考虑灵活性供需平衡的含电转氢综合能源系统鲁棒优化调度

高比例新能源含电转氢综合能源系统中,新能源不确定性对系统产生较大冲击与影响,系统灵活性充裕度成为必须考虑的因素。因此,提出一种考虑灵活性供需平衡约束的含电转氢综合能源系统鲁棒优化调度方法。建立含电转氢综合能源系统各类灵活性资源供需模型,对各类灵活性资源调节能力进行了描述。采用鲁棒优化中基数性不确定集合方法描述风电预测误差,将风电预测误差和经济调度决策者视为博弈的竞争。依据零和博弈理论,建立计及灵活性供需平衡的含电转氢综合能源系统鲁棒优化模型。在鲁棒优化的基础上,分析了系统内新能源不确定性及灵活性供需平衡对于系统的影响。对东北某实际含电转氢综合能源系统的仿真分析表明,所提方法可有效应对风电出力的不确定性,兼顾系统的经济运行和灵活性。

考虑灵活性区域互济的电力系统源-网-储协同规划

为应对新型电力系统灵活性需求增加与灵活性资源分布不均的矛盾,提出考虑灵活性区域互济的电力系统源-网-储协同规划方法。首先,计及风光出力的相关性与不确定性,利用场景法和区间法对电力系统的灵活性需求进行量化;进一步地,分析源-网-储多类型灵活性资源的运行特性,量化其灵活性供给能力;在此基础上,确立考虑灵活性区域互济的灵活性供需平衡条件,以此平衡条件为核心,建立兼顾新型电力系统投资决策与运行模拟的双层优化模型,实现广域范围内源-网-储多类型资源的协同规划,并利用分段线性化的方法将该模型转化为混合整数线性规划问题以进行求解;最后,以西南某区域互联电网为例进行算例分析,结果表明所提规划方法在有效提升电力系统灵活调节能力的同时,能够降低系统的投资建设成本。

考虑源荷碳责任分摊的新型电力系统多级灵活性资源规划

为满足新型电力系统的灵活性需求与低碳化目标,提出一种计及源荷双侧碳排放责任的多级灵活性资源规划方法。上层模型投资决策风电、光伏、灵活性资源的配置容量和煤电超低排放改造比例;下层优化运行模型基于典型日灵活性需求多级分解结果,调用资源灵活性供给能力,实现系统多级灵活性供需平衡,并基于碳排放流理论提出源荷碳责任因子,将碳排放责任分摊至包含新能源在内的源荷双侧。最后,对改进的IEEE RTS-24节点系统进行算例分析,结果表明所提规划模型可以引导传统燃煤型电网主动向新能源主导型电网转变,并实现系统多级灵活性供需平衡与源荷双侧碳责任的合理分摊。

计及灵活性资源的综合能源系统源荷协调优化调度

可再生能源和负荷的波动性、不确定性等给综合能源系统(integrated energy system,IES)的安全灵活运行带来了极大挑战。为提高IES灵活调节能力与可再生能源消纳水平,提出一种计及灵活性资源的IES源荷协调优化调度方法。针对系统内运行灵活性需求,精细刻画各类资源灵活性能力,源侧根据电氢耦合单元运行特性构建热电联产机组(combined heating and power,CHP)和氢燃料电池(hydrogen fuel cell,HFC)联合运行模型,荷侧考虑综合需求响应的灵活性供给能力,建立系统综合灵活性供给模型。根据不同时刻运行灵活性不足问题分成2种调度模式,构建基于IES灵活性约束的优化调度模型,并进行仿真分析。仿真结果表明,所提出的优化调度方法能够有效提高IES灵活调节能力和可再生能源消纳水平。

计及配电网灵活性的峰谷电价分布鲁棒定价策略

高比例可再生能源接入加剧了配电网的不确定性,亟需利用分时电价激励用户参与需求响应,对负荷侧灵活性资源进行挖掘。为此,提出计及配电网灵活性的峰谷电价分布鲁棒定价策略。利用价格弹性矩阵量化用户响应分时电价的行为,并基于Wasserstein距离构建光伏出力与负荷预测误差区间的分布鲁棒不确定集;采用区间法对配电网灵活性供给与需求进行建模,并构建灵活性评估指标;建立综合考虑用户用电方式满意度、净负荷峰谷差、灵活性供需平衡的分布鲁棒定价模型,并采用混合优化算法进行模型求解。算例结果验证了所提分布鲁棒定价策略的有效性与鲁棒性。