多能源互补的虚拟电厂低碳调度研究

为了有效降低电力系统的运行成本及碳排放量,该文在分析各机组运行特点的基础上,充分考虑火电机组发电成本、可再生能源运行维护成本、碳排放权收益及各项约束条件,通过合理调度风能、光能和水能等可再生能源发电使综合成本最优,提出多能源互补的虚拟电厂低碳调度模型,通过合理调度风险、光能和水能等可再生能源发电使综合成本最优。算例采用北方某风光发电基地实测数据,并基于粒子群算法进行分析获得多个场景下风光预测功率。算例仿真结果表明所提模型能够降低系统运行成本、减少CO₂排放量。     

基于光热风电联合运行的电力系统经济调度策略研究

对于大规模并网风电出力的反调峰特性，波动性以及随机性影响电网调度与调峰，采取光热发电系统联合风电的策略。根据风电和光热互补性和可调度性来对风电出力波动进行平抑，以此对火电调峰成本以及电网负荷峰谷差进行降低。分析光热电站运行原理，建立光热风电联合系统模型，以此对调度进行优化，对于模型的合理性以及可行性通过仿真算例进行验证。     

考虑源荷不确定性和碳交易的虚拟电厂经济调度

针对新能源消纳和电负荷不稳定对调度的影响,提出一种考虑源荷不确定性和碳交易的优化调度方法。通过拉丁超立方抽样和后向场景缩减技术生成风光出力和电负荷的功率预测典型场景,将不确定性问题转化为确定场景;引入碳交易机制,建立以虚拟电厂经济效益最大和碳排放量最小为目标的调度模型。仿真结果表明,考虑碳交易机制的虚拟电厂优化调度可在减少碳排放的同时产生更大的经济效益。     

大规模风电与火电经济调度分析

随着风电的发展和并网需求的增加,风电与其他能源的协调运行成为了研究热点。考虑风力发电和火力发电的基本特性,以系统最低发电成本为目标函数,建立大规模风电与火电经济调度分析模型,通过系统的相关约束条件推导出风电发电容量可并入孤立系统的比例。通过仿真实例验证了模型的有效性。     

考虑电动汽车参与的配电网经济运行模型研究

随着能源需求的日益增长以及风电并网比例的提高,如何协调电力系统中源-网-荷之间的协调互动显得越发困难,因此提出一种考虑电动汽车参与的配网经济运行模型。首先,利用电力系统中的“非同调”现象作为电网结构优化的理论基础,对配网结构进行优化;然后,在负荷侧考虑电动汽车的可调度性,采用需求响应调整充电负荷,协助消纳风电出力;最后,以系统运行成本最小为目标建立网-荷协同配网经济运行模型。仿真结果表明：通过对配网结构进行优化有助于提高系统的经济性,需求响应引导电动汽车有序调整充电负荷有助于风电出力消纳,网-荷协调更有利于提高系统运行的经济性以及供电可靠性。     

光储联合发电控制策略研究

讨论并提出电池储能在并网光伏发电系统中的应用模式,基于DIgSILENT仿真平台,建立光伏发电及电池储能系统模型,仿真分析不同应用模式下光伏—储能联合发电系统的运行特性。结果表明:电池储能系统能够有效平抑并网光伏系统的出力波动,有利于减轻光伏发电功率波动对电网的冲击。     

火电机组与储能系统联合自动发电控制调频技术及应用

现代电力系统需要更高的灵活性和可调度性以适应负荷波动、应对突发事件和保障电网安全稳定运行。火电机组与储能系统联合自动发电控制调频可以增加电力系统的弹性,提高调度能力,保障电力供应的可靠性和稳定性。然而,调频技术频率偏差较高,储能系统的荷电状态不稳定。为此,研究火电机组与储能系统联合自动发电控制调频技术及应用。针对出力关系进行满功率补偿来增加系统出力的持续性,定义负荷频率调节模型,计算当前区域控制偏差,根据当前储能系统的荷电状态等数据,对储能电池进行充放电处理。根据功率波动情况,结合储能系统的频率状态需求,引入SOC目标函数。运用改进根树算法对目标函数添加约束,整定滤波时间。计算不同根的目标函数得到不同根的湿度,对所有根进行排序,判断最优根位置。当区域发生偏差时,将信号按照比例分配,并通过控制模式选择频率进行二次控制从而完成调频。实验结果表明,当SOC=0.5时,实验组的偏差值均在-1以下,能够有效减少储能系统中的频率偏差,满足电网频率在系统使用中的具体需求;当SOC=0.25时,实验组的荷电状态较为稳定,未发生储能系统过放电现象,能够在实际电网中可靠调频。     

