考虑电-水需求响应的售电公司现货市场运营策略

需求响应是售电公司应对各种不确定性因素和提高收益的重要工具。考虑供水服务商(water supply service company,WSSC)与普通柔性负荷功率转移能力的互补优势,文章首先提出一种售电公司对WSSC和普通柔性负荷的调度方案和激励补偿策略;然后,利用条件风险价值作为风险度量工具,建立协调WSSC和普通柔性负荷参与需求响应的售电公司运营决策模型;最后通过具体算例验证所提策略和模型的有效性,售电公司现货市场购电费用平均下降6.59%,WSSC用电费用下降2.39%,柔性负荷用户用电成本平均下降3.47%。此外,考虑电-水需求响应使得售电公司利润波动减小,更利于售电公司的健康运营。

价格接受模式下发电集团电-碳协同交易决策优化方法

随着“双碳”目标的提出以及全国碳排放权交易市场拉开序幕,发电集团面临着同时参与电力市场及碳排放权交易市场所带来的决策协同问题。首先,通过剖析电力市场与碳市场的耦合机理并计及两类市场结算履约规则,在价格接受模式下,提出一种混合型发电集团参与电-碳市场的年-周-日多尺度耦合协同决策机制和优化模型。然后,结合现行市场交易环境和实际数据,进行了多市场协同决策的仿真模拟,验证了决策模型的可行性。同时,为有效量化决策的优劣,针对决策结果的经济性、低碳性、稳定性,构建了一套电-碳市场协同决策评价指标体系。针对不同的市场机制、碳价水平及决策模式,做出了进一步仿真模拟及对比分析。研究结果表明,开展电-碳协同交易是发电集团实现低碳发展的经济化手段,同时,政府部门需结合发展的不同阶段动态调整控排政策。

计及大气污染物时空扩散的电-气能流分散协同优化

针对传统大气污染物排放总量控制对降低发电活动污染危害效率不高的问题,提出一种计及大气污染物时空扩散和地区容忍能力差异的电-气互联系统最优能流分散求解算法,同时提出一种不含整数变量的天然气管道气流方向描述方法。基于高斯烟团模型描述污染物时空扩散过程,建立发电活动对空气污染的评价指标和环境附加约束。用若干仅含二次方项的等价约束替代含有绝对值符号的Weymouth气流方程,并通过罚凸凹过程将模型凸化。最后基于广义Benders分解将最优电-气能流问题分解为可独立求解的电力网络主问题和天然气网络子问题,两者只需交换少量信息便可实现协同优化。仿真算例验证了该方法减轻大气污染的有效性及所提气流方向处理方法的准确性和优越性。

考虑配电设备多源监测数据缺失的深度森林状态评价方法

配电设备在线监测技术渐进式的发展过程中形成了大量含缺失项的历史数据,为改善基于机器学习的配电设备状态评价方法在处理缺失数据方面的效果,本文提出基于概率权重深度森林的配电设备状态评价方法。首先对数据缺失产生的原因进行说明,接下来使用概率权重处理含缺失项样本并构建决策树,最后在此基础上构造随机森林和深度森林以实现基于数据驱动的配电设备状态评价。算例分析证明了本文方法在处理高比例有缺失数据方面的优越性。

能源互联网接入设备关键技术探讨

作为能源系统与信息系统信息-物理深度融合的庞大网络,能源互联网“开放共享”的特征对用户侧能源的接入、控制和传输提出了挑战。针对能源互联网背景下用户侧综合能源管理问题,首先提出了能源互联网接入设备的概念,指明了其区别于能源路由器的特征,并从规划调度、运行管理和能源服务 3 个维度详细介绍了能源互联网接入设备的应用领域。然后,重点介绍了设备特征识别、需求响应、区块链、大数据、综合能源管理和电力市场等 6 项关键技术,并深入阐述了能源互联网接入设备与这些关键技术的紧密联系。最后,简要介绍了能源互联网接入设备的实施方案和未来挑战,以期为未来能源互联网下用户设备高效便捷入网提供一些借鉴和参考。

