不同气候区建筑可再生能源系统的优化

基于不同气候区7个典型城市的气象数据,分析不同气候区可再生能源分布;以二层建筑为参考建筑,利用Energy Plus软件模拟分析7个典型城市的建筑能耗,设计不同气候区建筑可再生能源系统;基于标准额度补贴和额度减半补贴对可再生能源系统发电成本的影响,得到不同气候区经济最优的可再生能源系统。结果表明:不同气候区可再生能源分布及建筑能耗差异较大;补贴额度减半对可再生能源系统的发电成本影响较小,对可再生能源系统成本优化没有影响;哈尔滨经济最优的可再生能源系统为2 kW光伏组件、35 k W风力发电机及6 k W逆变器,发电成本41 063元/a,广州的为6 kW光伏组件、0 kW风力发电机及2 kW逆变器,发电成本49 131元/a。     

含风光水气火蓄的多能源电力系统日运行优化调度方法

针对当前多能源电力系统中大量弃风、弃光和弃水的问题,文中通过构建含风光水气火蓄的多能源电力系统日运行优化调度方法,有效提升可再生能源的消纳能力.首先,在保证火电最小经济技术出力及水电强迫出力的前提下,根据系统负荷大小确定可再生能源发电运行可行域.其次,在可再生能源发电运行可行域内优先安排风-光-径流水发电,若其满发有剩余,则安排抽水蓄能电站进行抽水,若抽水至满库容后风-光-径流水发电仍有剩余,则按负荷实际需求,按风电、光伏和径流水装机比例调降各自出力;若风-光-径流水满发后不能满足负荷需求,则优先安排可调节水发电,剩余负荷由火电、燃气和抽蓄电站以其总运行成本最小为目标来安排发电.最后采用CPLEX进行求解.实例分析表明文中方法能够提升可再生能源的消纳水平、减少非再生能源的消耗.     

电力电子技术在可再生能源发电系统中的应用

电力电子技术作为可再生能源发电的关键技术，直接关系到可再生能源发电技术的发展．首先对太阳能光伏发电、风力发电、燃料电池发电及混合能源可再生能源发电系统进行了简述．并对逆变器及并网控制技术、太阳能充电控制器、变速恒频风力发电系统、燃料电池功率调节系统及可再生能源发电系统中的谐波抑制技术等电力电子技术在可再生能源发电系统中的应用和发展趋势进行了详细的综述，为再生能源发电系统中的电力电子技术研究提供了有价值的参考．     

考虑可再生能源的冷热电联供系统环境经济调度模型

随着对节能减排的广泛关注,为了减少能源的消耗,冷热电联供系统（CCHP）、可再生能源发电在全球得到了广泛的应用,但传统冷热电联供系统经济调度忽略了污染物排放对环境的影响。为此,考虑各机组运行的环境成本,提出考虑可再生能源的冷热电联供系统环境经济调度模型;考虑可再生能源的随机性,在目标函数中加入可再生能源备用容量补偿成本,借助排污系数法将机组运行的环境成本并入机组运行总费用目标函数中,从而将环境经济调度模型从多目标优化转为单目标优化问题。基于Matlab优化工具箱以IEEE-14节点系统为例进行系统仿真,验证了优化模型的有效性和实用性。     

用于提高可再生能源发电系统电压稳定性的双向DC/AC/DC变换器研究

由于可再生能源具有随机性特点,使得可再生能源发电系统电压稳定性较差。设计了一种基于超级电容器储能系统的大功率、宽工作范围双向DC/AC/DC变换电路,对变换电路进行了原理分析,建立了数学模型,根据可再生能源发电系统直流母线电压的不同运行状态,设计了控制策略,通过控制能量在超级电容器与可再生能源发电系统之间相互传递,提高可再生能源发电系统的电压稳定性。通过仿真分析,验证了设计电路的正确性、控制策略的有效性和运行的灵活性。     

我国发展大规模非水可再生能源发电的前景

分析我国电力需求的发展趋势,并分别详细介绍我国风能、生物质能、太阳能的能源分布特点及其在发电方面的发展现状,指出我国发展非水可再生能源发电的必要性和可行性．在各类非水可再生能源中,生物质发电规模小,以综合利用为主;风力发电技术最成熟、最具有大规模开发条件和商业化前景,应是近期发展的重点;随着光伏发电成本的下降及效率的不断提高,太阳能光伏发电有望在未来的能源结构中占有重要的地位．     