计及需求响应的含DG配电网协调优化调度策略

针对多元新技术元素大量接入配电网带来的经济性和安全性问题,提出一种计及需求响应的含分布式电源配电网协调优化调度策略.根据需求响应资源的差异性分析其平抑风电波动的特性,在利用虚拟负荷制定的分时电价峰平谷时段基础上建立优化调度模型,该模型日前调度考虑向上级电网购电费用、DG发电运维费用、需求响应中断电的补偿费用、断电惩罚项以及弃风光惩罚项,以系统的总运行成本最小为优化目标,日内协调优化考虑配电网的运行条件以配电网整体负载率指标最小为优化目标.对南方地区某10 kV配电网进行算例分析,结果表明,所提方法可以有效降低配电网的总运行成本和整体负载率.     

综合成本最小的低碳车辆调度问题及算法

为解决现有低碳车辆调度模型忽略企业经济效益和不能全面反映车辆调度中所有成本的问题,区别于碳排放量最少模型,在油耗成本—碳排放成本—固定使用成本模型的基础上,引入车辆折旧成本、司机工资支出成本和车辆轮胎消耗成本,建立了综合成本最小的车辆调度模型,并提出一种新的混合遗传算法用于模型求解。该算法采用Sweep算法和随机全排列算子获得初始种群,利用禁忌搜索算法设计精英保留算子,最后对传统交叉算子进行改进。通过对碳排放量最少模型、油耗成本—碳排放成本—车辆固定使用成本最小模型和综合成本最小模型进行比较验证了模型的合理性,进一步的标准算例仿真测试证明了所提算法的有效性。     

含风电场的机组组合的两阶段随机规划模型

提出了计及风电的机组组合的两阶段随机优化模型。该模型采用场景树以模拟日前风电功率预测的误差,将火电机组启停以及启动后机组运行位置视为两阶段随机优化模型下的不同阶段决策。其中,第一阶段对应火电机组的启停,第二阶段对应启动后机组的调度,通过引入场景约束使不同运行场景下的两个阶段决策量之间建立了联系,满足了非预测条件。如此两个阶段的决策量相互牵制构成一个完整的数学优化模型。在求解过程中,应用场景缩减技术来权衡计算速度和精度之间的关系,通过算例验证了两阶段随机优化模型对此问题求解的有效性。     

区域微电网群两级能量调度策略优化研究

针对现阶段微电网能量管理技术发展趋势,在满足其内部经济调度的基础上,还需要关注微电网间的能量互补机制。对并网型区域微电网群提出了一种两级能量优化调度模型。引入条件风险指标(CVaR)衡量可再生能源与负荷预测误差对调度方案造成的影响,结合微电网运行收益,作为微电网内部能量调度的优化目标;采用多目标粒子群优化算法(MOPSO)进行求解,研究收益风险比作为优化调度策略的筛选指标,提出微电网内部能量优化调度策略;以区域微电网群公共并网点有功功率梯度变化最小化为前提,获得最佳微电网净功率组合方案,由此平抑微电网群对配电网造成的功率波动;考虑电力传输距离制定了微电网间净功率互补机制,提高功率传输效率。算例仿真结果表明,该模型能够合理实现微电网内与微电网间经济运行与功率平衡,为微电网群日前调度计划提供了有效设计流程。     

智能电网环境下负荷响应对系统消纳风电能力影响模型探析

为了更多消纳智能电网环境中风力发电，依据需求与负载的交互响应，提出了一种多层时间尺度连续调度操作模型。分析了风力发电不确定性的产生机理，在此基础上建立了风电功率预测算法，再引入基于风电消纳的需求响应概率的多级调度概念，提高了电网调度模型对风力发电随机性、间歇性的整体适应性。通过案例验证该方法的可靠性和有效性，数据证实该方法能在保证智能电网调度经济可靠的条件下有效地提升风力发电的消纳水平。     

Antlion optimizer-ANFIS load frequency control for multi-interconnected plants comprising photovoltaic and wind turbine

This paper proposes optimal load frequency control (LFC) designed by Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) trained via antlion optimizer (ALO) for multi-interconnected system comprising renewable energy sources (RESs). Two systems are modeled and investigated; the first one has two plants of grid connected photovoltaic (PV) system with maximum power point tracker (MPPT) and thermal plant while the second comprises four plants of thermal, wind turbine and grid connected PV systems. ALO is employed to get the optimal gains of Proportional–Integral (PI) controller such that the integral time absolute error (ITAE) of frequency and tie line power deviations is minimized. The input and output of the optimized PI controller are used to train the ANFIS-LFC with Gaussian surface membership functions. Different load disturbances are studied and the results are compared with other reported approaches. The obtained results confirmed the accuracy and reliability of the proposed approach in designing LFC for multi-interconnected power systems.     

