析研究得出：对于可变成本应按热量法求出燃料消耗比来分摊，对于供采暖热负荷的两用机组将其供热发电节煤量的1/3效益补贴在供热方面是合理的；对于固定成本与财务费用，小型热电广以燃料分摊比来分摊计算是可行的．而两用机组按纯供热投资所占两用机组总投资的百分比．或接平均供热抽汽量计算出减少的发电量与额定发电量的比值来分摊是合理的。     

计及不确定性的综合能源系统容量规划方法

计及分布式可再生能源不确定性因素的综合能源系统(Integrated Energy System,IES)规划更加接近实际情况,也是实现多能协调和IES优化运行的基础.考虑光伏发电出力的间歇性和波动性,提出了一种计及不确定性的含冷、热、电、气多能流的综合能源系统容量规划模型及其求解方法.首先,为了精确地模拟光伏发电的不...     

光储系统并网动态容量规划及运行优化研究

针对电网中光储系统的容量规划问题,提出了一种考虑电网常规机组运行特性的光储系统并网动态容量规划模型。采用双层模型方法,上层规划以项目投资期间的光储系统、电网常规机组总成本为目标,通过灰狼算法求解,得到光储系统容量配置方案,作为下层模型的输入;下层优化以光储并网后的日运行成本最低为目标,通过MATLAB调用Cplex的分支定界算法求解,得到光伏、蓄电池、电网常规机组调度方案,作为上层模型的输入。上下层循环迭代,直至满足收敛条件,实现光储系统容量的动态规划。最后通过具体算例验证了模型的合理性。算例仿真结果表明,该方法兼顾了电网常规机组能耗,得到了经济性最优的光储系统容量配置方案以及光储并网运行调度策略,从而降低电网的发电成本,提升环境效益。     

考虑需求侧电热气负荷响应的区域综合能源系统优化运行

作为能源互联网的基础,综合能源系统将是未来能源发展的重要方式,实现区域内综合能源系统的协调运行会变得至关重要。在考虑到需求侧天然气与电能同样具有商品属性,类比电负荷的峰谷分时电价策略,首先搭建天然气和电能峰谷分时价格及热能负荷响应数学模型。其次建立了以运行成本最低为目标函数,对供需平衡和供储能设备等设立约束的电热气联合供应的区域综合能源系统模型。算例分析表明,考虑到电热气需求侧响应将会优于不考虑或者只考虑单一和两者响应,可达到运行成本更低、削峰填谷、减少弃风弃光和提高能源利用率等优势。     

以热定电优化地方热电厂管理系统及其应用

通过对地方热电厂管理现状和存在问题的分析,应用计算机、通信及网络技术,建立对热电厂的实际供热、发电数据进行实时优化分析的管理系统,以技术考核热电比来确定发电量,达到节能、增效、减少大气污染的目的。     

计及电力需求响应的多能源协同系统优化运行研究

多能源协同系统中冷、热、电等多种能源耦合互补,通过多能协调共济,能够显著提升其运行效率与经济效益。电力需求响应作为一种多能供需平衡手段,可进一步提升系统灵活性和经济性,已在多个省份实施。为明确电力需求响应对多能协同系统最优运行方式的影响,文中提出一种基于市场弹性价格型需求响应的多能源协同系统优化运行模型。首先分析多能源协同系统的主体构成,基于能源集线器模型,研究多能耦合特性,构建基于市场弹性的价格型需求响应模型;然后,基于此,建立以多能源协同系统日运行成本最低为目标的优化运行模型;最后结合实际案例计算分析,验证了价格型需求响应措施的采用能够显著提升多能源协同系统的经济性。     

Influence of system operation method on CO2 emissions of PV/solar heat/cogeneration system

A PV/solar heat/cogeneration system is assumed to be installed in a hotel. The system is operated with various operation methods: CO₂ minimum operation, fees minimum operation, seasonal operation, daytime operation, and heat demand following operation. Of these five operations, the former two are virtual operations that are operated with the dynamic programming method, and the latter three are actual operations. Computer simulation is implemented using hourly data of solar radiation intensity, atmospheric temperature, electric, cooling, heating, and hot water supply demands for one year, and the life‐cycle CO₂ emission and the total cost are calculated for every operation. The calculation results show that the two virtual and the three actual operations reduce the life‐cycle CO₂ emission by 21% and 13% compared with the conventional system, respectively. In regard to both the CO₂ emission and the cost, there is no significant difference between the two virtual operation methods or among the three actual operation methods. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 164(2): 54–63, 2008; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.20414     

市场环境下区域电网调峰的直调机组网际出力优化配置研究

在中国特高压建设、西电东送的大背景下,低谷调峰已经成为诸多区域电网内多个省(市)电网运行的困难之一。为有效缓解区域电网内多个省级电网的调峰难题,引入竞争的电力市场环境,对网内优质的调峰资源进行优化调用。以区域电网为背景,构建分省低谷调峰交易市场,对市场框架进行设计。在此市场环境中提出了以电网负荷过程平稳性和区域直调机组收益最大化为优化目标的网际出力优化配置模型,探索了价格迭代分层优化方案。并针对多种耦合多电网调峰需求方案及统调比例设置方案进行了分析与研究。通过华东直调系统简化算例模拟,可见提出的网际出力优化模型均能够切实高效地解决市场环境下区域电网调峰问题。