海水淡化厂与区域水-能耦合系统的协同调度

海水淡化厂具有能量密集、运行灵活的特点,是理想的电力需求响应资源。然而,现有关于淡化厂与电网协同运行的研究大多关注电网和淡化厂的一体化调度、无法适应双方自主决策的工程场景,对淡化厂运行约束的刻画也比较粗糙。该文研究反渗透淡化厂与区域水-能耦合系统(waterenergy nexus,WEN)的协同运行方法。首先,考虑淡化厂的生产流程、调节特性和运行约束,分别建立传统及新能源淡化厂的水-能管理模型;其次,在保障两类淡化厂和区域WEN自主决策和信息隐私的条件下,提出以双方调度计划互动为载体的“激励型”和“价格型”两种协同运行机制及调度模型,并提出基于二阶锥松弛和McCormick包络的求解方法。用算例验证所提协同运行机制、调度模型及求解方法的有效性。

城市污水处理厂的“水-能-碳”协调调度模型

城市污水处理厂面临能量密集、碳排量大、运行成本高的突出问题。污水厂优化调度是实现“节能降碳增效”的重要途径,但现有调度方法还存在对处理设备控制特性利用不足、对处理过程的温室气体排放缺乏全面管控等局限。为此,该文提出一种面向污水厂“水-能-碳”协调调度的新模型。所提模型利用鼓风机启停/沼气池温度控制来挖掘节能空间、计入碳排放成本来提升低碳水平、引入污水分级处理与回用来促进资源回收利用,在满足污水处理工艺流程和各种设备运行约束及水质处理要求的条件下,实现污水厂的低碳经济运行。以某中小型城市污水厂为算例,验证了所提调度模型的有效性以及各调度要素对污水厂“节能降碳增效”的积极作用。

5G基站与区域综合能源系统的水–能耦合与协同

优化基站(base station,BS)能量管理、加强基站与电网互动是降低5G基站运行成本、提升电网灵活性的有效方式。然而,现有“站–网”互动研究大多立足通信需求而忽略了电网约束。另一方面,水冷方案及其余热利用的引入使5G基站能量管理演化为涉及基站、配电/水网、供热用户交互的水–能管理问题。为此,在5G规模化应用和综合能源系统背景下,研究水冷5G基站与区域电–水联合系统(integrated electricity-water system,IEWS)的协同调度问题。综合考虑基站休眠、余热利用及“水/能产消”特性,提出水冷5G基站的水–能模型及水/能需求响应模型,并进一步提出基站与区域IEWS的协同机制及3阶段调度方法。用2个算例验证了所提方法的有效性及其对降低IEWS、5G基站运行成本,促进风光消纳的积极作用。