基于多目标多任务进化算法的含可再生能源混合发电系统优化调度

可再生能源发电的快速发展为电力系统的安全和经济运行带来了新的挑战。在此背景下,构建了能够计及火电阀点效应非线性,风电、光伏发电系统出力不确定性和水电一次能源浪费的多目标优化调度模型。假设风速服从Weibull分布、光照服从Beta分布的前提下,含可再生能源混合发电系统优化模型综合考虑了能源利用、环境保护、成本以及损耗等限制因素。在此基础上,创新的引入了多目标多任务进化算法,同时优化多个任务的多个目标,并行处理多个发电系统的优化调度问题,从而大幅提高了搜索速度。仿真算例采用标准IEEE30节点和IEEE118节点系统,验证了该算法在解决多目标多任务多电源发电系统优化问题时的优越性。     

分布式可再生能源接入微网系统的随机多目标经济调度

随着分布式发电技术的快速发展,大量风能、太阳能等可再生能源接入电力系统。由于可再生能源具有间歇性和随机性的特点,给电网经济调度带来了严峻的挑战。该文分析分布式能源的特性,考虑系统运行成本和治理环境污染费用,构建由风力发电机、柴油发电机、蓄电池以及负荷组成的微网系统多目标经济调度数学模型,采用遗传算法对多目标经济调度数学模型求解,并通过 MATLAB仿真,验证所建立模型的正确性和有效性。     

可再生能源发电电价形成机制与参与电力市场的竞价策略

在节约能源和环境保护的国际大环境下,可再生能源发电如风电近年来得到了快速发展。间歇性可再生能源发电的快速发展为电力系统鲁棒/灵活规划与安全运行、电力市场的设计与运营带来了新的挑战。在过去的10多年间,就间歇性可再生能源发电并网后如何参与电力市场运营问题国内外已经做了一些研究工作,特别是其电价形成机制和竞价策略。在上述背景下,首先概述了可再生能源发电参与电力市场的发展过程,之后综述了国内外在可再生能源发电电价形成机制和竞价策略方面的研究成果。最后,基于相关的研究文献,分析了可再生能源发电参与电力市场运营时对市场电价的影响。     

可再生能源综合利用的研究现状与展望

为提高可再生能源的利用率和独立系统的供电可靠性,综述了可再生能源综合利用技术的研究进展和现状.从容量优化配置、系统建模与优化、能量管理、经济性评价等方面进行了全面总结,指出了可再生能源综合利用中存在的主要问题,主要涉及标准缺失、容量配置的随意性、运行经验缺乏、对传统能源的依赖等几个方面,归纳了现有研究中的局限性,并对可再生能源综合利用技术的发展前景进行了展望.     

黑启动条件下风储系统控制策略研究

风能作为一种可再生能源迅速发展,并且随着储能技术在风力发电中的应用,风储联合发电系统已能够提供持续可靠供电。利用PSCAD仿真软件对风机和储能联合单元模型进行建模仿真。分别对储能电池启动风机,以及风机给储能电池充电的过程进行了仿真,对仿真波形进行分析,验证了控制策略的有效性。     

含多种可再生能源和冷储能装置的冷电联供系统经济优化调度模型研究

基于能源互联网理念的提出和可再生能源的快速发展,计及储能装置的运行特性,考虑冷电联供的经济性,兼顾系统的环保性和节能性,以综合成本为目标,搭建了含风电、光电等多种可再生能源和冷储能装置的冷电联供系统优化调度模型。基于对冷负荷需求和风电、光电出力的日前预测,采用自适应布谷鸟算法求解模型,得到不同运行方案下各机组的最佳调度方案。通过算例仿真发现,含有多种可再生能源和冷储能装置的冷电联供系统可以充分发挥可再生能源发电特有的经济、环保优势,减少了一次能源的消耗。仿真结果验证了模型的有效性。     

