基于机会约束的多能源枢纽电气互联综合能源系统日前经济调度

集生产、转化、储存和消费于一身的能源枢纽使电网和天然气系统的协同规划与运行成为可能,同时多种不确定性是电气互联系统调度面临的最大问题。为此构建了一种含多个能源枢纽的电气互联综合能源系统机会约束规划。首先,充分挖掘气管网的储能特性,在分别对能源枢纽、电力系统和天然气系统精细建模的基础上,考虑风电和负荷不确定性,建立了含机会约束的日前调度模型。然后,将气网潮流线性化,采用Bernstein近似将此模型转化为确定性整数混合线性凸优化问题,可利用商业软件有效求解。最后,在一个含3个能源枢纽的IEEE RST24电力系统和比利时20节点天然气系统的耦合系统中进行仿真,结果表明,气网动态特性能为综合能源系统调度提供缓冲,同时此种确定性转化方法能有效体现机会约束规划的鲁棒性。     

计及电量互保策略的售电公司两阶段日前决策方法

售电公司在购电量不足或负荷预测精度较差时,会面临严格的电量偏差考核,并可能产生较大亏损。为此,文中在日前交易前,基于场景分析法,以计入可中断负荷成本和售电公司间电量互保策略影响的售电公司购电费用期望为目标,建立了日前竞价策略模型;然后在市场出清后,根据市场出清价格,以售电公司间电量互保策略作为减少电量偏差的策略,优化可中断负荷量及电量互保下的转移电量,进一步减少电量偏差。在电量结算阶段,分别使用夏普利(Shapley)值和最小费用剩余资金(MCRS)法对售电公司集合总费用进行分配。通过算例仿真分析了不同场景下可中断负荷和电量互保策略下单位电量转移价格对电量偏差时售电公司集合费用的影响,并验证了2种费用分配方法的适用情况。     

考虑多个虚拟发电厂参与的多阶段市场交易方法

随着智能电网的发展,分布式电源(distributed generation,DG)广泛接入电力系统。然而以风能和太阳能为代表的单个DG对大电网来说视为不可见,在参与市场交易时存在诸多不利因素。考虑多能源资源的影响,建立了由DG、负荷以及储能组成的虚拟发电厂(virtual power plant,VPP)模型,同时将多个VPP进行互联,在满足各自VPP内部供需平衡的基础上,让盈余电量在VPP集群间进行共享,实现多阶段市场交易。提出的交易方法以VPP内部和网间的交易收益最大化为优化目标函数,以尽可能消纳可再生能源为目的,同时计入需求响应(demand response,DR)策略,得到网内用户科学用电计划、网间合理报价结果,为实现多个VPP健康灵活交易提供参考。     

燃气蒸汽联合循环机组消纳风电水平对系统运行指标影响研究

依据燃气蒸汽联合循环(CCGT)机组的模式模型与组件模型,提出既降低变量维数又可快捷计算各元件出力的CCGT双层模型.构建CCGT参与消纳风电对系统运行成本、机组容量利用率与重爬坡持续时间、切负荷持续时间、风电利用率等系统安全经济运行指标影响的分析模型,并采用混合整数规划法求解.算例分析结果表明,单纯追求过大的风电注入量会引起系统运行指标趋坏,引入CCGT能显著提高系统的可靠性和经济性运行指标.     

混合三端直流输电系统应用于风电场并网的研究

电压源型换流器的高压直流输电系统在风电场并网中可以提高其电能质量,但两端均为电压源型变换器换流器,其建设成本高。文章基于电流源型换流器的传统两端双极直流输电基础上,在直流端并联一电压源型整流器,构成混合三端双极直流输电系统,将电压源型整流器用于实现风电场并网。在仿真程序PSCAD/EMTDC中搭建该三端系统模型,并用一双馈感应风力发电机等效风电场出力,仿真结果表明,该混合三端双极直流输电系统可以实现风电场的并网,对风速变化响应特性好,可保证风电场出力的电能质量。     

考虑需求侧储能及可控负荷的微网优化运行

微网中集成了大量风力、光伏等出力具有随机性、间歇性的不可控DG,通过一体协调储能、可控负荷等需求侧资源研究微网优化运行。基于实时电价环境,考虑风机、光伏出力不确定性,利用储能装置的能量转移与能量备用和可控负荷的负荷转移,以微网运行成本为目标建立优化模型。采用基于随机模拟的量子粒子群算法求解模型。通过算例仿真表明提出的微网运行模型和优化算法可有效进行微网能量优化管控,并且验证了考虑需求侧资源的微网运行更具经济性。     

能源互联网环境下数据中心能耗优化管理技术研究

作为能源技术与互联网信息技术相融合的产物,能源互联网的构建离不开大型数据服务中心互联的支撑。然而,当前互联网数据中心(Internet Data Center,IDC)巨大能耗所带来的成本和环境压力,突显出对IDC能耗管理的重要性。文中基于实时电价和多电力市场构成的能源互联网市场环境,在考虑IDC散热成本、碳排放成本以及服务延迟约束的基础上,以IDC负荷周期内总的能耗成本最小化为目标,建立了IDC数据负荷在多时空尺度下的优化调度模型,并采用反馈分支定界算法对模型求解。最后,通过算例仿真验证所提方案的正确性,仿真结果表明该技术可以显著降低IDC的能耗成本。     

计及可传输容量的梯级水电站优化调度

针对流域梯级水电站优化调度的特点,提出了计及ATC影响的梯级水电站优化调度模型。根据电网典型运行方式和上一时间段的调度情况,利用最优潮流计算水电上网通道的ATC容量。将ATC容量约束直接引入到梯级水电站优化调度模型中,利用粒子群优化算法的全局寻优能力对梯级水电站中长期优化调度进行寻优。以四川某流域梯级的4个电站优化调度为例,计算结果表明采用所建模型和方法能够有效提高梯级水电站发电量和发电收益。     

基于需求侧减排的节能调度及其改进NSGA-Ⅱ算法

提出一种基于需求侧减排的节能调度方法,在此基础上,建立基于火电机组负荷分配和需求控制方案最优的双层优化模型,设计了迭代算法,并利用改进NSGA-Ⅱ法对下层多目标模型进行求解。算例分析表明,该模型在保证电网运行经济性的前提下,能使发电和需求侧的污染物排放水平显著降低,并能提供各发电机组的调度方案及需求的控制方案,具有一定的实用性;所提出的改进NSGA-Ⅱ法与一般NSGA-Ⅱ法、多目标遗传算法相比,能改善帕雷托解集的空间分布,降低迭代次数,因此性能更优。     

考虑能源重复转换的综合能源系统经济运行

在综合能源系统中引入电转气（power to gas,P2G）设备加强了电力和天然气网络间的耦合,减少了弃风弃光现象,但也使可再生能源在进行优化调度时发生能源重复转换,降低用能效率,产生能源损耗。在此背景下,提出了一种减少能源重复转换的双层优化调度模型,引入KKT条件将双层模型转化为单层模型,优化得到了协调各转换设备的调度运行计划及系统最小运行成本。在算例中采用4种不同的典型场景对系统进行验证,结果表明：所提优化调度模型能够在提高可再生能源消纳的情况下,降低系统运行成本,提高用能效率,与未考虑能源重复转换的传统调度模型相比经济性有显著提高。