直驱型风电机组动态建模及仿真分析

随着风电技术的不断发展,风电并网显得尤为重要和迫切,而动态模型是研究风电并网特性的重要工具。本文从风力发电系统总体结构出发,分析了发电系统的控制策略,建立了直驱型风力发电系统的动态模型。并对所建立的模型进行了仿真分析研究,结果表明所建立的模型能满足系统要求,为进一步研究并网风电机组的低电压穿越特性和电能质量奠定了基础。     

基于电蓄热与抽水蓄能的风电消纳协调控制策略（英文）

为解决"三北"地区冬季供热期由于热电机组"以热定电"运行约束而导致的严重弃风问题,该文在研究电热负荷与风电出力分布特性以及不同时间尺度风功率波动特性的基础上,提出了基于电蓄热与抽水蓄能的两级协调控制策略。第一级协调控制以系统运行成本最小和风电利用率最大为目标,根据电热负荷和风电预测出力,通过电蓄热与抽水蓄能在调节容量上的优化配置,提高系统运行经济性和风电消纳率;第二级协调控制针对风电出力的实时波动,根据风电计划上网偏差,通过电蓄热与抽水蓄能的协调控制,平抑风电实时波动,提高风电消纳水平。结合甘肃酒泉实际运行的风电场站,所提出的协调控制策略的有效性得到验证。     

基于PSAT的风机接入电网模型的研究

为了分析不同类型的风机接入电网后,能否与已有电网兼容的问题,在分析了电力系统仿真软件PSAT内置的5阶双馈风力发电机组机模型及其电压、转速和桨角的控制形式的基础上,根据某1.5 MW双馈风机的机械及电气数据,建立了风机接入电网模型及接入电网的典型接线形式,并在潮流计算模块与时域计算功能模块的基础上,编制了仿真程序,最后在阵风与湍流风模型下对风机转速、电压、功率的变化进行了动态仿真。仿真及研究结果表明,运用该方法分析所得结果与实际的风机特性一致,利用PAST内置的风机模型能很好地进行风机接入电网的兼容性分析。     

失速型和变距型风力机的性能比较

扼要介绍了并网风力机的模型，并分别对失速型风力机和变距型风力机的偏载性能进行计算和比较。结果表明，变距型风力机风能利用系数高，在高风速时所受的载荷小。     

风电场并入电网的影响研究方法

风电运行特性与常规电源不同,具有很大的随机性和间歇性.提出了一种风电场并入电网影响的研究方法,首先给出建立风电场模型的基本步骤,然后应用随机潮流算法分析风电场并入电网的影响,再依据系统运行指标进行风电接入容量评估,为工程实践提供了具有借鉴意义的研究方法.     

基于能量管理系统的用电负荷节能优化

针对区域内不同时段的用电负荷带来巨大压力的问题,该文利用智能能量管理系统(SEMS)优化电网调度,将SEMS连接储能系统、分布式电网、供电部门和用电负载。通过设定分布式电网与SEMS综合配给电能和尽可能的利用当地区内的储存系统电能两种策略,对储能系统按照时间周期跨多个步骤进行优化,结合启发式算法对用电负荷矢量模块进行优化,实现用电功率负载管理。运用智能能量管理系统对24 h内的区域用电负载进行实验,结果表明:在两种策略的共同调度下,SEMS提供了一个最优用电负载平衡微调度。同时,其用电负荷节能率分别为5.66%和17.40%。     

基于动态分时电价的电动汽车有序充放电研究

大规模电动汽车随机无序充电将对电网安全运行带来巨大挑战,诸如增大负荷峰谷差、加大运营成本、增加谐波污染等。该文在考虑电动汽车充放电功率约束、电池容量约束的前提下,基于动态分时电价制度,建立电动汽车多目标优化调度模型,以降低电网负荷峰谷差率和用户充电成本,并采用改进学习因子与惯性权重的粒子群优化算法对模型进行求解。仿真结果表明,基于动态分时电价的调度策略比固定电价下优化效果更优,能够更好地减小系统负荷峰谷差率,提高负荷率,增加电力设备的利用率,降低电动汽车充电成本。