含有储能单元的微电网运行控制技术

含有储能单元的微电网运行控制技术为可再生能源发电的规模化利用提供高效的组织形式和管理手段．搭建包括光伏、风电、储能单元的典型微电网控制系统;光伏、风机采用最大功率跟综控制,以保证风能和光能的最大利用率;给出含有储能单元的微电网组网方案和运行控制方式,分析储能在微电网并网运行、孤岛运行、孤岛下负荷变化及无缝切换等过程中的能量控制作用;基于LCL滤波器的储能电压源型功率变换器,提出包含逆变器侧电感电流环、滤波电容电压环和电网侧电感电流环的三环控制策略．最后,仿真验证了该储能逆变器控制策略和方法合理有效．     

主要可再生能源及其分布式系统的构建

分布式能源系统是一种新型的能源供给方式,是智能电网建设的一个重要组成部分．可再生分布式能源系统主要由太阳能发电、风力发电和常规能源天然气驱动的内燃机、燃料电池等发电设备组成．在分析太阳能、风力发电特性的基础上,研究了不同类型建筑物导入可再生分布式能源系统的可行性．     

基于小波算法的风电储能装置优化控制

风力发电是对传统发电方式的有效补充。风的方向、大小常具有不可预测、不可控制等特点。这些特点会导致由风力发电主导的电厂所输出的有功功率存在波动, 从而影响整个大电网, 造成大电网频率不稳定, 使得大电网的电能质量下降, 甚至会带来大电网的解裂。文章以双馈感应风力发电机模型为基础, 构造了风力发电系统模型, 并采用小波变换理论对该模型所输出的有功功率进行多层次分解。在低频分量信号中应用MUSIC谱估计算法, 建立非平稳随机时变功率谱, 通过比较输出功率与设定阈值之间关系, 设计基于分布式储能方式下的风力发电机储能装置控制系统。仿真结果表明:设计的控制系统可以实现对风电输出功率在线监控下的功率平滑控制。     

基于LSTM分位数回归的零碳能源系统不确定性规划方法研究

零碳能源系统是建设清洁低碳能源体系、促进碳中和目标达成的有效途径。但风、光等可再生能源发电的间歇性和波动性给零碳能源系统的合理规划与科学配置带来巨大挑战。基于此,提出了基于长短期记忆网络（LSTM）分位数回归的零碳能源系统不确定性规划方法。首先,构建了零碳能源系统的物理结构,并对系统内典型设备进行建模;其次,基于区间数理论思想,构建了基于LSTM分位数回归的光伏发电区间预测模型;然后,以系统年总经济成本最小为目标函数,构建了可实现设备配置与运行策略协同优化的混合整数线性规划模型;最后,通过典型算例分析,验证了所提模型应对零碳能源系统不确定性规划的可行性。     

辽滨沿海经济区区域能源潜力分析

目的研究盘锦辽滨沿海经济区能源供应特性和建筑用能特性,以实现区域能源的供需平衡、高效利用和建筑的低碳节能．方法应用综合资源规划方法、典型建筑分类简化法、热储法等方法对辽滨沿海经济区内常规能源、可再生能源和需求侧节约能源的潜力进行分析．结果盘锦辽滨沿海经济区的需求侧节能潜力约为16％,常规能源中天然气的规划可以满足未来发展要求而电力供应可靠性低,太阳能资源潜力约为年发电量100kW／m^2,风能资源潜力约为年发电量650．9kW·h／m^2,生物质能资源丰富,地热能资源潜力约为8．2×10^18J,综合资源应用潜力巨大且均达到了应用条件．结论研究结果为盘锦辽滨沿海经济区区域能源规划设计提供了理论与技术依据．     

计及风电和燃料电池的综合能源系统阻尼特性分析

综合能源系统可协调多种能源,有效提升新能源利用效率,已成为促进能源可持续发展的重要手段,研究多能源接入电力系统影响已成为综合能源系统发展的重要内容。针对计及风电和燃料电池联合并网运行的电力综合能源系统阻尼特性展开研究。首先,构建风电机组和燃料电池的数学模型,导出两者并网后系统小干扰稳定分析模型;之后,采用特征根分析和时域仿真分析法,针对算例系统研究不同运行工况/因素下计及风电和燃料电池的互联系统阻尼特性,包括其不同容量配比、不同接入方式以及联络线传输功率变化等。研究结果可为评估综合能源系统消纳新能源发电的能力及稳定运行提供技术参考。