消纳大规模风电的电-气互联系统鲁棒区间调度模型与方法

现有的电–气互联系统联合调度模型在利用燃气机组的快速调整能力应对风电波动时,难以考虑到对气网运行约束的影响,同时往往忽略了电转气(P2G)装置进一步消纳风电的能力.为解决上述问题,本文计及燃气机组和P2G装置追踪风电波动提出了一种鲁棒区间调度模型,所提模型在保证风电消纳区间最大化的同时,将优化得到的燃气机组和P2G装置允许出力区间转换为最大、最小进气量场景以进一步校验气网的可行性.为进一步扩大风电消纳区间,本文将AGC机组和P2G装置的风电承担系数作为待优化变量,并对因此引入的非线性项进行松弛处理.最后,通过一种计及再调整的日后校正模型对各个算例场景进行蒙特卡洛模拟,验证了本文模型和方法的有效性.

适用于自动需求响应的分体式智能用电测控终端

能源互联网中自动需求响应(Automated Demand Response, ADR)的实现离不开对终端用电设备的准确测控。为解决目前智能用电终端控制方式缺乏灵活性及数据采集处理能力偏弱的问题,研制了具备数字信号处理与红外精准控制功能的分体式智能用电监测控制终端。装置由装置本体和红外控制器两个分立的部分组成,其中装置本体包含 DSP 芯片、电气采样电路、ADC 芯片、WiFi 模块、ZigBee 模块和温湿度传感器,红外控制器包含单片机、ZigBee 模块、红外编码与收发模块以及锂离子电池。装置本体根据采集的用电和环境信息、综合需求响应要求向红外控制器下达指令,进而准确调整负荷电器运行状态。得益于分体式与可充电设计,此终端可适应复杂家居环境,为实现有效的家庭能量管理、推动家庭负荷参与需求响应(尤其是 ADR)打下硬件基础。

基于Benders分解的供水服务商与多微网能量共享

针对供水服务商(WSSC)泵站分散性较强的特点,提出一种WSSC与多个微电网分布式能量共享策略。首先,对所建立的WSSC运行优化模型进行凸化处理,考虑到WSSC与各微电网信息隐私性问题,以WSSC与多微电网综合运行成本最小为目标,建立了基于Benders分解的WSSC与多微电网分布式能量共享模型;随后,采用Shapley值对WSSC与多微电网合作运行的收益进行分配。仿真结果表明,通过WSSC供水系统中泵站、水的调节构筑物与微电网中需求侧资源协调配合,可以有效降低WSSC与各微电网的综合运行成本。

考虑智能家居平台自动需求响应的微电网运行优化策略

近年来,快速发展的智能家居行业为用户侧资源的接入管理创造条件,具有参与微电网优化运行的巨大潜力。文章考虑智能家居平台(Smart Home Platform,SHP)参与微电网需求响应的场景,提出一种社区微电网运行优化策略。首先,制定保证微电网运营商(Microgrid Operator,MGO)与用户利益得到帕累托(Pareto)改进的实时电价定价原则;然后,以MGO收益最大和SHP综合成本最小为目标,建立主从博弈模型,并结合KKT条件和拉格朗日对偶思想对问题进行求解;最后,算例仿真结果表明,所提策略可以改善微网运营商经济效益和智能家庭平台综合成本,保证用户参与需求响应的积极性。

基于隐马尔可夫模型的非侵入式负荷监测泛化性能改进

隐马尔可夫模型(HMM)是非侵入式负荷监测常用的算法.由于电压波动与负荷自身电气特性变化等原因,负荷的测量状态如功率可能持续变化,运行过程中出现新的状态转移,但当前基于HMM的非侵入式负荷监测方法并未考虑如何处理该情况,缺乏状态辨识与功率分解的泛化能力.针对这一问题,本文提出并构建二元参数隐马尔科夫模型(BPHMM),结合DBSCAN聚类算法,基于有功功率和稳态电流对负荷状态进行聚类,降低了因电压波动和噪声数据对负荷状态聚类结果造成干扰的可能性;改进维特比算法使其考虑到HMM模型参数更新以实现对负荷状态预测泛化性能的改进;考虑到功率的随机波动性,基于极大似然估计原理构建功率计算优化模型并实现负荷的功率分解.本文采用公共数据集AMPds2对所述方法进行验证,测试算例验证了所述方法的有效性.